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 信號和信號集概念

　　1.1 概述

　　1.2 常見的信號集

　　1.3 信號集的運算

　　1.4 信號集的分割與等價關(guān)系

　　1.5 信號集的映射

　　1.6 信號集的泛函

　　1.7 信號的積分變換

　　1.8 信號集的同構(gòu)

　　1.9 波形參量

　　1.10 信號的時寬、帶寬和時寬-帶寬積

　　習(xí)題1

　　第2章 信號空間

　　2.1 導(dǎo)引——信號全體空間

　　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 信號的內(nèi)積空間

　　2.6 L2空間信號的最佳逼近與投影定理

　　2.7 信號空間中向量的正交化

　　習(xí)題2

　　第3章 信號的離散數(shù)據(jù)變換

　　3.1 信號的時域離散處理

　　3.2 采用傅里葉級數(shù)展開的離散化

　　3.3 采用正交多項式展開的離散化

　　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)系及幾類正交系間的關(guān)系

　　3.7 隨機信號的正交展開

　　3.8 采用正交函數(shù)展開的二維離散化

　　3.9 采用K-L展開的圖像離散化

　　習(xí)題3

　　第4章 信號的線性空間變換和算子表示

　　4.1 概述

　　4.2 信號的線性變換

　　4.3 有限維內(nèi)積空間信號的線性變換的表示

　　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 基變時線性變換相應(yīng)矩陣的變化

　　4.8 隨機矢量的線性變換

　　習(xí)題4

　　第5章 信號空間理論的應(yīng)用

　　第6章 時頻分析

　　第7章 模糊函數(shù)與雷達分辨力、測量精度

　　第8章 擴譜和壓縮

　　第9章 波形的選擇和設(shè)計

　　參考文獻

　　-簡介:

　　本書是信號理論導(dǎo)論性教材。全書共分9章：第1章信號和信號集(合)概念;第2章信號空間;第3章信號的離散數(shù)據(jù)變換;第4章信號的線性空間變換和算子表示;第5章信號空間理論的應(yīng)用;第6章時頻分析;第7章模糊函數(shù)與雷達分辨力、測量精度;第8章擴譜概念和壓縮概念;第9章波形的選擇和設(shè)計概念。由于本教材各章之間既有相關(guān)性又有相對獨立性，使用本教材時可根據(jù)情況取舍部分內(nèi)容。

　　本書可供通信與電子類專業(yè)的研究生和高年級本科生作為教材，也可供專業(yè)技術(shù)人員作為參考書。

　　前言

　　信息科學(xué)是一門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、存儲、處理、控制的基本原理和方法。信號理論是信息科學(xué)的重要組成部分。

　　信號理論主要研究信號分析、信號處理和信號綜合問題。它將為各種類型的信號的表示、變換、處理提供一種統(tǒng)一的工具，從而使問題的分析和處理得到簡化。

　　信號理論的應(yīng)用范圍很廣，從通信、雷達、導(dǎo)航、圖像處理、模式識別到大氣物理、地質(zhì)物理、生物及醫(yī)學(xué)工程等都涉及信號理論。本書是針對雷達、通信、圖像處理等學(xué)科的碩士研究生和高年級本科生而編寫的，對大專院校教師和工程技術(shù)人員也有參考價值。

　　近20年來，我們曾先后采用了Franks L.E著的《Signal Theory》(戴樹蓀教授譯)、林茂庸教授編著的《信號理論與應(yīng)用》和向敬成教授、劉醒凡教授編著的《信號理論》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的編寫。全書共分9章。

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

　　第2章信號空間。在第1章信號集的概念基礎(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，還介紹了信號空間中向量正交化概念。

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

　　第4章信號的線性空間變換和算子表示。在前三章的基礎(chǔ)上，將信號理論中信號空間變換、映射和泛函算子這一同義詞的不同表述集中進行描述。主要討論信號處理中廣泛應(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，介紹了信號空間理論在最佳線性濾波、信號檢測、自適應(yīng)濾波以及模式識別等領(lǐng)域中的應(yīng)用。

　　第6章時頻分析。討論了用于非平穩(wěn)信號分析的短時傅里葉變換、Wigner-Ville分布和小波變換等，用于表征信號的時一頻混合特性。

　　第7章模糊函數(shù)與雷達分辨力、測量精度。討論信號內(nèi)積概念的重要應(yīng)用——模糊函數(shù)。它也是一種時頻的分析，是窄帶信號分析和波形設(shè)計的重要工具。

　　第8章擴譜概念和壓縮概念。介紹信號理論中兩個重要概念——擴譜和壓縮以及相關(guān)的擴頻函數(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)計概念。分析了兩種高分辨率雷達波形的性能，并按照給定的模糊函數(shù)選擇和設(shè)計大時寬——帶寬信號的方法。

　　謹以本書獻給已故的向敬成教授，重編本書是他多年的愿望。

　　本書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)對編寫本書的資助和鼓勵。

　　本書第1章至第5章由汪學(xué)剛教授編寫;第6章至第9章由張明友教授編寫。在編寫過程中，鄭小亮碩士研究生對全書作了校正，在此表示誠摯的感謝。并對肖先賜教授、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有關(guān)章節(jié)的校正，致以謝意。

　　由于編者水平有限，書中難免有錯誤，殷切希望讀者指正。

　　編 者

　　2005年8月

　　序言

　　信號理論這門研究生學(xué)位課程從20世紀80年代初在我校開設(shè)至今已有二十多年的歷史了。這門課程在我校多個學(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，十分強調(diào)堅實和寬廣的理論基礎(chǔ)。在電子信息類以及相關(guān)學(xué)科中，信號理論課程無疑是實現(xiàn)這一目標的一個重要支撐點。本書就是作者們根據(jù)多年講授此課程的經(jīng)驗，經(jīng)總結(jié)、整理、提高而寫成的。

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

　　信號處理技術(shù)是建立在堅實理論基礎(chǔ)之上的，從事與信號處理有關(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)信號處理技術(shù)飛速發(fā)展的形勢。目前各類有關(guān)信號、系統(tǒng)、信號處理等方面的書籍已出版了多種版本，它們各有特點，對推動信號處理技術(shù)的發(fā)展起了重要作用。和這一大類書籍相比，本書的重要特點是強調(diào)其基礎(chǔ)方面。

　　本書將信號理論建立在現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)之上，將泛函理論等數(shù)學(xué)工具用做信號表示的基礎(chǔ)。一般工科專業(yè)不具備這些現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。本書的特點是將這些現(xiàn)代數(shù)學(xué)理論用工程技術(shù)人員能夠接受的形式來表述，并用實際例題來敘述其應(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)過程中逐步來掌握的?？梢哉f本書基本上是自成體系的。這正是現(xiàn)代國外許多優(yōu)秀教材所具備的特點。由于采用了泛函理論，信號理論就能建立在更為通用的理論框架之上，使得信號的各種表述方式、各類變換理論以及各類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)上來研究實際信號處理中的新問題，就有可能做出具有真正創(chuàng)新意義的成果。

　　本書還討論了信號理論的一些發(fā)展和現(xiàn)代實際應(yīng)用方面的問題，主要是非平穩(wěn)信號的時頻分析方法，以及雷達信號分析和設(shè)計等。本書作者長期從事雷達系統(tǒng)和雷達信號處理方面的教學(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，也使得信號理論的重要性更為突出，同時會使讀者學(xué)會如何應(yīng)用信號理論來解決一些實際問題。

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

　　肖先賜

　　電子科技大學(xué)

　　2005年8月