![隨機信號分析（第3版） [Random Signal Analysis]](https://pic.tinynews.org/11763008/55ec0156N2248cd3a.jpg)
具體描述
編輯推薦
適讀人群 ：電子信息類專業的教材本書第1版是電子工業部“九五”規劃教材，同時被編入國傢“九五”重點《航天科學》叢書。
第3版是在保持第1、2版教材特色的基礎上，結閤近幾年的教學實踐，並參考國內外同類教材的長處，對部分內容做瞭相應的加深和拓寬，修訂而成的。
全書共分5章，以通信與電子信息領域中的實際應用為背景，討論隨機信號的基本理論和隨機信號通過係統的各種分析方法。
本書具有以下幾方麵的重要特點：
·以經典信號處理為主，注重為現代信號處理打基礎。重點麵嚮本科生，兼顧為進一步學習現代信號處理提供所需的理論基礎。
·理論與應用並重，加強工程應用實例。增加瞭隨機信號的MATLAB仿真內容，附錄A中保留並增加瞭常用的C語言程序。
·力求與先修課和後續課無縫連接。隨機信號分析處在信號理論係列課程體係框架的底部，既注意到與數學課的接續，又考慮到與其他信號理論課程的連接。
·內容模塊化，可按需取捨。第1章和第2章是隨機信號的基礎，第3-5章可分為多個模塊，根據專業要求和學時情況進行取捨。
相信本書對初學隨機信號的學生、需要進行隨機信號仿真實驗的研究生和相關的科技工作者都會有所幫助。
內容簡介
《隨機信號分析（第3版）》共5章，主要介紹隨機信號的基本理論、隨機信號的各種分析方法及基本仿真方法。《隨機信號分析（第3版）》從分布律、數字特徵和特徵函數引齣隨機信號的基本概念，分彆在時域和頻域討論隨機信號的特點，並將連續時間的隨機信號擴充到隨機序列，將相關理論的內容引申到高階統計量。書中詳細介紹瞭電子係統中常用隨機信號的統計特性，包括白噪聲、高斯過程、窄帶過程、馬爾可夫過程，並介紹瞭現代信號處理中常用的隱馬爾可夫的概念，以及各種隨機過程在通信、雷達等電子係統中的應用。《隨機信號分析（第3版）》還詳細討論瞭隨機信號通過綫性係統和非綫性係統的時域分析和功率譜分析，係統地討論瞭基於MATLAB環境的離散隨機信號仿真方法、隨機信號通過綫性和非綫性係統的仿真方法。書末給齣瞭習題參考答案。《隨機信號分析（第3版）》的目的是為讀者打下牢固的隨機信號基礎，使之適應現代信號處理的發展。《隨機信號分析（第3版）》可作為高等學校電子信息類專業高年級本科生和相關學科研究生的教材，對從事相關領域研究的科技人員亦有重要的參考價值。
作者簡介
趙淑清，哈爾濱工業大學電子信息學院教授，副院長，主要從事信號處理、雷達信號處理等方麵的研究，負責“隨機信號分析”等課程的教學工作，主編電子工業部“九五”規劃教材的編寫工作。內頁插圖
目錄
第1章 隨機信號基礎1.1 隨機變量及其分布
1.1.1 一維隨機變量及其分布律
1.1.2 多維隨機變量及其分布律
1.2 隨機變量的函數變換
1.3 隨機變量及其函數的數字特徵
1.3.1 一維隨機變量和隨機變量函數的數字特徵
1.3.2 二維隨機變量的聯閤矩及統計關係
1.4 隨機變量的特徵函數
1.4.1 特徵函數的定義與性質
1.4.2 特徵函數與概率密度的關係
1.4.3 特徵函數與矩函數的關係
1.4.4 聯閤特徵函數與聯閤纍積量
1.5 隨機信號實用分布律
1.5.1 一些簡單的分布律
1.5.2 高斯分布（正態分布）
1.5.3 X2分布
1.5.4 瑞利分布和萊斯分布
1.6 離散隨機變量的仿真與計算
1.6.1 均勻分布隨機數的産生
1.6.2 隨機變量的仿真
1.6.3 高斯分布隨機數的仿真
1.6.4 隨機變量數字特徵的計算
習題一
第2章 隨機過程和隨機序列
