復雜信號頻率估計方法及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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塗亞慶，楊輝躍，張海濤，肖瑋，劉良兵 著

圖書標籤:

• 信號處理
• 頻率估計
• 復雜信號
• 參數估計
• 譜估計
• 自適應濾波
• 雷達信號
• 通信信號
• Python
• MATLAB

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118107777

商品編碼：29715348435

包裝：精裝

齣版時間：2016-08-01

基本信息

書名:復雜信號頻率估計方法及應用

：109.00元

售價：74.1元,便宜34.9元,摺扣67

作者:塗亞慶,楊輝躍,張海濤,肖瑋,劉良兵

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2016-08-01

ISBN：9787118107777

字數：

頁碼：329

版次：1

裝幀：精裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

頻率估計作為數字信號處理的重要組成部分，在航空航天、生物醫學、通信工程、雷達探測、故障診斷和儀器儀錶等眾多領域有著廣泛應用。紛繁復雜的應用環境中，信號頻率呈現齣非綫性、非平穩、瞬態性和化等特徵，針對復雜信號頻率估計方法開展研究是現實需求和技術發展的必然趨勢。《復雜信號頻率估計方法及應用》總結作者團隊多年研究成果，深入探討瞭復雜信號頻率估計的基礎理論、技術方法及實際應用。首先，簡述瞭復雜信號頻率估計研究的背景與意義，分析瞭現有典型頻率估計方法；然後，係統深入地重點論述瞭短時信號頻率估計的頻譜融閤方法、端頻信號頻率估計的計及負頻率方法、時變頻率估計的自適應陷波器方法、瞬時頻率估計方法與VCO非綫性度檢測；後，將復雜信號頻率估計方法應用於綫性調頻連續波雷達和科裏奧利質量流量計兩類典型儀錶與裝置，詳細分析瞭各種條件的比較實驗結果和應用驗證效果。
　　《復雜信號頻率估計方法及應用》特色鮮明，內容新穎，深入淺齣，理論聯係實際，可供從事數字信號處理理論與方法研究和頻率估計方法與應用技術研究的科技工作者閱讀與參考，也可作為高等院校有關專業研究生和高年級本科生的課程教材與參考書。

目錄

作者介紹

文摘

序言

章 緒論
1．1 背景及意義
1．2 頻率估計基本方法
1．2．1 能量重心法
1．2．2 相位差法
1．2．3 幅度比值法
1．2．4 分段FFT法
1．2．5 黃金分割法
1．2．6 三角形法
1．2．7 DTFT法
1．2．8 全相位法
1．2．9 大熵譜法
1．3 時變信號頻率跟蹤方法
1．3．1 Wigner-Ville分布法
1．3．2 短時傅裏葉變換法
1．3．3 小波變換法
1．3．4 Radon-Wigner變換法
1．3．5 分數階傅裏葉變換法
1．3．6 局域波分解法
1．3．7 自適應陷波器法
1．4 短時信號頻率估計方法
1．4．1 相乾平均法
1．4．2 頻譜平均法
1．4．3 相位相關法
1．4．4 相位積纍法
1．4．5 卡布分布法
1．4．6 多段信號頻譜融閤法
1．5 端頻信號頻率估計方法
1．5．1 CZT法
1．5．2 Zoom-FFT法
1．5．3 FFT+FT法
1．5．4 牛頓法
1．5．5 Goetzel細化法
1．5．6 頻率抽取法
1．5．7 相位補償細化法
1．5．8 頻域增采樣內插法
1．5．9 基於小波變換的頻譜細化法
1．6 本書內容與組織
1．7 小結

第2章 短時信號頻率估計的頻譜融閤方法
2．1 信號模型
2．1．1 多段信號概念
2．1．2 多段信號獲取
2．2 頻譜融閤原理
2．2．1 鄰近頻率信號對短時信號頻率估計的影響
2．2．2 現有信號分解結構
2．2．3 異頻域信號分解結構
2．3 頻譜融閤法
2．3．1 異頻修正矩陣設計
2．3．2 優加權融閤頻譜生成
2．3．3 頻域相關性分析
2．3．4 相關譜峰值搜索
2．4 頻譜融閤快速算法
2．4．1 DTFT快速算法設計
2．4．2 加權融閤頻譜矩陣降維處理
2．4．3 算法計算量分析
2．5 交叉信息融閤法
2．5．1 方法原理
2．5．2 交叉信息融閤
2．5．3 關鍵技術
2．6 交叉信息融閤快速算法
2．6．1 基本思想
2．6．2 關鍵技術
……
第3章 端頻信號頻率估計的計及負頻率方法
第4章 時變頻率估計的自適應陷波器方法
第5章 瞬時頻率估計與VCO非綫性度檢測
第6章 LFMCW雷達測距應用
第7章 科裏奧利質量流量計應用
參考文獻

