現代信號分析與處理（簡體書）

本書針對測控技術與儀器專業課程體系的特點進行內容選擇並編寫,系統地介紹了現代信號處理的基本理論與分析方法。全書共8章，分別介紹了時域離散隨機信號分析的理論基礎、功率譜估計、小波分析及應用、現代信號濾波技術，包括卡爾曼濾波、自適應濾波及粒子濾波器等。 本書作為教材，努力做到深入淺出、論述清楚。為幫助讀者深入理解書中的基本理論和基本分析方法，同時介紹了科學計算應用軟件MATLAB，以及與本課程相關的函數和實例等，解決了本課程中各實例計算量大的問題，同時也提高了讀者的科學計算能力。本書可作為理工科大學與信號處理相關專業的碩士研究生學位課或選修課的教材或參考書，而且其內容的廣度和深度也適合廣大科技工作者自學和進修。

《現代信號分析與處理》針對儀器類專業課程的特點編寫，將信號處理的理論和方法與MATLAB軟件應用相結合，便於學生掌握方法、獲得能力。

目錄
第1章緒論

1.1現代信號分析的目的與意義

1.2信號分析基礎

1.2.1隨機向量正交

1.2.2內積空間與正交分解

1.2.3正交投影定理

參考文獻


第2章隨機信號分析與處理基礎

2.1引言

2.2隨機信號的描述

2.2.1隨機信號及其統計描述

2.2.2隨機信號的數字特徵

2.3平穩隨機信號

2.3.1隨機信號的各態歷經性

2.3.2各態歷經平穩隨機信號自相關函數的性質

2.4隨機信號的聯合概率分佈和互相關函數

2.4.1兩個隨機信號的聯合概率分佈

2.4.2互相關函數及其性質

2.5正態隨機信號

2.5.1正態隨機信號的定義

2.5.2平穩正態隨機信號

2.6隨機信號的分類與頻域描述

2.6.1隨機信號的分類

2.6.2隨機信號的頻域特徵

2.7隨機信號通過線性系統的分析

2.7.1平穩隨機信號通過線性系統

2.7.2非平穩隨機信號通過線性系統

2.7.3隨機信號通過非線性系統

2.8隨機信號模型

2.8.1譜分解定理與平穩隨機信號模型分類

2.8.2AR模型

2.8.3MA模型

2.8.4ARMA模型

2.8.5平穩隨機過程3類模型之間的關係

參考文獻


第3章功率譜估計

3.1引言

3.2經典譜估計

3.2.1自相關函數的估計及BT法

3.2.2週期圖作為功率譜的估計

3.2.3經典譜估計改進方法

3.3現代譜估計

3.3.1自回歸模型法

3.3.2MA模型法和ARMA模型法

3.4最大熵譜估計法

3.4.1最大熵譜估計法的基本思想及其與線性預測AR模型法的等價性

3.4.2Levinson Durbin遞推算法

3.5預測誤差格型濾波器及伯格遞推算法

3.5.1預測誤差格型濾波器

3.5.2Burg遞推算法——Kp的確定

3.5.3關於AR模型階次的選擇

參考文獻


第4章維納濾波與卡爾曼濾波

4.1引言

4.2匹配濾波器

4.2.1匹配濾波器的原理

4.2.2匹配濾波器單位衝激響應

4.2.3匹配濾波器輸出

4.3維納濾波器

4.3.1離散維納濾波器的時域解

4.3.2離散維納濾波器的z域解

4.3.3維納預測器

4.3.4維納預測器的計算公式

4.3.5純預測器

4.3.6一步線性預測器

4.3.7FIR維納濾波器的MATLAB模擬

4.4卡爾曼濾波器

4.4.1離散狀態方程及其解

4.4.2量測方程

4.4.3卡爾曼濾波器的遞推算法

4.4.4卡爾曼濾波的MATLAB實現

參考文獻


第5章自我調整濾波器

5.1引言

5.2自我調整橫向濾波器

5.2.1自我調整線性組合器和自我調整FIR濾波器

5.2.2性能函數表示式及其幾何意義

5.2.3最陡下降法

5.2.4最小均方算法

5.3最小二乘自我調整濾波器

5.3.1最小二乘濾波

5.3.2遞推最小二乘法

5.3.3自我調整濾波器的MATLAB模擬

5.4自我調整濾波器的應用

5.4.1自我調整對消

5.4.2自我調整陷波器

5.4.3自我調整逆濾波

5.4.4預測及信號分離

參考文獻


第6章小波分析與應用

6.1短時傅裡葉變換

6.2小波分析

6.2.1小波分析概念

6.2.2小波分析與傅裡葉變換的區別

6.3常用小波函數介紹

6.3.1Haar小波

6.3.2Daubechies小波

6.3.3Mexican Hat小波

6.3.4Morlet小波

6.3.5Meyer小波

6.4連續小波變換

6.4.1定義

6.4.2連續小波變換的計算

6.4.3連續小波變換的逆變換

6.4.4連續小波變換的性質

6.4.5頻率離散化重構原信號（二進小波）

6.4.6時頻離散化重構原信號（框架）

6.4.7小波級數

6.5離散小波變換

6.5.1定義

6.5.2小波框架理論

6.5.3離散小波變換的計算

6.5.4離散小波變換的逆變換與重建核問題

6.6多解析度分析與Mallat算法介紹

6.6.1尺度函數與尺度空間

6.6.2多解析度分析概念

6.6.3多解析度分析及尺度函數性質

6.6.4Mallat算法介紹

6.7小波包分析簡介

6.7.1小波包定義

6.7.2小波包性質

6.7.3小波包的空間分解

6.7.4小波包算法

6.7.5小波包在圖像邊緣檢測中的應用

6.8提升小波

6.8.1提升小波的概念及運算步驟

6.8.2用提升方法構造傳統小波

6.8.3提升小波在影像處理中的應用

6.9小波分析在信號分析中的應用

參考文獻


第7章現代信號處理方法簡介

7.1引言

7.2HHT變換簡介及應用

7.2.1HHT概述

7.2.2固有模態函數概念

7.2.3經驗模式分解

7.2.4HHT變換

7.2.5HHT的應用

7.3粒子濾波器簡介及應用

7.3.1粒子濾波概述

7.3.2貝葉斯濾波

7.3.3粒子濾波理論及示例

7.3.4粒子濾波器應用

7.4盲信號分析基礎

7.4.1盲信號分離問題

7.4.2獨立分量分析

7.4.3因數分析和獨立因數分析

7.4.4盲解卷與多道盲解卷/均衡問題

7.4.5BSP的應用

參考文獻


第8章MATLAB語言在信號分析中的應用

8.1MATLAB簡介——解決工程與科學實際問題的強大工具

8.2MATLAB程序設計環境和常用語句介紹

8.2.1變數與賦值

8.2.2矩陣的建立

8.2.3特殊矩陣

8.2.4算數運算

8.2.5程式結構語句

8.2.6MATLAB常用數學函數

8.3MATLAB隨機信號處理函式程式庫簡介

8.4MATLAB維納濾波和卡爾曼濾波函數

8.5MATLAB自我調整濾波函式程式庫

8.6MATLAB小波分析函式程式庫簡介

參考文獻