作　 者: 汪學(xué)剛 (賽英總工程師)

　　出 版 社: 電子工業(yè)出版社

　　ISBN : 712101749

　　-目錄:

　　第1章 信號(hào)和信號(hào)集概念

　　1.1 概述

　　1.2 常見(jiàn)的信號(hào)集

　　1.3 信號(hào)集的運(yùn)算

　　1.4 信號(hào)集的分割與等價(jià)關(guān)系

　　1.5 信號(hào)集的映射

　　1.6 信號(hào)集的泛函

　　1.7 信號(hào)的積分變換

　　1.8 信號(hào)集的同構(gòu)

　　1.9 波形參量

　　1.10 信號(hào)的時(shí)寬、帶寬和時(shí)寬-帶寬積

　　習(xí)題1

　　第2章 信號(hào)空間

　　2.1 導(dǎo)引——信號(hào)全體空間

　　2.2 線性向量空間

　　2.3 距離空間

　　2.4 線性空間的同構(gòu)

　　2.5 信號(hào)的內(nèi)積空間

　　2.6 L2空間信號(hào)的最佳逼近與投影定理

　　2.7 信號(hào)空間中向量的正交化

　　習(xí)題2

　　第3章 信號(hào)的離散數(shù)據(jù)變換

　　3.1 信號(hào)的時(shí)域離散處理

　　3.2 采用傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)的離散化

　　3.3 采用正交多項(xiàng)式展開(kāi)的離散化

　　3.4 雷德麥徹正交函數(shù)系

　　3.5 沃爾什正交函數(shù)系

　　3.6 哈爾正交函數(shù)系及幾類(lèi)正交系間的關(guān)系

　　3.7 隨機(jī)信號(hào)的正交展開(kāi)

　　3.8 采用正交函數(shù)展開(kāi)的二維離散化

　　3.9 采用K-L展開(kāi)的圖像離散化

　　習(xí)題3

　　第4章 信號(hào)的線性空間變換和算子表示

　　4.1 概述

　　4.2 信號(hào)的線性變換

　　4.3 有限維內(nèi)積空間信號(hào)的線性變換的表示

　　4.4 L2空間算子的近似表示

　　4.5 算子的譜表示

　　4.6 線性變換集合與矩陣集合的同構(gòu)

　　4.7 基變時(shí)線性變換相應(yīng)矩陣的變化

　　4.8 隨機(jī)矢量的線性變換

　　習(xí)題4

　　第5章 信號(hào)空間理論的應(yīng)用

　　第6章 時(shí)頻分析

　　第7章 模糊函數(shù)與雷達(dá)分辨力、測(cè)量精度

　　第8章 擴(kuò)譜和壓縮

　　第9章 波形的選擇和設(shè)計(jì)

　　參考文獻(xiàn)

　　-簡(jiǎn)介:

　　本書(shū)是信號(hào)理論導(dǎo)論性教材。全書(shū)共分9章：第1章信號(hào)和信號(hào)集(合)概念;第2章信號(hào)空間;第3章信號(hào)的離散數(shù)據(jù)變換;第4章信號(hào)的線性空間變換和算子表示;第5章信號(hào)空間理論的應(yīng)用;第6章時(shí)頻分析;第7章模糊函數(shù)與雷達(dá)分辨力、測(cè)量精度;第8章擴(kuò)譜概念和壓縮概念;第9章波形的選擇和設(shè)計(jì)概念。由于本教材各章之間既有相關(guān)性又有相對(duì)獨(dú)立性，使用本教材時(shí)可根據(jù)情況取舍部分內(nèi)容。

　　本書(shū)可供通信與電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)的研究生和高年級(jí)本科生作為教材，也可供專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員作為參考書(shū)。

　　前言

　　信息科學(xué)是一門(mén)涉及面極廣的新興科學(xué)，其任務(wù)是研究信息的性質(zhì)、獲取、傳輸、檢測(cè)、存儲(chǔ)、處理、控制的基本原理和方法。信號(hào)理論是信息科學(xué)的重要組成部分。

　　信號(hào)理論主要研究信號(hào)分析、信號(hào)處理和信號(hào)綜合問(wèn)題。它將為各種類(lèi)型的信號(hào)的表示、變換、處理提供一種統(tǒng)一的工具，從而使問(wèn)題的分析和處理得到簡(jiǎn)化。

　　信號(hào)理論的應(yīng)用范圍很廣，從通信、雷達(dá)、導(dǎo)航、圖像處理、模式識(shí)別到大氣物理、地質(zhì)物理、生物及醫(yī)學(xué)工程等都涉及信號(hào)理論。本書(shū)是針對(duì)雷達(dá)、通信、圖像處理等學(xué)科的碩士研究生和高年級(jí)本科生而編寫(xiě)的，對(duì)大專(zhuān)院校教師和工程技術(shù)人員也有參考價(jià)值。