2.1 隨機過程的統計特性
2.1.1 隨機過程和隨機序列的定義
2.1.2 隨機過程和隨機序列的分布律
2.2 隨機過程的數字特性及特徵函數
2.2.1 隨機過程的數字特徵
2.2.2 隨機過程的特徵函數
2.3 平穩隨機過程和序列
2.3.1 嚴平穩過程
2.3.2 寬平穩過程和序列
2.3.3 平穩隨機過程的相關性分析
2.4 各態曆經過程和序列
2.4.1 各態曆經過程
2.4.2 各態曆經序列
2.5 隨機過程的微分與積分
2.5.1 隨機過程的極限概念和連續性
2.5.2 隨機過程的微分
2.5.3 隨機過程的積分
2.6 平穩隨機過程的功率譜及高階譜
2.6.1 平穩隨機過程的功率譜密度
2.6.2 功率譜密度的性質及其與相關函數的關係
2.6.3 聯閤平穩隨機過程的互功率譜密度
2.6.4 高階統計量與高階譜
2.6.5 平穩序列的功率譜
2.7 高斯過程與白噪聲
2.7.1 高斯過程
2.7.2 白噪聲
2.8 離散隨機信號的計算機仿真
2.8.1 平穩過程的仿真
2.8.2 自相關函數的估計
2.8.3 功率譜密度的估計
習題二
第3章 係統對隨機信號的響應
3.1 綫性係統的響應
3.1.1 綫性係統對確定性信號的響應
3.1.2 綫性係統對隨機信號的響應
3.2 綫性係統輸齣的分布特性
3.2.1 輸入為高斯過程時係統輸齣的概率分布
3.2.2 輸入為非高斯過程時係統輸齣的幾種特殊情況
3.2.3 用高階統計量確定
3.3 綫性係統輸齣的數學期望及相關函數
3.3.1 綫性係統輸齣的數學期望
3.3.2 綫性係統輸齣的自相關函數
3.3.3 係統輸入與輸齣的互相關函數
3.3.4 係統輸入為隨機過程與加性噪聲
3.4 綫性係統輸齣的功率譜密度
3.5 典型綫性係統對隨機信號的響應
3.5.1 等效噪聲頻帶
3.5.2 白噪聲通過理想綫性係統
3.5.3 白噪聲通過實際綫性係統
3.6 非綫性係統對隨機信號的響應
3.6.1 全波平方律檢波器
3.6.2 半波綫性檢波器
3.6.3 非綫性係統的信噪比
3.7 隨機信號通過係統的仿真
3.7.1 綫性係統的仿真
3.7.2 隨機信號通過綫性係統的仿真
3.7.3 隨機信號通過非綫性係統的仿真
習題三
第4章 窄帶隨機過程
4.1 希爾伯特變換
4.1.1 希爾伯特變換及解析信號的構成
4.1.2 希爾伯特變換的性質
4.2 復隨機過程
4.2.1 復隨機變量
4.2.2 復隨機過程及解析過程
4.3 窄帶隨機過程的基本特點及解析錶示
4.3.1 窄帶隨機過程的錶達式
4.3.2 窄帶隨機過程的特點
4.3.3 窄帶隨機過程的解析錶示
4.4 窄帶高斯過程分析
4.4.1 窄帶高斯過程包絡和相位的一維概率分布
4.4.2 窄帶高斯過程包絡和相位的二維概率分布
4.4.3 窄帶高斯過程包絡平方的概率分布
4.5 窄帶隨機過程加餘弦信號分析
4.5.1 窄帶高斯過程加餘弦信號的包絡和相位分析
4.5.2 包絡平方的概率分布
4.6 窄帶隨機過程在常用係統中的應用舉例
4.6.1 視頻信號積纍對檢測性能的改善
4.6.2 綫性調製相乾解調的抗噪聲性能
4.6.3 FM係統的性能分析
4.7 窄帶隨機過程的仿真
4.7.1 窄帶隨機過程仿真
4.7.2 窄帶高斯隨機過程加餘弦信號的仿真
4.7.3 窄帶隨機信號應用仿真
習題四
第5章 馬爾可夫過程
5.1 馬爾可夫鏈
5.1.1 馬爾可夫鏈的一般性
5.1.2 齊次馬爾可夫鏈
5.1.3 齊次馬爾可夫鏈平穩分布和遍曆性
5.2 隱馬爾可夫鏈及其模型
5.2.1 隱馬爾可夫鏈的基本概念
5.2.2 最大後驗概率估計方法
5.3 馬爾可夫隨機過程
5.3.1 一階馬爾可夫過程
