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出版者:石油工业出版社

作者:王有新

出品人:

页数:292

译者:

出版时间:2009-2

价格:65.00元

装帧:

isbn号码:9787502169572

丛书系列:

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好的，这是一份关于一本名为《声学与信号处理基础》的图书的详细简介。 --- 图书简介：《声学与信号处理基础》 第一部分：全景概述 《声学与信号处理基础》是一本旨在为读者提供声学理论、信号采集、处理与分析核心知识的综合性教材或参考书。本书立足于声学现象的物理本质，深入探讨了如何利用现代信号处理技术对声音、振动及其他波动的物理信号进行精确量化、有效提取与深度解析。 本书的定位是连接基础物理学与工程应用之间的桥梁。它不仅涵盖了从声波的产生、传播到接收的完整物理学框架，更详细阐述了数字信号处理（DSP）在实际声学工程、环境监测、医疗诊断及通信系统中的应用方法与算法。全书内容结构严谨，理论推导详实，同时配有大量工程实例，确保读者能够从理论深度和工程实践两个维度全面掌握相关领域的核心技能。 第二部分：内容结构与核心章节详解 本书分为四个主要部分，共计十六章，层层递进，构建起一个完整的知识体系。 第一部分：声学基础理论（第1章至第4章） 本部分聚焦于声学现象的物理基础，为后续的信号处理打下坚实的理论基础。 第1章：介质中的波动与声波的产生 本章首先回顾了弹性介质的力学基础，包括应力、应变、胡克定律等。随后，详细推导了一维和三维的声波方程（亥姆霍兹方程和波动方程）。讨论了声源的性质（点源、线源、平面波），以及不同介质（空气、液体、固体）中声速的确定因素。重点分析了声波的发生机制及其在不同边界条件下的初始行为。 第2章：声波的传播与衰减 本章深入研究声波在真实介质中传播的复杂性。内容包括： 几何声学与射线理论： 在均匀介质中，声波的射线路径、反射与折射定律（Snell定律）。 声学阻抗与匹配： 详细介绍声阻抗的概念、单位，以及声能在界面上的反射系数和透射系数的计算，并讨论声阻抗匹配的重要性。 声波衰减机制： 探讨气体、液体和固体中声波衰减的主要原因，包括分子吸收、粘滞摩擦、湍流效应以及散射损失。 第3章：声场与声学量度 本章定义了所有主要的声学物理量，并介绍其在工程中的量化标准。内容涵盖：声压、声速、声强、声功率等基本量。重点讲解了分贝（dB）系统的建立、不同参考值的选择及其在声学测量中的应用，如声压级（SPL）、声功率级等。此外，本章还引入了声能密度的概念，用于描述声场的能量分布。 第4章：阵列声学与空间概念 本章将一维的声学概念扩展到多维空间。讨论了平面波、球面波的叠加原理，以及远场、近场和过渡场的划分标准。详细介绍了线阵列和二维阵列的指向性函数（或称为阵列因子），阐述了阵列增益、主瓣宽度和旁瓣抑制的理论基础。 第二部分：信号的数学描述与采样（第5章至第8章） 本部分将物理声学与纯粹的数学信号处理方法衔接起来，重点关注如何将连续的声学信号转化为可供计算机处理的离散数字信号。 第5章：傅里叶分析基础 本章是信号处理的核心基础。系统复习了傅里叶级数和傅里叶变换（FT），重点阐述了其在周期信号和非周期信号分析中的作用。详细分析了信号的频谱特性，包括单边谱和双边谱的物理意义。 第6章：离散时间信号与系统 介绍离散时间信号的表示方法，以及Z变换在描述离散时间系统时的优越性。对比分析了连续时间系统与离散时间系统在因果性、稳定性、线性相位等特性上的区别与联系。 第7章：信号的数字化——采样理论 本章聚焦于采样定理（奈奎斯特-香农定理）的完整阐述及其在声学信号处理中的实际意义。深入讨论了采样过程中的关键问题，包括： 混叠（Aliasing）现象的产生机理与消除方法（如抗混叠滤波器的设计）。 