現代電子通信技術係列教材：隨機信號分析與應用 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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劉磊，王琳 著

圖書標籤:

• 隨機信號
• 通信原理
• 信號處理
• 隨機過程
• 現代通信
• 電子通信
• 數學模型
• 應用數學
• 高等教育
• 教材

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302311690

版次：1

商品編碼：11173219

品牌：清華大學

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2013-02-01

用紙：膠版紙

頁數：196

字數：277000

正文語種：中文

內容簡介

　　《現代電子通信技術係列教材：隨機信號分析與應用》主要討論隨機信號的基礎理論和分析方法。全書共分6章，包括概率論基礎，隨機信號的時、頻域特性，隨機信號通過綫性係統和帶通特性等，同時還介紹瞭隨機信號的仿真。
　　《現代電子通信技術係列教材：隨機信號分析與應用》強調對隨機信號基本概念的理解，並要求掌握係統的分析方法，注重理論基礎，內容全麵，敘述清楚，例題豐富，便於教學和自學。
　　《現代電子通信技術係列教材：隨機信號分析與應用》可作為高等院校電子信息類專業、通信專業的本科生教材，也可以供相關領域的科研和工作人員參考。

內頁插圖

目錄

第1章 概率論基礎
1.1 概率論的基本概念
1.1.1 樣本空間 事件與概率
1.1.2 條件事件和獨立事件
1.2 隨機變量的基本性質
1.2.1 一維隨機變量的性質
1.2.2 二維隨機變量的性質
1.3 隨機變量的數字特徵
1.3.1 一維隨機變量的數字特徵
1.3.2 二維隨機變量的數字特徵
1.3.3 條件隨機變量和條件數學期望
1.4 特徵函數
1.4.1 一維特徵函數
1.4.2 二維特徵函數
本章小結
習題

第2章 隨機信號的時域特性
2.1 隨機信號的基本特徵
2.1.1 隨機信號的概念和分類
2.1.2 隨機信號的分布與概率密度函數
2.1.3 隨機信號的數字特徵
2.1.4 高斯隨機信號
2.2 隨機信號的平穩性
2.2.1 隨機信號平穩性的判斷
2.2.2 隨機信號自相關函數的特性
2.2.3 廣義平穩隨機信號的相關時間
2.3 隨機信號的各態曆經性
2.3.1 隨機信號的均值各態曆經性
2.3.2 隨機信號的相關各態曆經性
2.3.3 隨機信號的廣義各態曆經性
本章小結
習題

第3章 隨機信號的頻域特性
3.1 隨機信號功率譜研究的意義
3.2 隨機信號功率譜的本質特徵
3.2.1 隨機信號樣本功率譜基本特性
3.2.2 平穩隨機信號的功率譜密度
3.2.3 維納-辛欽定理
3.2.4 平穩隨機信號的基本性質
3.3 隨機信號的互功率譜
3.3.1 隨機信號互功率譜的基本概念
3.3.2 隨機信號平均互功率譜的性質
本章小結
習題

第4章 隨機信號通過綫性係統的特性
4.1 綫性時不變係統
4.2 白噪聲與色噪聲
4.3 隨機信號與綫性時不變係統
4.3.1 隨機信號通過綫性時不變係統的時域分析
4.3.2 隨機信號通過綫性時不變係統的頻域分析
4.4 白噪聲通過綫性時不變係統分析
4.4.1 白噪聲的常見統計特性
4.4.2 白噪聲的功率特性
本章小結
習題

第5章 隨機信號的相關實驗與仿真
5.1 微弱隨機信號的檢測提取
5.1.1 檢測與提取的基本理論
5.1.2 微弱隨機信號的檢測及提取方法
5.1.3 微弱隨機信號檢測及提取的實現
5.2 利用MATLAB實現對隨機信號譜的仿真

第6章 帶通隨機信號
6.1 希爾伯特變換與解析信號
6.1.1 希爾伯特變換
6.1.2 解析信號
6.2 復值隨機信號
6.2.1 復信號及其基本矩函數
6.2.2 平穩性與功率譜
6.3 帶通隨機信號
6.3.1 帶通隨機信號的錶達式及特性
6.3.2 帶通隨機信號的復數錶示
本章小結
習題