《現代通信係統中的信號分析與處理》 概述 在瞬息萬變的現代通信領域，對信號的精確理解和高效處理是構建穩定、可靠通信係統的基石。本書《現代通信係統中的信號分析與處理》旨在深入探討通信信號在時域、頻域以及更廣闊的信號空間中的內在特性，並在此基礎上，係統介紹一係列先進的信號分析與處理技術，為讀者提供一套完整而實用的理論框架和實踐指南。本書內容側重於信號的深層解析，而非特定應用場景下的局部優化，力求揭示信號處理的普適性原理，從而賦能讀者在不同通信技術背景下都能遊刃有餘地應對挑戰。 核心內容 本書的核心內容圍繞著通信信號的“解析”與“重構”展開，通過深入剖析信號的構成要素和傳播規律，引申齣多種有效的處理手段。 第一部分：通信信號的理論基礎與建模 緒論：通信信號的本質與重要性 本章將首先闡述通信信號在信息傳遞中的核心地位，強調對信號特性的深刻理解是實現高效、準確通信的前提。我們將追溯信號理論的發展脈絡，聚焦於現代通信係統中信號所麵臨的挑戰，如噪聲、失真、多徑效應等，並引齣信號分析與處理在剋服這些挑戰中的關鍵作用。本章還將簡要介紹本書的整體結構和學習路綫，為讀者搭建一個清晰的學習認知框架。 隨機過程理論及其在信號建模中的應用 通信信號往往具有隨機性，其內在統計特性對信號的處理至關重要。本章將深入介紹隨機過程的基本概念，包括平穩性、獨立增量過程、馬爾可夫過程等，並詳細闡述其在描述和建模各類通信信號（如噪聲、信道衰落、用戶到達等）中的具體應用。我們將重點講解高斯過程、泊鬆過程等經典模型，以及如何利用這些模型來近似和預測通信係統的行為。此外，本章還將探討功率譜密度（PSD）作為描述隨機信號頻域特性的重要工具，並介紹其計算方法與性質。 調幅、調頻、調相信號的時頻域分析 調幅（AM）、調頻（FM）和調相（PM）是信息調製最基本的三種方式。本章將從信號的數學錶達式齣發，深入分析這些調製信號在時域上的波形特徵，以及它們在頻域上的頻譜分布。我們將詳細推導不同調製方式下信號的功率譜，並探討其帶寬特性。通過對這些基礎調製信號的深入理解，讀者可以為後續學習更復雜的調製技術打下堅實基礎，並能更好地理解頻譜利用率和抗乾擾能力等關鍵性能指標。 數字信號錶示與基本變換 隨著數字通信的普及，理解數字信號的錶示和處理方法變得尤為重要。本章將介紹離散時間信號、離散傅裏葉變換（DFT）、快速傅裏葉變換（FFT）等基本概念。我們將重點講解DFT如何將時域離散信號映射到頻域離散頻譜，FFT作為DFT的高效計算算法，其原理和實現方式也將得到詳細闡述。此外，本章還將涉及捲積、相關等基本運算，它們是許多信號處理算法的基礎。 第二部分：通信信號的特徵提取與分析技術 時域信號分析：瞬時特徵與包絡提取 本章將聚焦於信號在時間維度上的變化特性。我們將介紹瞬時頻率、瞬時幅度和瞬時相位等概念，並闡述如何通過這些瞬時特徵來洞察信號的動態行為。對於幅度調製的信號，包絡提取是關鍵的一步，本章將介紹多種包絡提取方法，並分析其適用場景和局限性。同時，也將涉及信號的時域積分、微分等操作，以及它們在信號解調和特徵提取中的作用。 頻域信號分析：頻譜估計與分辨率 本章將深入探討信號的頻域特性，這是理解信號成分、帶寬以及乾擾的關鍵。我們將詳細介紹多種頻譜估計方法，包括周期圖法、Welch法、Bartlett法等，並分析它們在計算精度、方差以及分辨率方麵的優缺點。特彆地，本章將重點討論頻譜分辨率的概念，以及如何通過改進算法或增加觀測時長來提高頻譜估計的精度。理解頻譜信息對於識彆不同信號源、評估信道帶寬以及進行頻譜監測等任務至關重要。 短時傅裏葉變換（STFT）及其在非平穩信號分析中的應用 許多通信信號，如語音、雷達信號等，其頻譜特性會隨時間發生變化，屬於非平穩信號。本章將介紹短時傅裏葉變換（STFT）這一分析非平穩信號的經典工具。我們將詳細闡述STFT的原理，即通過對信號進行分幀和加窗，然後計算每個短時幀的傅裏葉變換來揭示信號的瞬時頻譜。本章還將深入討論窗函數的設計原則及其對STFT性能的影響，包括分辨率和頻率泄漏等問題。STFT在語音識彆、音頻信號分析以及動態頻譜分析等領域有著廣泛的應用。 小波變換及其在多分辨率信號分析中的優勢 與STFT在時間和頻率上具有固定分辨率不同，小波變換（Wavelet Transform）能夠提供多分辨率分析能力，即在高頻區域具有高時間分辨率和低頻率分辨率，而在低頻區域具有低時間分辨率和高頻率分辨率。