　　近20年來(lái)，我們?cè)群蟛捎昧薋ranks L.E著的《Signal Theory》(戴樹(shù)蓀教授譯)、林茂庸教授編著的《信號(hào)理論與應(yīng)用》和向敬成教授、劉醒凡教授編著的《信號(hào)理論》作為授課教材，在此基礎(chǔ)上，并在電子科技大學(xué)研究生教材建設(shè)基金資助下完成了本書(shū)的編寫(xiě)。全書(shū)共分9章。

　　第1章信號(hào)和信號(hào)集(合)概念。介紹信號(hào)集的運(yùn)算、映射、同構(gòu)和變換等概念。此外，還介紹了信號(hào)的數(shù)字特征(即波形參量)。

　　第2章信號(hào)空間。在第1章信號(hào)集的概念基礎(chǔ)上，建立距離空間、線性空間、賦范線性空間、巴拿赫空間、內(nèi)積空間和希爾伯特空間等基本概念及其關(guān)系。此外，還介紹了信號(hào)空間中向量正交化概念。

　　第3章信號(hào)的離散數(shù)據(jù)變換。在第2章信號(hào)空間概念的基礎(chǔ)上，討論不同正交系信號(hào)的離散數(shù)據(jù)變換。實(shí)質(zhì)上是討論在最小均方差準(zhǔn)則下不同正交系信號(hào)的最佳逼近問(wèn)題。

　　第4章信號(hào)的線性空間變換和算子表示。在前三章的基礎(chǔ)上，將信號(hào)理論中信號(hào)空間變換、映射和泛函算子這一同義詞的不同表述集中進(jìn)行描述。主要討論信號(hào)處理中廣泛應(yīng)用的線性空間變換和算子表示。

　　第5章信號(hào)空間理論的應(yīng)用。在二次泛函概念的基礎(chǔ)上，介紹了信號(hào)空間理論在最佳線性濾波、信號(hào)檢測(cè)、自適應(yīng)濾波以及模式識(shí)別等領(lǐng)域中的應(yīng)用。

　　第6章時(shí)頻分析。討論了用于非平穩(wěn)信號(hào)分析的短時(shí)傅里葉變換、Wigner-Ville分布和小波變換等，用于表征信號(hào)的時(shí)一頻混合特性。

　　第7章模糊函數(shù)與雷達(dá)分辨力、測(cè)量精度。討論信號(hào)內(nèi)積概念的重要應(yīng)用——模糊函數(shù)。它也是一種時(shí)頻的分析，是窄帶信號(hào)分析和波形設(shè)計(jì)的重要工具。

　　第8章擴(kuò)譜概念和壓縮概念。介紹信號(hào)理論中兩個(gè)重要概念——擴(kuò)譜和壓縮以及相關(guān)的擴(kuò)頻函數(shù)系統(tǒng)、脈沖壓縮系統(tǒng)和圖像壓縮編碼概念。

　　第9章波形的選擇和設(shè)計(jì)概念。分析了兩種高分辨率雷達(dá)波形的性能，并按照給定的模糊函數(shù)選擇和設(shè)計(jì)大時(shí)寬——帶寬信號(hào)的方法。

　　謹(jǐn)以本書(shū)獻(xiàn)給已故的向敬成教授，重編本書(shū)是他多年的愿望。

　　本書(shū)受電子科大研究生教材建設(shè)基金資助，在此特別感謝電子科技大學(xué)研究生院領(lǐng)導(dǎo)對(duì)編寫(xiě)本書(shū)的資助和鼓勵(lì)。

　　本書(shū)第1章至第5章由汪學(xué)剛教授編寫(xiě);第6章至第9章由張明友教授編寫(xiě)。在編寫(xiě)過(guò)程中，鄭小亮碩士研究生對(duì)全書(shū)作了校正，在此表示誠(chéng)摯的感謝。并對(duì)肖先賜教授、劉醒凡教授和張偉博士的支持和幫助表示感謝。還對(duì)夏鐵騎博士研究生和武守俊、王菲、胡之弦、劉雁行、陳亮、胡斌、夏禮雄碩士研究生對(duì)有關(guān)章節(jié)的校正，致以謝意。

　　由于編者水平有限，書(shū)中難免有錯(cuò)誤，殷切希望讀者指正。

　　編 者

　　2005年8月

　　序言

　　信號(hào)理論這門(mén)研究生學(xué)位課程從20世紀(jì)80年代初在我校開(kāi)設(shè)至今已有二十多年的歷史了。這門(mén)課程在我校多個(gè)學(xué)科的研究生培養(yǎng)中起了十分重要的作用。在研究生培養(yǎng)中，十分強(qiáng)調(diào)堅(jiān)實(shí)和寬廣的理論基礎(chǔ)。在電子信息類(lèi)以及相關(guān)學(xué)科中，信號(hào)理論課程無(wú)疑是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的一個(gè)重要支撐點(diǎn)。本書(shū)就是作者們根據(jù)多年講授此課程的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)總結(jié)、整理、提高而寫(xiě)成的。