參考文獻

前言/序言

《現代電子通信技術係列教材：隨機信號分析與應用》—— 揭示通信世界的“隨機”奧秘 在瞬息萬變的電子通信領域，信號的“隨機性”是理解和掌握通信係統性能的關鍵。無論是無綫電波的傳播衰減、設備內部産生的噪聲，還是用戶行為的不可預測性，都使得通信信號呈現齣復雜的隨機特性。本書《現代電子通信技術係列教材：隨機信號分析與應用》正是應運而生，旨在為讀者提供一套係統、深入、實用的隨機信號分析理論與方法，並探討其在現代電子通信係統中的廣泛應用。 為什麼需要理解隨機信號？ 在許多工程學科中，我們常常可以假設信號是確定性的，即可以通過數學公式精確描述。然而，在電子通信領域，這種假設往往站不住腳。環境的乾擾、器件的老化、多徑傳播、信道噪聲等等，都會引入不可預測的、隨時間變化的成分，使得信號錶現齣隨機性。 噪聲的無處不在： 任何電子設備，從傳感器到放大器，都會産生不同程度的內部噪聲。這些噪聲疊加在原始信號之上，會對信號的提取和處理造成乾擾。瞭解噪聲的統計特性，纔能設計齣有效的抗噪聲措施。 信道的隨機性： 無綫通信的信號在傳播過程中會受到衰減、反射、散射、多普勒效應等多種因素的影響，這些因素的變化往往是隨機的，導緻信道增益和相位呈現隨機性。理解這些信道特性，是設計魯棒的無綫通信係統的基礎。 用戶行為的不可預測性： 在通信網絡中，用戶的數據請求、通話行為、移動軌跡等都具有高度的隨機性。網絡運營商需要依靠對這些隨機行為的統計分析，來優化網絡資源分配，提高服務質量。 信號處理的挑戰： 在接收端，我們需要從充滿噪聲和失真的信號中準確地恢復原始信息。這就需要藉助概率論和統計學的工具，來估計信號的真實值，並對可能的錯誤進行度量。 本書的核心內容：構建堅實的理論基礎 本書共分為多個章節，循序漸進地引領讀者掌握隨機信號分析的精髓。 第一部分：概率論與隨機變量基礎 本部分將係統迴顧和梳理概率論的基本概念，為後續的隨機信號分析打下堅實的理論基礎。 概率空間與事件： 從最基本的概率概念入手，定義樣本空間、事件及其運算，講解概率公理和一些基本定理，如全概率公式、貝葉斯公式等。這些是理解後續所有隨機現象的基礎。 隨機變量與概率分布： 引入隨機變量的概念，區分離散型和連續型隨機變量。詳細介紹常見的概率分布，如伯努利分布、二項分布、泊鬆分布、均勻分布、指數分布、高斯分布（正態分布）等。深入理解這些分布的特性，對於模擬實際通信係統中的各種信號和噪聲至關重要。 多維隨機變量與聯閤分布： 擴展到多個隨機變量的情況，介紹聯閤概率分布、邊緣概率分布、條件概率分布。重點分析隨機變量之間的統計依賴關係，如獨立性、相關性、協方差和相關係數。這對於分析多輸入多輸齣（MIMO）係統、聯閤信號檢測等場景非常關鍵。 隨機變量的函數： 探討隨機變量函數的概率分布，以及期望、方差等統計量的計算。這為理解信號經過非綫性器件或變換後的統計特性奠定瞭基礎。 第二部分：隨機過程的描述與分析 隨機信號在時間上是變化的，這種隨時間變化的隨機現象被稱作隨機過程。本部分將聚焦於隨機過程的描述與分析。 隨機過程的定義與分類： 介紹隨機過程的概念，以及根據其統計特性進行分類的方法，如狹義平穩、廣義平穩（二階矩平穩）、馬爾可夫過程、獨立增量過程等。平穩性是分析許多通信係統性能的重要假設。 隨機過程的統計描述： 深入分析隨機過程的均值函數、自協方差函數和自相關函數。重點講解自相關函數在信號分析中的作用，如求功率譜密度。 功率譜密度（PSD）： 這是隨機信號分析的核心概念之一。本書將詳細介紹功率譜密度的定義、性質及其與自相關函數之間的維納-辛欽定理。功率譜密度能夠直觀地反映信號的功率在不同頻率上的分布，對於理解噪聲成分、設計濾波器、分析調製信號的頻譜特性至關重要。 隨機過程的采樣與離散化： 討論連續時間隨機過程離散化後産生的離散時間隨機過程，以及采樣定理在隨機信號處理中的應用。這對於數字通信和數字信號處理尤為重要。 高斯過程： 特彆深入地分析高斯過程，因為許多實際通信係統中的噪聲（如熱噪聲）都近似服從高斯分布。探討高斯過程的性質，以及如何處理通過綫性係統的高斯過程。 馬爾可夫過程與泊鬆過程： 講解馬爾可夫過程的無記憶性及其在某些通信場景（如狀態轉移）中的應用。深入分析泊鬆過程，它常用於描述離散事件的隨機發生，例如用戶呼叫的到達。 第三部分：隨機信號在電子通信中的應用 在掌握瞭隨機信號分析的基本理論後，本書將重點闡述這些理論如何在實際電子通信係統中得到應用。 通信係統中的噪聲分析： 熱噪聲與散彈噪聲： 詳細介紹電子設備中常見的物理噪聲源，如熱噪聲（Johnson-Nyquist噪聲）和散彈噪聲（Shot noise），分析它們的統計特性（如高斯分布、功率譜密度）。 信道噪聲： 討論無綫信道中的各種噪聲，如大氣噪聲、宇宙噪聲、以及人為乾擾産生的噪聲。 信噪比（SNR）與最小可辨信號功率： 闡述信噪比作為衡量通信係統性能的關鍵指標，以及如何利用隨機信號分析來計算和優化信噪比。 綫性濾波與隨機信號： 維納濾波器（Wiener Filter）： 詳細介紹維納濾波器的原理、設計方法及其在信號增強、信號估計和預測方麵的應用。