本章將係統介紹小波變換的基本原理，包括母小波的選擇、尺度變換與時間位移。我們將詳細講解連續小波變換（CWT）和離散小波變換（DWT），並重點闡述小波變換在信號去噪、特徵提取、信號壓縮等方麵的優勢。通過小波變換，我們可以更精細地捕捉信號在不同尺度上的細節信息。 第三部分：通信信號處理的現代方法與技術 自適應濾波及其在信號增強與乾擾抑製中的作用 自適應濾波器能夠根據輸入信號的統計特性自動調整其濾波器係數，從而實現信號的優化處理。本章將介紹多種經典的自適應濾波算法，如最小均值平方（LMS）算法及其變種（如NLMS、RLS），並深入分析其收斂性能和復雜度。我們將重點闡述自適應濾波在通信係統中的應用，例如噪聲消除、均衡（Equalization）、以及乾擾抑製（Interference Cancellation）等，並提供具體的應用實例分析。 盲信號分離（BSS）與獨立成分分析（ICA） 在許多復雜的通信場景中，信號的來源是未知的，並且信號可能混閤在一起。盲信號分離（BSS）技術的目標是在不知道源信號和混閤模型的情況下，從混閤信號中分離齣原始的獨立信號。本章將重點介紹獨立成分分析（ICA）這一強大的BSS方法。我們將深入探討ICA的數學原理，包括最大化信號的統計獨立性或非高斯性等度量準則，並介紹幾種經典的ICA算法，如FastICA。BSS和ICA在通信接收端信號分離、多用戶檢測以及特徵提取等領域具有重要的理論和應用價值。 信號重構與插值技術 在信號傳輸過程中，可能會齣現數據丟失或采樣率不匹配等問題，此時需要對信號進行有效的重構和插值。本章將介紹多種信號重構與插值技術，包括零階保持、綫性插值、樣條插值等經典方法。在此基礎上，我們將深入探討基於采樣定理的信號重構理論，並介紹更先進的基於模型的方法，例如利用信號的稀疏性或低秩性進行信號重構。這些技術對於處理實際通信係統中的數據缺失和信號恢復至關重要。 信號處理在現代通信係統中的前沿探索 本章將視野放寬，介紹信號處理技術在當前和未來通信係統中的一些前沿應用和發展方嚮。我們將探討機器學習與深度學習在通信信號處理中的融閤，例如利用神經網絡進行信道估計、信號檢測和頻譜感知。此外，還將涉及信號處理在認知無綫電、軟件定義網絡（SDN）以及5G/6G通信等新興技術中的角色，例如智能頻譜管理、波形設計以及係統優化等。本章旨在激發讀者對信號處理領域未來發展的思考和探索。 本書特色 理論與實踐相結閤： 本書在介紹理論知識的同時，也穿插瞭大量的實際應用案例和數學推導，力求讓讀者在理解理論的基礎上，掌握實際操作的能力。 係統性與全麵性： 本書內容覆蓋瞭通信信號分析與處理的各個關鍵環節，從基礎理論到現代技術，提供瞭一個完整的知識體係。 深度與廣度並存： 本書既深入剖析瞭核心信號處理算法的原理，也廣泛介紹瞭其在不同通信場景下的應用，幫助讀者建立全局觀。 語言嚴謹，邏輯清晰： 本書采用嚴謹的數學語言和清晰的邏輯結構，確保內容的準確性和易讀性。 麵嚮讀者群： 本書適閤通信工程、電子工程、計算機科學等相關專業的本科生、研究生，以及從事通信係統設計、研發和優化的工程師和研究人員。 結論 《現代通信係統中的信號分析與處理》是一部旨在為讀者提供堅實理論基礎和豐富實踐經驗的專著。通過對通信信號的深度解析，本書將幫助讀者掌握處理復雜信號的必備技能，從而在不斷發展的通信技術浪潮中，成為一名優秀的信號分析與處理專傢。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我最大的感受是其理論深度與工程實踐的完美結閤。作者似乎沒有停留在抽象的數學推導上，而是將每一個核心概念都緊密地與實際應用場景聯係起來。書中對不同環境下的乾擾模型進行瞭細緻入微的分析，這些分析絕非紙上談兵，而是基於大量實際測量數據和仿真驗證得齣的結論。特彆是關於特定非平穩信號處理的那幾個章節，深入剖析瞭時頻分析工具的局限性，並提齣瞭更具魯棒性的解決方案，這對於我們處理真實世界的復雜數據至關重要。書中提供的案例分析詳實可靠，不僅僅是給齣結果，更重要的是展示瞭“如何思考”——即麵對一個實際問題時，應該如何選擇、定製和優化相應的處理流程。這種教學方法，遠勝於單純的知識灌輸。

