本書介紹了信號處理中常用到的數學變換及估計方法.在寫法上避開了繁雜的數學論證,盡力做到深入淺出、通俗易懂;書中融入了作者多年來從事信號處理方面科研工作的實際經驗.關于數學變換,既涉及傅里葉變換、Z變換、拉普拉斯變換、小波變換、希爾伯特變換、沃爾什變換、數論變換等正交變換,也涉及一類特殊的非線性變換:同態(tài)變換.關于估計方法,涉及了最小線性方差估計、最大似然估計、最小平方估計,以及現代譜估計方法.本書可作為應用數學、計算數學、地球物理數據處理和通信技術等專業(yè)的本科生和研究生的參考書,也可供有關專業(yè)工程技術人員參考.本書部分內容是根據作者多年的科研工作和對信號處理的實際經驗寫成的.在寫法上對繁雜的數學論證和較熟悉的內容,不做詳細介紹.盡量做到深入淺出、通俗易懂.我們知道,攜帶信息的物理過程稱為信號,它可表示成一個或幾個獨立自變量的函數.廠般常用一個以時間或空間為自變量的函數(圖像信號為兩個自變量的函數等)來表示.它是傳遞信息的函數.信號處理在數學上就是一種數學變換和估計方法.本書試圖介紹給讀者盡可能多的數學變換和主要的濾波方法.由于信號最基本的組合規(guī)則為加法、乘法和卷積這三種形式,更復雜的信號組合規(guī)則可能就是這三種運算的復合形式.書中講到的數學變換主要是針對線性正交變換和一類特殊的非線性變換即同態(tài)變換(同態(tài)濾波或廣義線性變換).同態(tài)變換是專門對乘法和卷積組合而成的信號來考慮的.在線性正交變換中最基本的變換為傅里葉變換及其有關的拉普拉斯變換、Z變換、窗口傅里葉變換、小波變換和希爾伯特變換等,另外還介紹了一些其他的正交變換.從某種意義上講,它們要比傅里葉變換更簡單、方便,也是在信號處理中較常用的方法,如沃希變換、數論變換、哈爾變換和K-L變換等.在估計方法中,我們主要介紹了最小線性方差估計、最大似然估計和最小平方估計,以及維納濾波、卡爾曼濾波等,它們也屬于最小線性方差估計之列,且在信號處理中占有重要位置.在譜估計中,我們主要介紹了現代譜估計的方法、原理,如最大熵譜估計,最大似然譜估計和多譜估計,特別對多譜估計在頻域、時域上的計算方法做了較多的介紹.全書共8章.第1章為預備知識,主要為讀者介紹一些在信號處理中常用的內容;第2章為信號處理中最基本的數學變換,主要介紹傅里葉變換及與其有關的正交變換,它們也是傳統(tǒng)譜估計與濾波的基礎;第3章(沃爾什變換)主要介紹了三種不同定義的沃爾什變換,以及它們之間的關系和在通信技術中的應用;第4章(數論變換)介紹了數論變換的一些突出優(yōu)點以及存在的問題;第5章(其他正交變換)所介紹的正交變換都是在信號處理中有用的;第6章(維納濾波、伯格濾波和卡爾曼濾波)所介紹的濾波都是從攙雜噪聲的信號中提取有用信號的常用而有效的濾波方法,在科技和工程應用領域中都已得到了廣泛應用;第7章(同態(tài)濾波)主要解決以乘法和卷積組合而成的信號的分離(濾波)問題;第8章(譜估計)重點介紹了現代譜估計中的三種方法.清華大學工程力學系張如一教授審閱了全稿,并提出許多寶貴的意見和建議,在此謹致衷心的感謝.本書可作為高等院校應用數學、計算數學、地球物理數據處理和通信技術等有關專業(yè)本科生及研究生的參考書,也可供從事數字信號處理的工程技術人員學習參考.限于作者的水平和經驗,書中肯定存在不少缺點和錯誤,殷切地希望讀者批評指正.作者