維納濾波器是基於最小均方誤差準則的最優綫性濾波器，在噪聲抑製方麵有著卓越的錶現。 卡爾曼濾波器（Kalman Filter）： 介紹卡爾曼濾波器的遞推算法，以及其在狀態估計、導航、跟蹤等領域的廣泛應用，特彆是在動態係統中。 調製與解調中的隨機信號處理： 模擬調製： 分析調幅（AM）、調頻（FM）、調相（PM）信號在通過有噪聲信道後的性能，計算誤碼率（BER）或信噪比的變化。 數字調製： 深入探討二進製相移鍵控（BPSK）、正交相移鍵控（QPSK）、幅度鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）等數字調製方式在有噪聲環境下的性能分析，以及如何計算誤碼率。 最佳接收機設計： 基於概率論和統計學原理，推導最優接收機的判決規則，以最大化正確接收的概率。 信息論與隨機信號： 熵與信息量： 引入信息熵的概念，度量隨機變量的信息量，為理解通信的效率和容量奠定基礎。 信道容量： 講解香農信道容量定理，以及隨機信號分析如何幫助我們理解和計算不同信道的容量上限。 多用戶通信與隨機接入： 隨機接入協議： 分析Aloha、Slotted Aloha、CSMA/CD等隨機接入協議的工作原理，以及如何利用排隊論和概率模型來評估其性能。 多址技術： 探討頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）等技術中用戶信號的隨機疊加特性，以及如何進行乾擾抑製和信號分離。 通信係統仿真與性能評估： 濛特卡羅仿真： 講解如何利用濛特卡羅方法來仿真復雜的通信係統，通過大量隨機抽樣來估計係統的性能指標，如誤碼率、吞吐量等。 軟件工具應用： 介紹MATLAB/Simulink等常用仿真工具在隨機信號分析和通信係統建模中的應用。 本書的特色與優勢 理論與實踐緊密結閤： 本書不僅深入講解瞭隨機信號分析的理論基礎，更注重將其與實際通信係統的應用相結閤，使讀者能夠學以緻用。 循序漸進，由淺入深： 從最基本的概率論概念齣發，逐步引入隨機過程，最終過渡到復雜的應用，適閤不同數學基礎的讀者。 內容全麵，覆蓋廣泛： 涵蓋瞭隨機信號分析的核心理論和在各類電子通信係統中的重要應用，為讀者提供瞭一個全麵的視角。 清晰的數學推導和直觀的圖示： 嚴謹的數學推導保證瞭理論的準確性，豐富的圖示和示例有助於讀者直觀理解抽象的概念。 麵嚮現代通信技術： 關注瞭現代通信係統中普遍存在的隨機性問題，如無綫通信、移動通信、衛星通信、多媒體通信等。 學習本書，您將能夠： 深入理解通信係統中信號的隨機本質。 掌握描述和分析隨機信號的數學工具和方法。 準確評估通信係統在噪聲乾擾下的性能。 設計和優化通信係統中的各種模塊，如濾波器、調製解調器等。 為進一步學習更高級的通信理論和技術打下堅實基礎。 《現代電子通信技術係列教材：隨機信號分析與應用》是一本不可多得的學習資源，無論您是電子通信專業的學生、研究人員，還是從事相關領域的工程師，都能從中獲益匪淺。本書將幫助您撥開通信世界中“隨機”的迷霧，更好地理解和駕馭這一日新月異的技術領域。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本《現代電子通信技術係列教材：隨機信號分析與應用》在排版和印刷質量上都做得相當不錯。紙張厚實，不易反光，文字清晰，圖錶也都很規範。我個人比較喜歡在學習過程中做筆記，所以書本的留白處足夠寬敞，這一點我很滿意。內容上，我主要看重的是其理論的實用性和與現代通信技術發展的契閤度。隨機信號分析是現代通信工程中的基石，無論是最基礎的模擬通信，還是當今復雜的數字通信、無綫通信，都離不開對隨機信號的深入理解和有效處理。我特彆期待書中關於“馬爾可夫過程”和“平穩隨機過程”的講解，這兩種隨機過程在很多通信係統中都扮演著重要角色，瞭解它們的性質和分析方法，對理解係統行為至關重要。同時，我也關注書中是否能夠提及一些前沿的通信技術，比如5G、Wi-Fi 6等，並分析其中的隨機信號處理的特點，這樣能讓我們的學習更有時代感和前瞻性。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《現代電子通信技術係列教材：隨機信號分析與應用》後，我最先關注的是其理論深度和覆蓋範圍。翻閱目錄，看到章節安排從基礎的概率統計知識，逐步深入到復雜的隨機過程理論，再到各種分析方法和實際應用，感覺內容組織得相當係統。我尤其對書中關於“相關理論”和“譜分析”的部分感到好奇。在實際通信係統設計中，理解信號的相關性以及信號的頻譜特性至關重要，它們直接影響著係統的性能指標，比如抗乾擾能力和信息傳輸效率。我希望作者能在這部分內容上有所側重，給齣一些深入淺齣的講解，最好能結閤一些經典的通信場景進行剖析。另外，教材中往往會包含一些練習題，我希望這些題目能夠多樣化，既有基礎的概念驗證題，也有需要綜閤運用所學知識解決的計算題和設計題。能夠通過做題來鞏固和檢驗自己的學習效果，對我來說是非常重要的學習方式。期待這本書能成為我學習隨機信號分析的堅實基礎。

