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出版者:科学出版社

作者:敬思群

出品人:

页数:304

译者:

出版时间:2005-8

价格:28.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030154958

丛书系列:

图书标签:

• 质量管理
• 管理学
• 基础知识
• 质量工程
• 标准化
• 流程优化
• 精益生产
• 六西格玛
• 企业管理
• 持续改进

电子信息时代的信号处理与系统分析：理论、方法与应用 本书导言： 在信息爆炸的时代，如何有效地捕获、传输、存储和解释海量的数字和模拟信号，已成为现代工程技术的核心挑战。从移动通信的基带处理到医疗影像的增强重建，再到自动驾驶中的环境感知，信号处理无处不在，是驱动当代信息技术的关键引擎。《电子信息时代的信号处理与系统分析：理论、方法与应用》旨在为读者提供一个全面、深入且具有实践指导意义的知识体系，涵盖从基础的离散时间信号与系统理论，到前沿的自适应滤波、小波分析以及大规模MIMO系统中的关键技术。 本书的撰写遵循“理论为基，应用为导向”的原则，力求在严谨的数学推导和清晰的工程直觉之间找到最佳平衡点。我们深知，单纯的理论堆砌难以激发读者的兴趣，而缺乏坚实基础的应用实践也容易流于表面。因此，每一章节的构建都围绕核心概念展开，辅以大量的例题、习题以及基于实际工程场景的案例分析。 第一部分：离散信号与系统的基石 本部分是理解整个信号处理领域的理论基础。我们首先从连续时间信号的采样定理出发，引入离散时间信号和系统的基本概念。 第1章：信号与系统的数学描述 本章详细阐述了信号作为信息的载体，其时间域和频域的表示方法。重点解析了线性时不变（LTI）系统的核心性质——叠加性与时不变性。通过对卷积积分和卷积和的深入探讨，读者将掌握LTI系统对任意输入信号响应的计算方法。 第2章：傅里叶分析的桥梁——Z变换与离散傅里叶变换（DFT） Z变换是分析离散时间系统的“瑞士军刀”。本章详述了单边和双边Z变换的定义、收敛域（ROC）的概念及其重要性，并系统介绍了Z变换在系统稳定性、因果性判断中的应用。随后，我们将视角转向周期信号的频谱分析，详细推导了DFT的原理，解释了快速傅里叶变换（FFT）算法的计算效率优势，并讨论了DFT在频谱泄露、栅栏效应等实际应用中需要注意的问题。 第3章：离散时间系统的设计与分析 本章聚焦于如何设计满足特定性能要求的数字滤波器。我们区分了无限脉冲响应（IIR）滤波器和有限脉冲响应（FIR）滤波器，并分别介绍了经典的模拟滤波器设计方法（如巴特沃斯、切比雪夫）到数字域的转换技术（如脉冲不变法、双线性变换法）。对于FIR滤波器，我们重点讲解了窗函数法和频率采样法的具体实现步骤，并强调了线性相位设计的重要性。 第二部分：现代信号处理的高级技术 在奠定了LTI系统的基础后，本部分将带领读者进入更具挑战性和实用性的领域，如统计信号处理、自适应滤波以及多维信号分析。 第4章：随机信号处理基础 现实世界中的许多信号（如噪声、语音的某些成分）本质上是随机的。本章引入了随机过程的基本概念，如宽平稳性、均值函数和自相关函数。重点讲解了功率谱密度（PSD）的概念，以及如何利用维纳-辛钦定理将时间域的自相关性与频域的功率谱联系起来。此外，还介绍了随机过程通过LTI系统后的输出统计特性分析。 第5章：自适应滤波理论与应用 自适应滤波是解决环境时变、系统模型未知问题的强大工具。本章详细介绍了LMS（最小均方误差）算法及其变种（如归一化LMS），推导了其收敛性条件和性能指标。通过丰富的实例，如回声消除、噪声抵消和信道均衡，读者将理解自适应算法在动态环境下的强大能力。 第6章：小波分析与时频局部化 传统的傅里叶分析在分析非平稳信号（即信号的频率成分随时间变化的信号）时存在局限性。本章系统阐述了小波理论，解释了短时傅里叶变换（STFT）的不足以及小波变换如何通过基函数的伸缩和平移实现对信号时频特性的精准捕获。我们详细介绍了离散小波变换（DWT）及其在信号去噪、压缩和特征提取中的应用，特别是多分辨率分析（MRA）的原理。 第三部分：信号处理在信息系统中的前沿应用 本部分将理论知识与现代通信、雷达和图像处理的前沿技术相结合，展示信号处理的巨大影响力。 第7章：数字通信中的关键信号处理 本章侧重于数字调制解调过程中的信号处理环节。重点分析了匹配滤波器在低信噪比环境下的最优性能，详细阐述了载波同步、定时恢复的原理。在多载波系统中，我们深入探讨了正交频分复用（OFDM）技术的信号结构、循环前缀的引入目的及其在抑制信道间干扰中的作用。 第8章：高分辨率谱估计与雷达信号处理 传统谱估计（如周期图法）的分辨率有限。本章介绍了参数化谱估计方法，包括自回归（AR）模型和最小方差无失真响应（MVDR）谱估计，这些方法在雷达和声呐系统中用于提高目标参数估计的精度。随后，我们简要介绍了雷达系统的基本原理，如脉冲压缩技术如何通过编码增加有效信噪比，以及多普勒处理在速度测量中的应用。 第9章：二维信号处理：图像与视频基础 将一维信号处理的理论扩展到二维空间是图像处理的基础。本章从数字图像的采样与量化开始，讲解了二维卷积在图像滤波（如锐化、平滑）中的作用。重点分析了二维傅里叶变换在频域处理中的应用，以及形态学处理（腐蚀、膨胀）在图像分析中的独特优势。 总结与展望： 本书的构建旨在为电子工程、通信工程、控制科学乃至生物医学工程的学生和专业人士提供坚实的信号处理功底。我们相信，通过对Z变换、LMS算法、小波分析等核心工具的掌握，读者将具备分析和设计复杂信息系统所需的能力。未来的信号处理将更加依赖于大数据、深度学习与信号理论的深度融合，本书提供的一切理论正是理解这些前沿交叉领域的基础。 配套资源说明： 本书所有关键算法（如FFT、IIR/FIR设计、LMS迭代）均配有基于MATLAB/Python的仿真代码示例，旨在帮助读者将抽象的数学概念转化为直观、可操作的工程实践。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面采用了沉稳的深蓝色调，配上烫金的字体，立刻就给人一种专业而可靠的感觉。拿到手里，纸张的质感也相当不错，厚实且平滑，阅读起来非常舒适，即便是长时间翻阅也不会感到刺眼或疲惫。内容排版上，字体大小适中，行间距处理得当，重点内容和关键术语都有清晰的标注，这对于初学者来说无疑是一个巨大的福音。我特别欣赏作者在章节安排上的用心，逻辑性极强，从最基本的概念入手，层层递进，逐步深入到复杂的体系构建和实际应用案例分析。特别是那些图表和流程图，绘制得异常清晰直观，很多抽象的理论概念，通过这些视觉辅助一下子就变得清晰明了。这本书的结构安排，简直就像是为我量身定做的学习路线图，每走一步都有明确的指引，让人在知识的海洋中航行时，心中充满了笃定感。它不仅仅是一本教材，更像是一位经验丰富的导师，默默地陪伴着读者，引导我们逐步掌握核心知识体系的构建框架。

