本書共分九章,主要闡述確定性測試信號的基本概念和特點、連續(xù)時間信號的時域和頻域分析方法、離散時間信號的分析方法、快速傅里葉變換的基本理論和應(yīng)用、濾波器的基本概念、數(shù)字濾波器的設(shè)計,同時適當?shù)亟榻B了隨機信號分析的基本方法和小波變換的基本方法。本書的重點在于確定性離散時間信號分析的基本理論和應(yīng)用。
隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,特別是近年來傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)與云計算的廣泛應(yīng)用,信息獲取與處理的重要性日益彰顯,測試信號分析與處理已成為高等院校測控技術(shù)與儀器專業(yè)非常重要的教學(xué)內(nèi)容。本書在第1版的基礎(chǔ)上,聽取了使用第1版教材的十多所高校任課教師的意見和建議,進行了較大的修訂,每章增加和替換了一些例題和習(xí)題,并對第四章和第五章的章節(jié)安排及內(nèi)容進行了調(diào)整。
本書的編寫取材適當,內(nèi)容先進,概念清楚,深入淺出,層次分明。全書共分9章,主要闡述確定性測試信號的基本概念和特點、連續(xù)時間信號的時域和頻域分析方法、離散時間信號的分析方法、快速傅里葉變換的基本理論和應(yīng)用、濾波器的基本概念、數(shù)字濾波器的設(shè)計,同時適當?shù)亟榻B了隨機信號分析的基本方法和小波變換的基本方法。本書的重點在于確定性離散時間信號分析的基本理論和應(yīng)用,隨機信號分析與小波變換方法獨立成章,各高?筛鶕(jù)教學(xué)需要進行取舍。
本書的特色是強調(diào)基本原理和分析方法,突出重點。在內(nèi)容上能反映測試信號分析與處理領(lǐng)域的新知識,如智能儀器的數(shù)值濾波和小波變換的基本內(nèi)容;在編寫上注重理論聯(lián)系實際,通過典型例子和MATLAB程序循序漸進地介紹測試信號分析與處理的基本理論和方法,不僅有利于學(xué)生對概念的理解,也有利于學(xué)生的自學(xué)。
本書由東南大學(xué)宋愛國教授、南京航空航天大學(xué)劉文波教授、東南大學(xué)王愛民教授主編。其中,第一、二、八章由宋愛國教授編寫,第三章由東南大學(xué)夏敦柱副教授編寫,第四、五章由劉文波教授編寫,第六、七章由王愛民教授編寫,第九章由南京航空航天大學(xué)石玉副教授編寫,附錄由南京工業(yè)大學(xué)郝飛老師編寫。全書由南京航空航天大學(xué)于盛林教授主審。
在本書的編寫與修訂過程中,東南大學(xué)教務(wù)處給予了很大的支持和幫助。東南大學(xué)李建清教授、曾洪副教授對本書的修訂提出了一些寶貴的意見和建議。另外,研究生戴金橋、張嫻、祝欽、肖振偉、曹家梓等同學(xué)在插圖的繪制、MATLAB編程和電子文檔的編輯等方面做了許多工作。在此一并表示衷心的感謝!
由于編者學(xué)識有限,書中錯誤和缺點在所難免,懇請廣大讀者不吝指正。
編者
機工授權(quán)書
前言
第一章緒論1
第一節(jié)測試信號分析與處理技術(shù)簡介1
第二節(jié)信號及其分類2
第三節(jié)信號分析與信號處理4
第四節(jié)測試信號的描述4
第五節(jié)信號與系統(tǒng)8
習(xí)題11
第二章連續(xù)時間信號分析12
第一節(jié)周期信號分析12
第二節(jié)非周期信號的頻域分析21
第三節(jié)周期信號的傅里葉變換31
第四節(jié)采樣信號分析34
習(xí)題42
第三章離散時間序列及其Z變換45
第一節(jié)離散時間系統(tǒng)45
第二節(jié)離散時間信號序列47
第三節(jié)Z變換50
第四節(jié)Z反變換56
第五節(jié)Z變換的性質(zhì)62
第六節(jié)Z變換與拉普拉斯變換的關(guān)系68
第七節(jié)離散信號的Z變換72
習(xí)題81
第四章離散傅里葉變換及其快速算法83
第一節(jié)序列的傅里葉變換(DTFT)83
第二節(jié)離散傅里葉級數(shù)(DFS)86
第三節(jié)離散傅里葉變換(DFT)90
第四節(jié)離散傅里葉變換的性質(zhì)93
第五節(jié)快速傅里葉變換(FFT)97
第六節(jié)IDFT的快速算法(IFFT)102
第七節(jié)實序列的FFT高效算法103
第八節(jié)用FFT計算線卷積和相關(guān)運算104
第九節(jié)MATLAB中用于FFT計算的函數(shù)簡介109
第十節(jié)頻率域采樣理論111
習(xí)題113
ⅥⅤ[TPMY.tif,+8mm。148mm〗〖1〗目錄第五章離散傅里葉變換的應(yīng)用115
第一節(jié)用DFT分析連續(xù)時間信號頻譜的基本原理115
第二節(jié)用DFT分析連續(xù)時間信號頻譜產(chǎn)生的問題118
第三節(jié)用DFT分析連續(xù)時間信號頻譜的應(yīng)用實例124
第四節(jié)系統(tǒng)頻率響應(yīng)函數(shù)分析與測試129
第五節(jié)倒頻譜分析133
習(xí)題135
第六章濾波器原理與結(jié)構(gòu)136
第一節(jié)濾波器的原理及分類136
第二節(jié)常用模擬濾波器的設(shè)計138
第三節(jié)數(shù)字濾波器的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其信號流圖155
習(xí)題164
第七章數(shù)字濾波器的設(shè)計165
第一節(jié)概述165
第二節(jié)IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計165
第三節(jié)FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計181
第四節(jié)智能儀器中常用的數(shù)字濾波算法簡介201
習(xí)題205
第八章隨機信號處理207
第一節(jié)隨機信號的基本概念207
第二節(jié)隨機信號的描述208
第三節(jié)隨機信號通過線性系統(tǒng)的分析220
第四節(jié)功率譜估計228
習(xí)題232
第九章小波變換及其應(yīng)用234
第一節(jié)從傅里葉變換到小波變換234
第二節(jié)小波和小波變換236
第三節(jié)多分辨率分析與小波包分析241
第四節(jié)小波變換的快速算法244
第五節(jié)以MATLAB實現(xiàn)小波分析及應(yīng)用246
習(xí)題260
附錄MATLAB語言操作說明261
參考文獻275