盲源分离及其在混沌信号处理中的应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王尔馥 著

图书标签:

• 盲源分离
• 混沌信号处理
• 信号处理
• 自适应滤波
• 机器学习
• 信息处理
• 模式识别
• 数值计算
• 通信工程
• 电气工程

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115372949

版次：1

商品编码：11666295

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-04-01

用纸：胶版纸

页数：193

正文语种：中文

编辑推荐

1.反映相关领域的新研究进展；
2.科研工作的理想参考书；
3.注重理论基础知识和新研究成果之间的平衡；
4.先进性和实用性的完美统一。
5.本专著将盲源分离应用于混沌保密通信系统之中，融合多域联合分析方法，对混沌信号的时频域特性进行分析，深入挖潜其能量分布，找到区分于其他信号的特性，进而可以进行混沌背景下谐波信号的有效提取。
6.本专著所研究的在混沌背景下提取谐波信号不仅可以作为混沌保密通信系统的保密性检验手段，对于分析、侦查对方信号提高混沌保密通信系统的自身安全性也具有重要意义。

内容简介

　　盲源分离是基于独立分量分析所构建的一类信号处理方法，国内外关于盲源分离技术的理论书籍均侧重于算法，而其应用研究和所能给出的实例大多集中在语音信号处理方面。鉴于盲源分离理论在诸多领域中具有广泛的应用前景，《盲源分离及其在混沌信号处理中的应用》侧重结合多种变换域中的信号处理方法，将其余独立分量分析融合，并给出在无线多径系统以及保密通信领域中的典型应用，将近年来的研究成果集合成专著，供从事电子信息类专业的研究生及相关技术研发人员参考、学习。