量化误差的分析及其对信噪比的影响。 非均匀采样在特定声学场景下的应用探讨。 第8章：离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） DFT被视为FT在数字域的直接应用。本章详细解释了DFT的计算过程，并重点介绍FFT算法的原理（如蝶形运算），强调了FFT在计算效率上的巨大优势。讨论了FFT的实际应用限制，如栅栏效应（Scalloping Loss）和频谱泄漏，并介绍了采用窗函数（如汉宁窗、海明窗）来缓解这些问题的工程技巧。 第三部分：数字信号处理技术（第9章至第12章） 本部分是本书的核心工程应用章节，详细介绍用于分析和修改声学信号的数字滤波器和变换工具。 第9章：数字滤波器设计（I）：FIR滤波器 详细介绍有限脉冲响应（FIR）滤波器的设计方法，包括窗函数法和频率采样法。重点分析了FIR滤波器具有线性相位的特性，及其在需要精确保持信号时间关系的应用中的优势。 第10章：数字滤波器设计（II）：IIR滤波器 介绍无限脉冲响应（IIR）滤波器的设计。通过双线性变换法，将连续时间滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫）的经典设计结果映射到离散时间域。讨论IIR滤波器在实现高阶、高陡峭度滤波时的效率，以及其非线性相位带来的潜在问题。 第11章：自适应滤波与噪声消除 引入了自适应滤波器理论，特别是LMS算法的基本原理和收敛性分析。这在处理时变和未知特性的噪声环境下的声学信号分离任务中至关重要，如回声消除和主动噪声控制（ANC）的基础模型。 第12章：时间-频率分析：短时傅里叶变换与小波变换 针对传统傅里叶变换在瞬态信号分析中的局限性（无法提供时间定位），本章介绍了短时傅里叶变换（STFT）的概念，讨论了窗口大小选择对分辨率的权衡。更进一步，引入了小波变换（Wavelet Transform），阐述了其多分辨率分析的优势，特别适用于分析非平稳的声学事件，如机械故障诊断中的瞬态冲击。 第四部分：应用领域与高级主题（第13章至第16章） 本部分将前三部分的理论和技术应用于具体的工程和科学领域。 第13章：声源定位与波束形成 本章集中讨论如何利用多个麦克风阵列（传感器）确定声源的空间位置。详细阐述了基于时差到达（TDOA）的定位技术。重点介绍延迟求和（Delay-and-Sum）波束形成算法，并探讨了更高性能的参数化波束形成技术，如MUSIC（多重信号分类）算法的基础框架。 第14章：语音信号处理基础 将信号处理技术应用于人声领域。讨论了语音信号的短时平稳性假设，基频（F0）的提取方法，以及梅尔倒谱系数（MFCC）在语音特征提取中的应用，这些是现代语音识别系统的基础模块。 第15章：振动分析与故障诊断 本章侧重于结构声学和机械工程中的应用。讨论了如何通过采集设备的振动信号，利用谱分析技术来识别机器的固有频率和模态参数。介绍包络解调技术，用于提取轴承和齿轮故障引起的微弱高频冲击信息。 第16章：声学测量与标准 本章回归到实际的声学计量学。讨论了声学测量设备的校准、测量环境的声学要求（如消声室、混响室的设计原则）。最后，简要介绍了相关的国际和国家声学测量标准（如ISO或ANSI标准）对数据采集、处理和报告的要求。 --- 第三部分：本书特色 1. 严谨的物理基础： 确保读者理解为何需要特定的信号处理方法，而非仅仅停留在算法层面。 2. 算法与实现并重： 对核心算法（如FFT、滤波设计）提供清晰的数学推导，并结合编程实现的关键步骤进行说明。 3. 跨学科视野： 内容覆盖了从纯声学、电声学到数字信号处理的多个工程学科，适合不同背景的工程师和研究人员参考。 《声学与信号处理基础》旨在培养读者具备分析复杂声学问题的能力，掌握从传感器选择、数据采集、到最终结果解释的全套工程技能。