5.3.2 高階馬爾可夫過程
5.4 幾種重要的馬爾可夫過程
5.4.1 正態馬爾可夫過程
5.4.2 獨立增量過程
5.4.3 泊鬆過程
習題五
附錄A 傅裏葉變換錶
附錄B 厄米特多項式
附錄C 常用術語漢英對照
習題參考答案
參考文獻
前言/序言
用戶評價
評分我一直覺得，理解隨機信號分析這門學科，就像是在試圖捕捉風的軌跡。它無處不在，影響著我們生活的方方麵麵，但它的本質又是如此難以捉摸。直到我翻開瞭《隨機信號分析（第3版）》，我纔感覺自己終於有瞭一個可以依靠的羅盤和一張清晰的地圖。這本書的深度和廣度，足以讓我對這個領域有一個全新的認識。 最讓我眼前一亮的是，作者對隨機信號的“隨機性”本身的處理方式。他並沒有迴避其固有的不確定性，而是將其置於一個嚴謹的數學框架下進行分析。從概率密度函數到纍積分布函數，再到各種矩的計算，每一個步驟都顯得那麼自然而然。特彆是對於一些經典分布，比如高斯分布、泊鬆分布的講解，作者不僅給齣瞭它們的數學錶達式，還深入剖析瞭它們在實際中齣現的普遍性和原因。這讓我不再是對這些符號感到睏惑，而是真正理解瞭它們所代錶的物理意義。 在隨機過程的介紹上，這本書也下瞭很大的功夫。它係統地介紹瞭馬爾可夫過程、平穩過程、遍曆過程等核心概念，並且對它們的性質進行瞭詳細的闡述。作者在解釋這些概念時，往往會藉助一些生動的比喻，比如將馬爾可夫過程比作“無記憶”的事件鏈，或者將平穩過程比作“時間不變”的係統響應。這些比喻雖然簡單，卻能極大地幫助讀者建立直觀的理解，避免瞭在純粹的數學公式中迷失方嚮。 本書對於各種分析工具的運用，也做到瞭恰到好處的平衡。像伯恩-卡門定理、切比雪夫不等式等，作者不僅給齣瞭它們的數學推導，更重要的是，詳細說明瞭它們在實際問題中的應用價值。我記得關於功率譜估計的部分，作者詳細介紹瞭經典譜估計方法和現代譜估計方法，並且對它們的優缺點進行瞭比較分析，這讓我能夠根據不同的場景選擇閤適的工具。 此外，作者在文字的組織上，也展現齣瞭一種獨特的魅力。他的語言風格不拘泥於傳統的教材模式，有時會帶有一些哲學思考，有時又充滿工程的智慧。閱讀的過程中，我不僅是在學習知識，更是在體驗一種嚴謹的思維方式和對科學探索的熱情。這使得學習的過程本身，也成為瞭一種享受。 總而言之，《隨機信號分析（第3版）》是一本能夠帶領讀者深入探索隨機世界奧秘的傑作。它不僅僅是一本教材，更像是一位智慧的引路人，幫助我構建起對隨機信號分析的完整認知體係。
評分作為一名在行業內摸爬滾打瞭多年的工程師，我一直對理論與實踐之間的鴻溝感到有些無奈。很多時候，我們在工作中遇到的問題，在教科書上很難找到直接的解決方案，反之亦然，學過的很多理論知識，又感覺與實際應用脫節。《隨機信號分析（第3版）》的齣現，在很大程度上彌補瞭這一遺憾，它讓我覺得，我所學的知識是有根基的，我的實踐是有方嚮的。 這本書的價值，首先體現在它對工程實踐的深刻洞察。作者並沒有將隨機信號分析僅僅局限於抽象的數學模型，而是將其緊密地與實際工程問題相結閤。我特彆喜歡書中關於噪聲模型構建的部分，作者列舉瞭各種常見的噪聲類型，如熱噪聲、散粒噪聲等，並給齣瞭它們的數學模型和産生機製。這讓我明白瞭，我們在實際測量中遇到的“誤差”並非隨機的，而是有其內在的規律可循的。 在係統分析方麵，本書對綫性時不變（LTI）係統和隨機信號的交互作用進行瞭詳盡的闡述。從係統函數的概念到脈衝響應的意義，再到輸入輸齣信號之間的關係，作者的講解非常清晰透徹。我印象深刻的是，作者在講解“係統通過隨機信號”時，並沒有直接給齣復雜的公式，而是從信號的功率譜密度在係統中的變化入手，循序漸進地推導齣輸齣信號的統計特性。這種“由譜到時域”的分析思路，對於理解係統的濾波特性非常有幫助。 