　　現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)發(fā)展十分迅速，其重要性也日益被人們廣泛認(rèn)同。普遍認(rèn)為，信號(hào)處理是21世紀(jì)關(guān)鍵產(chǎn)品的核心技術(shù)。信號(hào)處理技術(shù)發(fā)展十分迅速的原因可能有以下兩個(gè)方面：第一個(gè)重要原因是廣泛的需求。除了各類(lèi)電子技術(shù)系統(tǒng)廣泛使用信號(hào)處理技術(shù)外，機(jī)械、地震、勘探、生物、醫(yī)療、商業(yè)、金融等許多領(lǐng)域也逐步使用信號(hào)處理技術(shù)，有效地解決了各自面臨的問(wèn)題。正是這些從實(shí)踐中提出的多種多樣重要問(wèn)題，激勵(lì)著從事信號(hào)處理的科技人員奮力拼搏，使得信號(hào)的理論、方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)不斷快速地向新高度發(fā)展。另一個(gè)重要原因是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等的高速發(fā)展，使得許多信號(hào)處理中最優(yōu)方法，能在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中方便地實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前微電子技術(shù)仍遵循摩爾定律而高速發(fā)展，新的功能強(qiáng)大、處理速度高、存儲(chǔ)容量大的各類(lèi)信號(hào)處理器件使得新的信號(hào)處理理論和方法從發(fā)現(xiàn)到實(shí)際應(yīng)用周期變得越來(lái)越短，信號(hào)處理技術(shù)已逐漸成為人們觸手可及事物。

　　信號(hào)處理技術(shù)是建立在堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)之上的，從事與信號(hào)處理有關(guān)的科技人需要學(xué)習(xí)和掌握這方面的基本理論，才能適應(yīng)信號(hào)處理技術(shù)飛速發(fā)展的形勢(shì)。目前各類(lèi)有關(guān)信號(hào)、系統(tǒng)、信號(hào)處理等方面的書(shū)籍已出版了多種版本，它們各有特點(diǎn)，對(duì)推動(dòng)信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展起了重要作用。和這一大類(lèi)書(shū)籍相比，本書(shū)的重要特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)其基礎(chǔ)方面。

　　本書(shū)將信號(hào)理論建立在現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)之上，將泛函理論等數(shù)學(xué)工具用做信號(hào)表示的基礎(chǔ)。一般工科專(zhuān)業(yè)不具備這些現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。本書(shū)的特點(diǎn)是將這些現(xiàn)代數(shù)學(xué)理論用工程技術(shù)人員能夠接受的形式來(lái)表述，并用實(shí)際例題來(lái)敘述其應(yīng)用。因此，不要求讀者具備這些較深的現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)，而是在閱讀和學(xué)習(xí)過(guò)程中逐步來(lái)掌握的?？梢哉f(shuō)本書(shū)基本上是自成體系的。這正是現(xiàn)代國(guó)外許多優(yōu)秀教材所具備的特點(diǎn)。由于采用了泛函理論，信號(hào)理論就能建立在更為通用的理論框架之上，使得信號(hào)的各種表述方式、各類(lèi)變換理論以及各類(lèi)處理方法都有了公共的理論基礎(chǔ)。掌握這些理論，就能在更高的基礎(chǔ)上來(lái)研究實(shí)際信號(hào)處理中的新問(wèn)題，就有可能做出具有真正創(chuàng)新意義的成果。

　　本書(shū)還討論了信號(hào)理論的一些發(fā)展和現(xiàn)代實(shí)際應(yīng)用方面的問(wèn)題，主要是非平穩(wěn)信號(hào)的時(shí)頻分析方法，以及雷達(dá)信號(hào)分析和設(shè)計(jì)等。本書(shū)作者長(zhǎng)期從事雷達(dá)系統(tǒng)和雷達(dá)信號(hào)處理方面的教學(xué)和研究工作，因而也能更自如地掌握和處理這方面的內(nèi)容。這些內(nèi)容的加入，也使得信號(hào)理論的重要性更為突出，同時(shí)會(huì)使讀者學(xué)會(huì)如何應(yīng)用信號(hào)理論來(lái)解決一些實(shí)際問(wèn)題。

　　雖然本書(shū)是一本偏重理論基礎(chǔ)方面的教科書(shū)，但敘述清楚，深入淺出，并有大量例題，有很好的可讀性。本書(shū)不僅可以作為相關(guān)學(xué)科的研究生教材，也可供廣大科技人員和大學(xué)高年級(jí)學(xué)生參考。

　　肖先賜

　　電子科技大學(xué)

　　2005年8月