内页插图

前言/序言

探寻信号世界的隐秘脉络：盲源分离与混沌之舞 在浩瀚的信号海洋中，我们常常面临着一个复杂而迷人的挑战：如何从混合的数据流中，精准地辨识出隐藏在幕后的独立信号源？尤其当这些信号源本身展现出不可预测、高度敏感于初始条件的混沌特性时，传统的信号处理方法往往显得力不从心。本书正是在这样的背景下，为我们打开了一扇通往“盲源分离”及其在“混沌信号处理”领域深度应用的大门。 一、 盲源分离：剥离交织的信号之茧 想象一下，你置身于一个熙熙攘攘的音乐会现场。演奏台上，小提琴、钢琴、鼓乐此起彼伏，它们的声音相互交织，在空气中形成一道道复杂的声波。我们的耳朵，是经过漫长进化而成的精妙分离器，能够凭借其卓越的听觉能力，将这混杂的声音解析成独立的乐器声部，甚至辨识出每一位演奏者的细微差异。然而，在数字信号处理的世界里，我们所面对的往往是量化的、抽象的数据，它们如同被压缩后的音频文件，失去了原始的“空间”和“时间”维度上的分离线索。 盲源分离（Blind Source Separation, BSS）技术，正是试图在缺乏任何先验知识（如信号源的类型、数量，以及混合过程的精确模型）的情况下，从观测到的混合信号中，尽可能地恢复出原始的独立信号源。这是一种“盲目”的探索，因为它不依赖于“知道”信号是什么，而是依赖于信号固有的统计特性。 本书的第一部分，将深入浅出地阐述盲源分离的核心思想和基本理论。我们将从信息论、统计学和机器学习等多个角度，审视这一问题的本质。 统计独立性原理：这是盲源分离的基石。如果我们将混合信号看作是独立信号源的线性或非线性组合，那么，只要这些原始信号源在统计上是独立的，我们就能找到一种变换，将混合信号分离成这些独立信号。本书将详细介绍如何利用不同的统计度量，如互信息、负熵、峭度等，来量化信号的独立性，并据此设计分离算法。 独立成分分析（ICA）：作为盲源分离最经典、最成功的算法之一，ICA是本书的重点。我们将追溯ICA的发展历程，解析其背后的数学原理，例如通过高阶统计量来寻找最大化非高斯性的变换。我们将详细介绍几种主流的ICA算法，包括FastICA、Infomax等，并分析它们的优缺点、适用场景以及计算复杂度。 非负矩阵分解（NMF）：当信号源的能量是非负的，或者我们关注的是信号的组成部分时，NMF提供了一种有效的手段。本书将探讨NMF在信号分离中的应用，例如在语音信号的分离，特别是对人声和背景噪声的分离。 张量分解：对于多通道、多维度的信号，单纯的矩阵分解可能不足以捕捉其复杂的结构。张量分解技术，如PARAFAC/CP分解和Tucker分解，能够更有效地处理高阶相关性，从而在更复杂的场景下实现盲源分离。 机器学习方法：近年来，深度学习在盲源分离领域取得了令人瞩目的成就。本书将介绍如何利用神经网络，如自编码器、循环神经网络（RNN）、卷积神经网络（CNN）等，来构建端到端的盲源分离系统，并讨论深度学习方法在处理非线性混合、时变混合等复杂问题上的优势。 在介绍完基本原理和经典算法之后，本书还将探讨盲源分离在实际应用中遇到的挑战，例如： 信号源的数量未知：如何确定信号源的数量是盲源分离中的一个难题。本书将介绍一些用于估计信号源数量的方法。 信号源的顺序和比例未知：盲源分离通常只能恢复信号源的相对顺序和幅度，而无法确定其绝对顺序和比例。 混合模型不确定：实际的混合过程可能比简单的线性叠加更复杂，可能存在非线性混合、时变混合、回声等。 二、 混沌信号：潜藏在随机性中的规律 与周期性信号的规律性、平稳信号的统计不变性不同，混沌信号表现出一种“貌似随机，实则有序”的特性。它们对初始条件的极其敏感，使得长期预测变得困难，但其内在的动力学规律却为我们提供了分析和理解的线索。 本书将带领读者进入混沌信号的奇妙世界，揭示其独特的动力学行为： 混沌的定义与判定：我们将从数学和物理学的角度，深入理解混沌的本质，包括确定性、非线性、对初值敏感性（蝴蝶效应）、分形吸引子等概念。同时，本书还将介绍多种判定时间序列是否具有混沌特性的方法，如Lyapunov指数、关联维度、Poincaré截面等。 混沌系统的产生：我们将探讨导致混沌产生的根源，例如非线性反馈、耦合系统等，并介绍一些经典的混沌吸引子，如Lorenz吸引子、Rössler吸引子、Logistic映射等，通过可视化和数值模拟，直观感受混沌的魅力。 混沌信号的统计特性：尽管混沌信号表现出看似随机的行为，但其内在的动力学过程往往具有独特的统计规律。本书将分析混沌信号的概率密度函数、自相关函数、功率谱密度等统计特性，并探讨这些特性与系统动力学之间的联系。 三、 混沌信号处理中的盲源分离：解锁隐藏的信息 混沌信号的复杂性和不可预测性，使得对其进行处理和分析极具挑战性。而盲源分离技术的引入，则为我们提供了一种强大的工具，来应对这一挑战。当混合信号本身就包含混沌成分时，我们该如何运用盲源分离技术，从中提取有用的信息？ 本书的第三部分，将聚焦于盲源分离在混沌信号处理中的具体应用，为读者呈现一个充满智慧和创新的研究方向： 混沌系统辨识：在一个由多个耦合的混沌系统组成的复杂系统中，我们如何从观测到的混合信号中，辨识出各个独立的混沌子系统？