評分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格非常嚴謹，學術氣息濃厚，但又不至於讓人望而卻步。作者似乎有一種將復雜概念“碎片化”並以清晰邏輯串聯起來的魔力。他善於使用類比和生動的比喻來解釋那些初看之下令人睏惑的數學細節。我尤其喜歡作者在討論某些經典方法局限性時所采用的批判性視角。他沒有盲目推崇某一種“萬能”方法，而是客觀地指齣每種方法適用的條件和潛在的弱點，這種平衡的論述方式，培養瞭讀者獨立思考的能力。對於初學者而言，它像一位耐心的導師，步步引導；對於資深研究者來說，它又像一本值得反復查閱的工具書，提供瞭許多新的啓發點和優化方嚮。

評分☆☆☆☆☆

我必須指齣，這本書在參考文獻和前沿技術追蹤方麵做得非常齣色。它不僅僅局限於經典的信號處理理論，還大量引用瞭近五年內的高質量期刊和會議論文，體現瞭作者對該領域最新進展的密切關注。例如，書中對某些基於機器學習的估計技術在特定場景下的性能評估，其數據的廣度和深度令人印象深刻。這使得這本書不僅僅是一本教材，更像是一份該領域的“狀態報告”。通過這本書，我得以快速瞭解當前研究的前沿熱點和尚未解決的挑戰，這對我後續的研究方嚮選擇起到瞭決定性的指導作用。這種與時俱進的特性，是很多老舊教材所不具備的寶貴品質。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計相當吸引人，封麵的色彩搭配既專業又不失現代感，讓人在書店裏一眼就能注意到。內頁的紙張質量也屬上乘，觸感光滑，印刷清晰，即便是長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。我特彆欣賞作者在排版上花費的心思，圖文並茂的布局使得那些原本可能枯燥的理論公式變得生動起來。例如，對於一些關鍵算法的流程圖展示，邏輯清晰，步驟明確，極大地降低瞭理解門檻。而且，書籍的章節劃分非常閤理，從基礎理論的鋪陳到高級應用的探討，過渡自然流暢，讀者可以循序漸進地構建自己的知識體係。這本書的索引和術語錶也做得非常詳盡，為深入研究提供瞭極大的便利，查閱特定概念時事半功倍。總的來說，從物理形態到內容組織，這本書都體現齣齣版方和作者對讀者的尊重與專業精神。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗中，最讓我感到驚喜的是作者在軟件實現和仿真驗證部分所提供的細節。書中提及的許多算法，都附帶有詳細的僞代碼甚至MATLAB/Python實現框架的描述。這極大地彌補瞭理論書籍在實踐操作上的鴻溝。很多時候，我們理解瞭公式，卻不知道如何在代碼中高效地實現。而這本書直接提供瞭清晰的實現思路和關鍵參數的選擇依據，使得讀者能夠迅速地將理論轉化為可運行的程序進行驗證和修改。這種“理論+代碼”的組閤拳，對於工程背景的讀者來說，是無價的資源，極大地加速瞭知識的轉化和應用過程。