信號分析與處理

《信號分析與處理》一書主要介紹信號分析與處理的基本原理，方法和應用。全書共分為6章，內容包括，信號的基本知識，連續時間信號分析，離散時間信號分析，離散傅里葉變換和快速傅里葉變換，模擬濾波器簡介和數字濾波器設計，隨機信號以及自適應濾波的基本知識。

本書主要介紹信號分析與處理的基本原理，方法和應用。全書共分為6章，內容包括，信號的基本知識，連續時間信號分析，離散時間信號分析，離散傅里葉變換和快速傅里葉變換，模擬濾波器簡介和數字濾波器設計，隨機信號以及自適應濾波的基本知識。本書大部分章節附有習題和上機練習題，並附有部分習題的答案和提示，有助於讀者加深對本書的理解。

本書作為“全國高等學校自動化專業系列教材”中的一本教材，主要面向應用型大學自動化專業的本科生，也可以作為其他電氣信息類和儀器儀表類專業本科生和非電類專業研究生的教材或參考書。 ^[1] 

緒論

0.1 信號的定義及分類

0.1.1 連續時間信號與離散時間信號

0.1.2 能量信號與功率信號

0.1.3 確定性信號與隨機信號

0.2 信號分析與處理系統簡介

0.3 信號分析與處理的目的和內容

0.4 信號分析與處理的發展和應用

0.5 MATLAB簡介

第1章 連續時間信號分析

1.1 連續時間信號的時域分析

1.1.1 連續信號的時域描述

1.1.2 連續信號的基本運算

1.1.3 連續信號的時域分解

1.1.4 連續信號的卷積

1.2 週期信號的頻率分解

1.2.1 週期信號的描述

1.2.2 傅里葉級數

1.2.3 週期信號的頻域分析

1.2.4 傅里葉級數的性質

1.3 非週期信號的頻譜

1.3.1 從傅里葉級數到傅里葉變換

1.3.2 傅里葉變換的性質

1.4 連續時間信號的複頻域分析

1.4.1 拉普拉斯變換

1.4.2 拉普拉斯變換的性質

1.4.3 系統函數

1.5 連續信號的相關分析

1.5.1 相關函數的定義

1.5.2 相關與卷積的關係

1.5.3 相關定理

1.6 與本章內容有關的MATLAB函數

小結

習題和上機練習

參考文獻

第2章 信號分析與處理目錄第2章離散時間信號分析

2.1 離散時間信號

2.1.1 序列的表示

2.1.2 序列的運算

2.2 採樣定理及其實現

2.2.1 採樣過程

2.2.2 採樣定理

2.2.3 頻率混疊

2.2.4 採樣方式

2.3 離散時間信號的相關分析

2.3.1 離散時間信號的自相關函數

2.3.2 離散時間信號的互相關函數

2.4 離散時間信號的z域分析

2.4.1 z變換及其收斂域

2.4.2 z反變換

2.4.3 z變換的性質

2.5 離散系統的描述與分析

2.5.1 離散系統的數學模型

2.5.2 差分方程的描述

2.5.3 離散卷積的描述

2.5.4 離散狀態方程描述

2.6 物理可實現系統

2.6.1 因果系統

2.6.2 穩定系統

2.6.3 物理可實現系統的定義

2.7 與本章內容有關的MATLAB函數

小結

習題和上機練習

參考文獻

第3章 離散傅里葉變換和快速傅里葉變換

3.1 連續時間信號的傅里葉變換

3.1.1 時間連續頻率離散的傅里葉變換

3.1.2 時間連續頻率連續的傅里葉變換

3.2 離散傅里葉變換及性質

3.2.1 序列的傅里葉變換

3.2.2 離散傅里葉變換

3.2.3 離散傅里葉變換的性質

3.2.4 離散傅里葉變換在應用中的問題

3.3 快速傅里葉變換

3.3.1 FFT的基本思想

3.3.2 時間抽取基2FFT算法

3.3.3 頻率抽取基2FFT算法

3.3.4 快速傅里葉逆變換

3.3.5 快速傅里葉變換的應用

3.4 與本章內容有關的MATLAB函數

小結

習題和上機練習

參考文獻

第4章 數字濾波器的設計

4.1 濾波器概述

4.1.1 基本原理

4.1.2 濾波器的分類

4.1.3 濾波器的技術要求

4.2 典型模擬濾波器的設計

4.2.1 巴特沃斯低通濾波器

4.2.2 切比雪夫低通濾波器

4.2.3 模擬濾波器的頻率變換

4.3IIR 數字濾波器的設計

4.3.1 IIR濾波器設計的基本條件

4.3.2 雙線性變換法

4.3.3 用頻率變換法設計其他類型的數字濾波器

4.4 FIR數字濾波器的設計

4.4.1 FIR濾波器的特性

4.4.2 FIR濾波器設計的窗口法

4.4.3 FIR濾波器設計的切比雪夫逼近法

4.5 與本章內容有關的MATLAB函數

4.5.1 與IIR數字濾波器設計相關的MATLAB函數

4.5.2 與FIR數字濾波器設計相關的MATLAB函數

小結

習題和上機練習

參考文獻

第5章 隨機信號分析

5.1 隨機信號簡介

5.1.1 平穩隨機過程

5.1.2 各態遍歷隨機過程

5.1.3 非平穩隨機過程

5.2 隨機信號的相關分析

5.2.1 隨機信號的自相關函數及其應用

5.2.2 隨機信號的互相關函數及其應用

5.3 隨機信號的功率譜估計

5.3.1 隨機信號的功率譜密度

5.3.2 功率譜密度的性質

5.3.3 功率譜密度與自相關函數的關係

5.3.4 功率譜估計的方法

5.3.5 功率譜估計的應用

5.3.6 互譜密度及其估計

5.4 譜估計中的幾個問題

5.4.1 數據預處理

5.4.2 頻譜泄漏與窗函數

5.4.3 譜估計的基本步驟

5.4.4 頻譜校正方法

5.5 平穩隨機信號通過線性系統

5.6 與本章內容有關的MATLAB函數

小結

習題和上機練習

參考文獻

第6章 自適應濾波器簡介

6.1 概述

6.2 最優濾波

6.2.1 維納濾波器

6.2.2 卡爾曼濾波器

6.3 自適應濾波

6.3.1 自適應濾波原理

6.3.2 最速下降法

6.3.3 最小均方算法

6.3.4 自適應濾波器的應用

小結

習題

參考文獻

部分習題答案和提示

附錄A 常用信號的傅里葉變換

附錄B 常用信號的拉普拉斯變換

附錄C 常用序列的z變換

附錄D z變換的主要性質 ^[1] 

徐科軍　教授，1956年12月生

1988年畢業於中國礦業大學自動化系，獲工學博士學位。

1989年分配到合肥工業大學電氣與自動化工程學院自動化研究所，從事科研、教學和實驗室建設工作。1991年任講師，1992年任副教授，1994年任教授，1995年遴選為博士生導師。

1995年分別被機械工業部和安徽省評為首批高校跨世紀學科帶頭人培養對象。 ^[1] 

1996年被機械工業部評為中國機械工業青年科技專家。

1997年被國家人事部評定為國家“百千萬人才工程”人選。

1998年獲政府特殊津貼，2002年被教育部評為高校優秀骨幹教師， 2004年入選安徽省高等學校“十五”優秀人才計劃。 ^[1]