本书将探讨如何利用盲源分离技术，对这些混沌系统进行解耦和辨识，例如通过ICA来恢复出原始的混沌吸引子，从而理解系统的内部结构和动力学行为。 混沌信号的去噪与增强：在实际应用中，混沌信号往往会受到各种噪声的干扰，影响其信息的完整性和可用性。本书将研究如何利用盲源分离技术，对带有噪声的混沌混合信号进行分离，以获得更纯净的原始混沌信号，从而提高后续分析的准确性。 混沌通信中的盲源分离：混沌信号由于其复杂的动力学行为，在保密通信领域具有潜在的应用价值。本书将探讨如何在混沌通信系统中，利用盲源分离技术实现信息的盲解调，即在不知道通信协议或密钥的情况下，从接收到的混合信号中恢复出原始的混沌信息载体。 混沌振荡器的故障诊断：在许多工程系统中，混沌振荡器被用于产生复杂的信号。当这些振荡器出现故障时，其输出信号的混沌特性会发生改变。本书将研究如何利用盲源分离技术，结合混沌信号的分析方法，对混沌振荡器的故障进行早期诊断和定位。 脑电信号（EEG）与混沌特性：人类大脑的活动，特别是意识、认知等过程，常常表现出复杂的混沌动力学行为。在脑电信号处理中，如何从多通道的脑电混合信号中，分离出与特定认知任务相关的混沌脑电成分？本书将深入探讨这一前沿应用，分析盲源分离技术在脑科学研究中的潜力。 金融市场与混沌特性：金融市场的波动常常呈现出非线性和混沌的特征。本书将研究如何利用盲源分离技术，从多源的金融市场数据中，识别出独立的市场驱动因素，并分析它们之间的混沌相互作用。 本书的特色与价值： 本书在内容上力求全面而深入，从理论基础到算法实现，从经典方法到前沿进展，都进行了细致的阐述。同时，本书也注重理论与实践的结合，通过大量的例子和讨论，帮助读者理解盲源分离和混沌信号处理在不同领域的实际应用。 系统性：本书构建了一个完整的知识体系，将盲源分离和混沌信号处理这两个看似独立的领域有机地结合起来，展现了它们之间深刻的联系和协同作用。 前沿性：本书不仅涵盖了该领域的经典理论和算法，还对近年来涌现出的深度学习方法、张量分解等前沿技术进行了深入探讨，力求反映该领域的最新发展动态。 启发性：本书旨在激发读者的研究兴趣，为从事信号处理、通信、控制、信息科学、物理学、生物医学工程、金融工程等领域的科研人员和研究生提供一个坚实的理论基础和丰富的研究思路。 无论您是希望深入理解信号世界的奥秘，还是渴望在复杂的数据中发现隐藏的规律，抑或是致力于解决实际工程问题，本书都将为您提供一把探索未知、解锁信息、驾驭混沌的钥匙。让我们一同踏上这段激动人心的信号之旅，探寻隐藏在数据洪流之下的混沌之舞。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计透露出一种严谨而前沿的气息，深邃的背景色和抽象的图形元素，预示着其内容可能涉及复杂的理论和前沿的研究方向。我对于“盲源分离”这个概念感到好奇，它听起来就像是一种能够从混合的信息流中，精准地找出独立信息源的“点石成金”的技术。 而“混沌信号处理”更是激起了我的兴趣。我一直对混沌现象在自然界和工程领域中的广泛存在感到着迷，从天气模式的不可预测性到某些生物振荡的复杂性。如何在这种“无序”之中寻找“有序”，将混沌信号的复杂性转化为有用的信息，是我一直以来都想深入了解的课题。 我平时对科学知识的涉猎比较广泛，但对信号处理和混沌理论的结合并不十分熟悉。这让我对这本书充满了期待，它可能是我了解这个新兴交叉领域的一个绝佳切入点。我希望书中能够用一种易于理解的方式，介绍盲源分离的基本原理，以及它如何能够有效地应用于处理那些具有混沌特性的信号。 这本书在我心中，更像是一把钥匙，它可能为我打开一扇通往更深层次信息理解的大门。我期待它能够不仅仅是介绍技术，更能引发我对信息本质、系统复杂性和人类认知极限的思考。即使我无法完全掌握其中的所有细节，但能够从书中汲取到新的思维方式和科学视野，就已经足够令人欣喜。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书脊设计相当简洁大气，给人一种专业、严谨的感觉。我平时对科技和工程类书籍情有独钟，尤其是那些能够解释复杂现象的书籍，总能让我产生强烈的阅读冲动。所以，当我在书店里看到这本书时，它立刻就吸引了我的注意力。 “盲源分离”这个词汇，让我联想到了某种“暗中观察”的能力，仿佛是在纷繁的信息噪音中，能够像一位技艺高超的侦探一样，精准地捕捉到隐藏的真相。而“混沌信号处理”则让我脑海中浮现出各种自然界中复杂的、难以预测的现象，例如湍流、心跳的变异性，甚至是股票市场的波动。 我猜想书中可能包含了一些非常巧妙的算法和模型，它们能够将原本杂乱无章的信号，分解成一个个独立的、有意义的组成部分。这种能力在现代社会的应用场景一定非常广泛，从提升语音助手识别的准确性，到分析复杂的医疗数据，再到从海量的信息中提取出有价值的见解，都可能扮演着至关重要的角色。 这本书对我而言，不仅仅是一本关于技术实现的读物，它更像是一次关于“秩序与混乱”的哲学探索。它可能揭示了在看似无序的表面之下，隐藏着深刻的数学规律和信息结构。