評分☆☆☆☆☆

我是一名正在準備考研的學生，看到這本《現代電子通信技術係列教材：隨機信號分析與應用》時，就抱著很大的期望。隨機信號分析是通信工程專業的核心課程之一，也是考研復習中的一個重點和難點。我之前看的一些參考書，有些過於理論化，有些則應用部分講得不夠透徹。我希望這本教材能夠在這兩方麵找到一個很好的平衡。特彆是對於“信號檢測”和“參數估計”這兩部分，我希望能有更清晰的推導過程和更詳細的算例，因為這直接關係到通信係統的性能極限。此外，教材的章節安排是否循序漸進，對於我這種跨專業考研的學生來說尤為重要。如果能從最基礎的概率論概念開始，逐步建立起對隨機信號的認知，那就太好瞭。我還注意到書名中帶有“應用”二字，我非常期待書中能夠包含一些實際的通信係統建模和仿真的例子，這樣能幫助我更好地理解理論與實踐的結閤。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在通信行業工作多年的工程師，我總是在尋找能夠幫助我深化理論理解、解決實際工程問題的優質技術書籍。《現代電子通信技術係列教材：隨機信號分析與應用》這本書的書名就吸引瞭我。在實際工作中，我們經常會遇到各種噪聲和乾擾，它們往往錶現為隨機信號，如何有效地分析和處理這些隨機信號，直接關係到通信係統的可靠性和性能。我特彆關注書中關於“功率譜密度”和“濾波器設計”的內容。功率譜密度是描述信號頻率成分的重要工具，而濾波器則是信號處理中不可或缺的部分。我希望書中能夠給齣詳細的推導過程，並且能夠結閤實際的通信係統，比如無綫通信中的射頻前端或者數字信號處理中的基帶濾波，給齣一些具體的應用案例。如果書中還能提供一些代碼示例，比如MATLAB或Python的實現，那就更完美瞭，可以直接幫助我將書本上的知識轉化為實際操作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計相當樸實，沒有太多花哨的圖形，字體清晰，一眼就能看齣是學術類書籍。我之前買過幾本同係列的書，印象都還不錯，所以這次也毫不猶豫地入手瞭這本《現代電子通信技術係列教材：隨機信號分析與應用》。拿到手後，我大緻翻閱瞭一下目錄，內容覆蓋瞭概率論、隨機變量、隨機過程、相關理論、譜分析等等，感覺非常全麵，很符閤我們專業教學的需求。我特彆期待其中的應用部分，比如在通信係統設計中如何運用這些理論知識來解決實際問題，這對我來說是最實用的。教授在課堂上講授相關概念時，往往需要很多輔助材料來加深理解，我希望這本書能提供足夠豐富的實例和例題，幫助我們把抽象的數學概念和工程實踐聯係起來。而且，隨機信號分析在很多通信子領域都有廣泛應用，比如調製解調、信道估計、信號檢測等等，我希望這本書能夠係統地梳理這些應用，並給齣清晰的講解。當然，作為教材，語言的嚴謹性和邏輯性是基礎，我希望作者能夠用清晰易懂的語言來闡述復雜的概念，避免過多的術語堆砌，並且能夠邏輯清晰地引導讀者一步步掌握這門技術。