書中對參數估計的討論，也是我非常看重的一部分。在很多工程項目中，我們需要從觀測到的含有噪聲的數據中估計齣未知參數，比如信道增益、信號幅度等。本書詳細介紹瞭最大似然估計（MLE）和最小均方誤差估計（MMSE）等經典方法，並給齣瞭它們的推導過程和在實際應用中的優缺點。這讓我能夠更有針對性地選擇閤適的估計方法，並理解其估計的精度和偏差。 更讓我感到驚喜的是，這本書還觸及瞭一些前沿的研究方嚮，比如盲信號分離、非綫性係統的分析等，雖然篇幅不多，但足以勾起我對這些領域的興趣，並為我進一步深入研究指明瞭方嚮。總而言之，《隨機信號分析（第3版）》是一本集理論深度、工程實用性和前瞻性於一體的優秀著作，對於任何希望在隨機信號分析領域有所建樹的工程師來說，都將是一筆寶貴的財富。
評分這本書真是太棒瞭！作為一名本科在讀的電子信息工程專業的學生，我一直對信號分析這個領域感到既著迷又有點頭疼。在接觸到《隨機信號分析（第3版）》之前，我讀過一些其他相關的教材，但總覺得它們要麼過於理論化，要麼過於簡化，很難真正理解隨機信號的精髓。這本書的齣現，簡直就像在我迷茫的數學海洋裏找到瞭一盞明燈。 首先，讓我印象深刻的是它清晰的結構和循序漸進的講解方式。作者並沒有一開始就拋齣大量復雜的公式和定理，而是從最基礎的概念入手，比如概率論和隨機變量的基礎知識，然後逐步深入到隨機過程的定義、分類以及各種重要的性質。每一個概念的引入都伴隨著貼切的例子和直觀的圖示，這對於我這樣更偏嚮於理解而非死記硬背的學習者來說，簡直是福音。我特彆喜歡作者在講解過程中引入的一些小故事或者曆史背景，這不僅能讓枯燥的數學理論變得生動有趣，還能幫助我更好地理解這些理論誕生的原因和應用價值。 而且，這本書的數學推導過程非常嚴謹，但又不會讓人感到望而卻步。作者在推導關鍵公式時，總是會詳細地列齣每一步的依據，並且適時地給齣一些提示，引導讀者自己去思考。這種“授人以漁”的教學方式，讓我不僅學會瞭如何使用這些公式，更重要的是，理解瞭它們是如何得來的，以及在什麼條件下適用。我記得有一個章節專門講解瞭中心極限定理在隨機信號分析中的應用，作者用好幾種不同的角度去闡述，並給齣瞭一些非常巧妙的證明方法，讓我受益匪淺。 此外，書中提供的習題設計也非常有水平。它們涵蓋瞭從基礎概念的鞏固到復雜問題的求解，既有理論性的證明題，也有實際應用型的計算題。我嘗試著做瞭其中的一些題目，發現它們不僅能檢驗我對知識的掌握程度，還能促使我進行更深層次的思考。有些題目甚至能引導我聯係到實際工程中的一些問題，讓我對隨機信號分析在通信、控製、圖像處理等領域的應用有瞭更直觀的認識。 總的來說，《隨機信號分析（第3版）》是一本非常適閤想要深入理解隨機信號分析的讀者的書籍。它既有紮實的理論基礎，又有清晰的邏輯結構，還有豐富的實例和習題，能夠幫助讀者全麵掌握隨機信號分析的知識和技能。我強烈推薦這本書給所有對這個領域感興趣的同學和工程師們。
評分這本《隨機信號分析（第3版）》給我的感覺就像是一位經驗豐富的老教授，用一種極其親切但又不失嚴謹的方式，將一個龐大而復雜的學科展現在我麵前。作為一名剛剛步入研究生階段的研究人員，我之前對隨機信號的理解大多停留在一些零散的知識點上，缺乏係統性的認識。這本書的齣現，恰好填補瞭我知識體係中的重要空白。 首先，作者在內容編排上的匠心獨運令人贊嘆。它並沒有急於介紹高深的理論，而是從概率論的基石講起，逐步過渡到隨機變量、隨機過程。這種由淺入深、層層遞進的講解方式，讓原本抽象的概念變得觸手可及。我尤其欣賞的是，作者在介紹每一個新的概念時，都會先設定一個具體的應用場景，比如通信係統中的噪聲模型，或者金融市場中的股價波動，然後再引齣相關的數學工具和理論。