我期待着这本书能够为我带来全新的认知体验，让我以一种更加敏锐和深刻的方式，去理解我们所处的信息化时代。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版设计堪称典范，每一页都散发着专业与艺术的融合。我虽然不是该领域的专家，但仅仅从视觉上，就能感受到作者对内容的重视和对读者的体贴。字体的大小、行间距的舒适度，都经过了精心的考量，让长时间阅读也不会感到疲惫。 我特别欣赏书中那些图示和公式的呈现方式。即使我无法完全理解公式背后的数学推导，但那些精美的插图，用一种直观的方式描绘了信号的混合与分离过程，仿佛将抽象的概念具象化了。这对于像我这样的非专业读者来说，无疑是一大福音。 我猜测书中可能包含了一些引人入胜的案例研究。我非常喜欢在学习新知识时，能够看到具体的应用场景，这样能更好地理解理论的价值和意义。我希望书中能够详细介绍一些利用盲源分离技术来解决实际问题的例子，比如在医学影像分析、语音识别，甚至是天文学信号处理等方面。 这本书的出现，让我看到了信息科学在处理复杂问题上的强大潜力。它可能揭示了隐藏在看似混乱现象背后的规律，并提供了一种系统性的方法来解析这些规律。即便我可能无法成为这个领域的从业者，但我相信阅读这本书能够拓宽我的视野，让我对科学的进步有更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，首先映入眼帘的是其清晰且逻辑严谨的目录结构。作者显然花费了大量心思来组织内容，确保读者能够循序渐进地掌握核心概念。我对“盲源分离”这个术语感到新奇，它似乎暗示了一种在信息“浑水摸鱼”的状态下，依旧能够精准捕捉到目标信号的能力，这本身就带有一种侦探般的魅力。 更令我感兴趣的是“混沌信号处理”这一章节。混沌理论一直是我脑海中一个既神秘又充满吸引力的概念，它挑战了我们对确定性的认知，展现了微小扰动可能引发巨大差异的复杂系统。将这种理论应用于信号处理，我猜想书中会探讨如何从看似随机、难以预测的混沌信号中，提取出有用的信息，这在很多领域，如天气预测、经济模型分析，甚至是生物系统的研究中，都具有重要的意义。 我个人的职业背景与此领域并无直接关联，但对科学技术的探索欲却从未减弱。我一直认为，了解不同学科的交叉点，是拓展思维边界的绝佳方式。这本书恰恰提供了一个这样的平台，它将信号处理的工程性与混沌理论的哲学性巧妙地结合在一起。 尽管我可能无法深入理解书中的所有数学模型和算法，但我相信，作者一定会在书中为我们描绘出清晰的逻辑脉络，并用生动的语言解释这些复杂概念。这本书在我眼中，更像是一本关于“发现隐藏规律”的指南，它可能教会我如何以一种全新的视角去审视我们周围那些看似杂乱无章的信号世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计挺吸引人的，深邃的蓝色背景，仿佛象征着信息海洋的未知与深邃，中间是抽象的、交织的线条，隐约暗示着信号的复杂与分离。我拿到这本书的时候，就被它那种略带神秘感的气质所吸引。虽然我对“盲源分离”这个词汇并不熟悉，但“混沌信号处理”则激起了我的好奇心。我平时对物理学和信息科学的交叉领域很感兴趣，总觉得里面隐藏着很多有趣的规律和未解之谜。 这本书的装帧也很精致，纸张的触感温润，印刷清晰，翻阅起来有一种沉甸甸的实在感。我喜欢这种厚重感，觉得它承载着作者多年的心血和深入的研究。我并没有深入阅读其中的技术细节，但仅仅是看目录和前言，就能感受到作者在理论构建上的严谨和在应用探索上的广度。 我尤其对书中可能探讨的“混沌”现象感到着迷。在我的认知里，混沌总是与不可预测性联系在一起，而“盲源分离”听起来就像是在混乱中寻找秩序，在看似无序的数据中挖掘出隐藏的、独立的信号源。这种反差本身就充满了戏剧性。我脑海中不由自主地联想到一些科幻电影中的场景，比如从嘈杂的环境音中提取出某个关键对话，或者从一段混合的脑电波中分离出特定的大脑活动。 这本书给我的第一印象是，它可能不仅仅是一本纯粹的技术手册，更像是一扇通往复杂系统研究的窗户。它可能用一种非常巧妙的方式，将抽象的数学理论与现实世界中的各种“噪音”和“干扰”联系起来，帮助我们理解那些我们习以为常却又深不可测的现象。我期待这本书能够在我心中播下对这个领域的兴趣种子，即使我无法完全消化其中的所有知识，也能从中获得启发和对科学探索的敬畏。

评分☆☆☆☆☆

内容丰富，快递相当给力，也很实用

评分☆☆☆☆☆

很好

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容一般般吧，并没有想象中的那样好。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

这本书的内容一般般吧，并没有想象中的那样好。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

很好

评分☆☆☆☆☆

不错~~~

评分☆☆☆☆☆

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