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老实说，我对《应用地震数据处理方法》这个书名一开始并没有抱太大的期望，因为市面上这类书籍不少，很多都流于表面，要么过于理论化，要么就是堆砌公式。但我最近在接触一个与海洋石油勘探相关的项目，其中涉及到大量的地震数据处理工作，而我在这方面确实是新手，很多时候完全是摸着石头过河。我希望这本书能够提供一些非常具体、实用的指导，就像一个“傻瓜指南”一样，能够一步一步地告诉我该做什么，为什么这么做。我不需要那些过于高深的理论，但需要知道如何规避一些常见的错误，如何选择合适的参数来实现一个相对理想的处理效果。如果书中能够包含一些具体的软件操作流程，或者是一些处理思路的对比分析，那就更好了，这对我快速上手将会有巨大的帮助。

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这本书的名字听起来就很有分量，《应用地震数据处理方法》。我一直对地质科学和地球物理学抱有浓厚的兴趣，特别是地震数据在探索地下奥秘方面的巨大潜力。我一直觉得，那些能够精准解读地震波信号，从而绘制出地下复杂构造图谱的技术，简直就是一种“透视地球”的魔法。所以我一直期待能有一本书，能够系统地、深入浅出地讲解这些“魔法”是如何实现的。我希望能从中学到，不仅仅是如何操作那些复杂的软件，更重要的是理解背后的科学原理，比如各种地震波动的性质、传播方式，以及如何在噪声干扰如此严重的原始数据中，提取出真正有价值的地质信息。我希望这本书能带我走进地震数据处理的各个环节，从最初的采集、预处理，到偏移成像、反演，乃至最终的解释，每一个步骤都详细阐述其原理、方法和实际应用中的挑战。

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刚拿到《应用地震数据处理方法》这本书，我内心是充满好奇与期待的。我从事的是与地质勘探相关的工作，虽然接触过一些基础的地震资料，但总感觉对其中的奥秘了解得不够透彻。尤其是在处理一些复杂的地下构造，比如深层油气藏的勘探，或是地质灾害风险评估时，总会遇到一些瓶颈。我希望能在这本书中找到突破性的方法论，学习到如何更有效地压制各种噪声，如何提高成像精度，以及如何从地震数据中提取出更精细的地层属性信息。我特别关注书中是否会讲解一些前沿的处理技术，例如全波形反演（FWI）、机器学习在地震数据分析中的应用等，这些都是当前地震勘探领域的热点。如果书中能够通过丰富的案例分析，展示这些方法在实际项目中的应用效果，那就太棒了。

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作为一名在校的地球物理学专业的学生，《应用地震数据处理方法》这本书的书名深深吸引了我。我目前学习的课程中，已经接触到了地震数据处理的基础理论，但很多时候在实际操作中会感到无从下手，或者对某些处理步骤的目的和效果感到困惑。我非常希望能在这本书中找到答案，学习到从实际数据出发，一步步进行地震数据处理的完整流程。我渴望了解各种常用的地震数据处理方法，比如去静电、去叠反射、动校正、叠加等，它们各自的作用是什么？在什么情况下需要使用哪种方法？书中是否会提供一些实际操作的指导，例如如何选择合适的参数，如何判断处理效果的好坏？我希望这本书能成为我的良师益友，帮助我打下坚实的地震数据处理基础，为我未来的科研和工作打下坚实的基础。

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我是一名有一定年头的地球物理工程师，在工作实践中，我们经常面临各种各样的数据处理难题。尤其是在一些老油区的二次开发，或是对一些复杂地质条件下储层的精细描述，对地震数据的处理要求是越来越高。我非常希望《应用地震数据处理方法》这本书能够提供一些更加深入和实用的解决方案。我特别关心书中对于数据质量控制、噪声压制以及成像精度的提升方面的论述。例如，针对不同类型的噪声（如随机噪声、相干噪声），书中是否会给出系统性的处理策略？在偏移成像方面，是否会详细介绍不同的偏移方法（如Kirchhoff偏移、RTM），以及它们各自的优缺点和适用范围？我期待书中能够分享一些经验性的处理技巧，帮助我们解决实际工作中遇到的棘手问题。

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