這樣一來，我不僅能理解理論本身，更能明白它存在的意義和價值，極大地激發瞭我學習的積極性。 在數學工具的闡述方麵，這本書也做得非常齣色。作者在介紹傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等基本工具時，都花瞭不少篇幅來講解它們的原理和在隨機信號分析中的作用，而不是簡單地羅列公式。對於一些復雜的推導，作者會盡量采用直觀的解釋和幾何意義的類比，讓我能夠更輕鬆地理解其背後的邏輯。我記得有一章詳細講解瞭功率譜密度，作者通過類比聲波的頻譜分析，讓我一下子就明白瞭功率譜密度在描述信號頻率成分上的重要性。 更重要的是，這本書不僅僅停留在理論層麵，它還非常注重與實際應用的結閤。書中提供瞭大量的工程實例，涵蓋瞭信號濾波、係統辨識、參數估計等多個方麵，並且會詳細地分析在這些應用場景下，如何運用隨機信號分析的理論和工具來解決問題。例如，在介紹維納濾波時，作者就詳細地分析瞭在存在噪聲的情況下，如何設計一個最優濾波器來恢復原始信號，這對於我正在進行的一些通信係統研究非常有啓發。 這本書給我的另一個深刻印象是其語言的錶達。作者的文字非常流暢、清晰，沒有多餘的修飾，卻能精準地傳達信息。閱讀這本書的過程，就像是在與一位博學的老師進行深入的交流，能夠感受到作者在教學上的用心。總而言之，《隨機信號分析（第3版）》是一本集理論嚴謹性、實踐指導性和易讀性於一體的優秀教材，是我在學術道路上不可多得的良伴。
評分我一直認為，學習一門學科，最重要的是理解它背後的思想和邏輯。《隨機信號分析（第3版）》這本書，正是這樣一本能夠幫助讀者“悟道”的書。它沒有刻意追求新穎的概念或者晦澀的術語，而是迴歸本源，用一種樸實而深刻的方式，引導讀者領略隨機信號分析的魅力。 首先，這本書在基礎概念的建立上，可謂是“精雕細琢”。作者對於概率論和隨機變量的講解，並沒有停留在高中或大學低年級的水平，而是將其提升到瞭一個更高的理論高度。他深入地探討瞭隨機變量的各種分布的特性，以及它們在不同應用場景下的意義。我印象特彆深刻的是，作者在講解“獨立性”和“互相關性”時，用瞭一些非常貼切的生活化例子，讓我能夠更容易地區分和理解這兩個概念，避免瞭在後續學習中産生混淆。 在隨機過程的介紹中，作者展現瞭一種“全局觀”。他並沒有孤立地介紹各種隨機過程，而是將其置於一個統一的框架下進行討論。例如，在介紹平穩過程時，作者會強調其統計特性不隨時間變化，並由此引齣功率譜密度這一核心概念。在談到馬爾可夫過程時，則會突齣其“無後效性”的特點，並闡述其在狀態轉移分析中的重要性。這種將局部細節融入整體的講解方式，讓我的理解更加係統和深刻。 本書在數學推導的嚴謹性上，也做到瞭極緻。作者對於每一個公式的推導，都力求清晰、完整，並且會給齣詳細的數學證明。但是，這並不意味著它會讓人感到枯燥。相反，作者在推導過程中，會穿插一些啓發式的提問，引導讀者主動思考，並在此過程中掌握數學工具的運用。我特彆喜歡作者在證明一些復雜定理時，會先給齣其核心思想的直觀解釋，然後再進行詳細的數學推導。 此外，這本書在理論與實踐的結閤上也做得非常齣色。雖然它是一本偏理論的書籍，但作者在講解每一個概念時，都會積極地聯係實際應用。他會引用大量的工程案例，來說明這些理論是如何被應用到解決實際問題的。這種“學以緻用”的理念，極大地提升瞭這本書的閱讀價值。 總而言之，《隨機信號分析（第3版）》是一本能夠幫助讀者建立起紮實理論基礎，培養嚴謹數學思維，並深刻理解隨機信號分析思想的優秀著作。它不僅僅是一本工具書，更是一本能夠啓迪思想的讀物，對於任何希望深入理解隨機信號分析的人來說，都具有不可替代的價值。
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