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信号处理/导论

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什么是信号处理?

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信号处理领域是一个非常重要的研究领域,它使各种其他领域成为可能,例如通信。MP3 音乐文件包含已处理、转换和压缩的音乐信号数据。语音识别系统,例如语音软件,需要分析和处理信号数据以识别口语句子中的单个单词。神经接口设备,例如各种医疗假肢,必须读取神经元的复杂信号,处理这些信号以确定重要特征,然后将这些特征转换为数字数据。信号处理使高速数据通信成为可能,即使在存在干扰或噪声的情况下也是如此。

这本书适合谁?

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本书面向大学本科和研究生级别的读者,特别是那些学习电子工程或相关专业的读者。本书可用于配合多个学期的学习,具体取决于材料的划分和呈现方式。

先决条件是什么?

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所有读者都应该对信号与系统、概率论、线性代数微积分有相当的先验知识。需要了解工程分析中涵盖的线性代数主题,特别是关于概率论的部分。没有必要数学背景的读者将处于严重不利地位。

这本书将涵盖哪些内容?

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本书将探讨信号处理的传统问题和方法。我们将尝试涵盖许多模拟处理技术,但也必须涵盖许多先进的数字技术。在数字信号处理一书中,将为本书中使用的数字系统奠定许多基础。强烈建议读者同时阅读这两本书,或者在阅读本书之前先阅读数字信号处理的开始部分。那本书将涵盖许多特定于数字系统的主题,而本书将尝试涵盖对模拟或数字都有用的技术,它们本质上是混合的(即它们具有模拟和数字组件)或者传统上是模拟的,但可以修改以进行快速数字计算。

本书将尝试涵盖滤波的概念,特别是包括自适应维纳滤波器和卡尔曼滤波器。本书还将研究自适应滤波器理论的一些分支,包括波束形成。本书的更高级部分将探讨其他主题,例如非线性系统和小波分析。

本书不会涵盖,也不会试图涵盖信号与系统一书或任何其他先决条件中已经涵盖的先决条件信息。这些包括但不限于

  • 积分或微积分
  • 微分方程
  • 数字系统和差分方程
  • LTI 系统理论
  • 随机信号或过程
  • 傅里叶变换和傅里叶级数
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