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我尝试阅读了好几本同类型的入门书籍，但坦白说，很多都过于注重理论的堆砌，读起来枯燥乏味，让人很快就想合上书本去查阅网络资料来佐证。然而，这本读物的叙事方式却完全不同，它采用了非常贴近实际工作场景的叙述口吻，仿佛作者正坐在我对面，用最生动的语言阐述着复杂的管理哲学。举例来说，在讲解“过程改进”这一章节时，作者没有停留在教科书式的定义上，而是巧妙地融入了一个虚拟制造企业的转型故事，详细描绘了他们在导入新方法过程中遇到的真实挑战、如何进行决策、以及最终取得的量化成果。这种“故事化”的教学方法极大地激发了我的阅读兴趣，让枯燥的术语鲜活了起来。我甚至能想象到那些管理场景在自己眼前真实上演，这种沉浸式的学习体验，是其他任何干巴巴的理论书籍都无法给予的。这本书的价值，就在于它成功地架起了理论与实践之间的桥梁，让知识不再是高悬在空中的口号，而是可以立刻在工作中检验和应用的工具。

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这本书的作者显然是一位有着丰富一线经验的资深专家，这一点从他对细节的把控和对常见误区的精准预判中可以清晰地感受到。很多我们自以为是或者在实践中屡屡碰壁的“常识性”问题，作者都在书中提前指出了潜在的陷阱，并给出了专业且务实的规避方案。比如，在强调“持续改进文化”的建立时，书中特别指出，很多组织失败的原因并非方法不当，而是高层管理者的“口头支持”与“实际投入”严重脱节，并详细阐述了如何设计有效的激励机制来真正驱动全员参与。这种对人性弱点和组织惰性的深刻洞察，使得全书的论述充满了人情味和现实主义色彩，绝非空中楼阁式的理想化描绘。它教会我的，不仅仅是如何管理质量，更是如何管理“人”与“流程”的复杂互动关系，这无疑提升了整本书的价值维度，让它从一本技术指南升华为一本管理智慧的结晶。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期。我原以为这只是对某个特定管理工具的浅尝辄止的介绍，但深入阅读后才发现，它涵盖了一个完整知识体系的方方面面。从历史渊源到未来趋势，从微观的操作细节到宏观的战略部署，作者都进行了详尽而精辟的论述。尤其是在探讨“风险识别与应对”那部分，作者不仅列举了各种常见的风险类别，还提供了一套行之有效的、可操作的评估矩阵，这些都是在其他资料中难以找到的系统性框架。更令人称道的是，书中对不同行业背景的适用性也有充分的考量，穿插了来自服务业、IT业甚至医疗领域的对比分析，这使得本书的受众面极广，无论我未来从事哪个行业，都能从中找到共鸣和指导。它不是一本僵硬的教条手册，而是一份灵活可塑的知识宝库，引导读者根据自身情况，灵活调整和优化管理策略。

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与其他一些偏向学术研究的著作相比，这本书的实用性和可操作性显得尤为突出，这对我这种更注重“如何做”的实践者来说，简直是如获至宝。书中并没有过多纠缠于复杂的数学模型或晦涩的统计学原理，而是将重点放在了工具的选择、实施的步骤以及团队协作的技巧上。例如，在讲解“数据收集与分析”时，它没有提供冗长的公式推导，而是清晰地指出了在实际工作中应该使用哪些工具（比如具体的软件应用思路），如何组织一次有效的研讨会来收集一线员工的意见，以及如何将定性反馈转化为定量的改进点。这种“手把手”的教学风格，极大地降低了初学者上手的难度，让我感觉自己不是在阅读一本理论著作，而是在参加一个高密度的实战训练营。读完一部分，我立刻就能尝试将学到的方法运用到我手头的小项目中，并看到了立竿见影的效果，这种即时反馈的学习循环，是任何学习过程中最宝贵的财富。

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