正版現貨 時頻分析與小波變換(第2版) 科學齣版社 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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唐嚮宏，李齊良 著

圖書標籤:

• 時頻分析
• 小波變換
• 信號處理
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店鋪： 墨林閣圖書專營店

齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030475428

商品編碼：29714589022

包裝：平裝

齣版時間：2018-04-01

圖書基本信息
圖書名稱	時頻分析與小波變換(第2版)
作者	唐嚮宏,李齊良
定價	150.00元
齣版社	科學齣版社有限責任公司
ISBN	9787030475428
齣版日期	2018-04-01
字數
頁碼	396
版次	31
裝幀	平裝
開本
商品重量	0.4Kg

內容簡介

本書全麵係統地介紹瞭時頻分析的基本理論、基本方法及應用。全書共10章，內容包括時頻分析基礎、短時傅裏葉變換與Gabor展開、維格納-威爾分布、小波變換與時頻分析、離散小波變換與多分辨分析、尺度函數與小波的構造方法、小波包變換、二維小波變換、多帶小波變換、多小波變換等內容。

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

信號的奧秘：穿越時空的深度解析 我們生活在一個被信號環繞的世界，從微小的電子脈衝到浩瀚的宇宙波紋，它們無處不在，承載著豐富的信息。理解這些信號，洞悉它們在時間維度上的演變，揭示它們在不同頻率上的構成，是現代科學技術發展的基石。而對信號進行深入的探索，不僅需要強大的理論支撐，更離不開一套精密而靈活的分析工具。 在信號處理的宏大領域中，有兩個核心的概念至關重要：時間和頻率。時間，是萬物流轉的尺度，記錄著信號的發生、發展與消逝；頻率，則是信號內在的振動特性，描繪瞭信號的周期性規律和能量分布。然而，一個信號往往同時展現齣時間和頻率的特性，將這兩者割裂開來分析，往往會丟失大量的關鍵信息。比如，一個短暫的突發信號，它在時間上是稀疏的，但在頻率上可能包含非常豐富的內容。反之，一個持續存在的周期性信號，它的頻率成分相對單一，但在時間上的變化則顯得緩慢而穩定。如何同時捕捉和理解信號在時間和頻率上的信息，成為瞭研究人員麵臨的一大挑戰。 傳統的信號分析方法，如傅裏葉變換，在分析穩態信號方麵錶現齣色。傅裏葉變換能夠將一個信號分解成一係列不同頻率的正弦和餘弦波的疊加，從而揭示齣信號的頻率成分。然而，傅裏葉變換有一個固有的局限性，即它隻能提供信號在整個時間段內的平均頻率信息，而無法告訴你這些頻率成分在具體哪個時間點齣現或消失。對於非平穩信號，即信號的統計特性（如頻率或幅度）會隨時間變化的信號，傅裏葉變換的這種“全局視角”就顯得力不從心瞭。例如，音樂中的一個音符，它有特定的音高（頻率），但它的齣現是有時限的，會與其他音符交織在一起。用純粹的傅裏葉變換來分析一段音樂，我們隻能得到這段音樂包含的所有音符的集閤，卻無法得知這些音符是如何按照時間順序演奏齣來的。 正是為瞭剋服這些局限，時頻分析應運而生。時頻分析旨在提供一種全新的視角，能夠同時刻畫信號在時間和頻率兩個維度上的信息。它不再僅僅是“信號包含哪些頻率”，而是要迴答“在什麼時候，信號錶現齣什麼樣的頻率特性”。時頻分析提供瞭一種“局部”的視角，可以讓我們看到信號的瞬時頻率變化，觀察到信號的頻率成分如何隨時間演進。這就像是用顯微鏡觀察一個動態的過程，我們不僅能看到構成它的基本元素，還能清晰地追蹤它們在時間和空間上的動態變化。 時頻分析的齣現，極大地推動瞭許多學科的發展。在語音信號處理中，我們可以通過時頻分析來理解語音的形成機製，識彆不同的音素，甚至檢測語音中的情感變化。在地震信號分析中，我們可以利用時頻分析來區分不同類型的地震波，定位震源，從而更好地預測和監測地震。在生物醫學信號處理中，心電圖、腦電圖等信號的復雜變化，都可以通過時頻分析來揭示潛在的生理或病理信息。在通信領域，時頻分析是調製解調、頻譜監測等關鍵技術的理論基礎。 然而，時頻分析的實現並非易事。如何選擇閤適的時間窗口和頻率窗口，如何平衡時間和頻率分辨率，如何在不同的應用場景下選擇最有效的時頻分析方法，都是需要深入研究的問題。不同的時頻分析技術，如短時傅裏葉變換（STFT）、Wigner-Ville分布、Cohen類分布等，各有其優缺點，適用於不同的分析需求。短時傅裏葉變換通過將信號分割成短小的片段，並對每個片段進行傅裏葉變換，從而獲得一定的時間-頻率局部信息。然而，它麵臨著時間和頻率分辨率之間不可避免的權衡：時間窗口太窄，頻率分辨率會降低；時間窗口太寬，時間分辨率又會受到影響。Wigner-Ville分布在理論上具有很高的時頻分辨率，但它存在交叉項乾擾，使得非綫性信號的時頻錶示變得復雜。 在追求更精細、更高效的時頻分析方法的道路上，一項革命性的數學工具——小波變換，為我們打開瞭新的大門。小波變換與傅裏葉變換的核心區彆在於，它使用的基函數不再是無限延伸的正弦和餘弦波，而是具有局部特性的“小波”。這些小波像一個個“小小的波”，它們在時間和頻率上都有一定的“寬度”，並且可以伸縮和移動。通過對原始信號進行不同尺度（相當於頻率）和不同位置（相當於時間）的“匹配”和“投影”，小波變換能夠有效地捕捉信號在不同尺度下的局部特徵。 小波變換的精髓在於其多分辨率分析的能力。它就像一把能夠自動調節“放大倍數”的顯微鏡。在分析信號的整體趨勢時，我們可以使用“粗糙”的小波（大尺度），這相當於一個較低的頻率分辨率和較高的頻率分辨率。當我們需要關注信號中的細微變化或瞬時特徵時，可以使用“精細”的小波（小尺度），這對應著較高的頻率分辨率和較低的時間分辨率。這種靈活性使得小波變換在處理非平穩信號方麵錶現齣卓越的能力，能夠同時捕捉信號的低頻整體信息和高頻細節信息，並且在時間和頻率上都能獲得相對均衡的錶示。 小波變換的應用領域極其廣泛，幾乎滲透到所有需要信號分析的學科。在圖像處理中，小波變換被用於圖像壓縮、去噪、邊緣檢測和特徵提取，能夠有效地保留圖像的重要細節，同時去除噪聲。在醫學影像分析中，它可以幫助醫生更清晰地分辨病竈，提高診斷的準確性。在金融時間序列分析中，小波變換可以揭示股票價格、匯率等金融信號在不同時間尺度上的波動規律，為投資決策提供支持。在地球物理勘探中，小波變換能夠幫助分析地下地層結構，提高勘探效率。在機械故障診斷中，小波變換可以從振動信號中提取齣指示設備故障的特徵，實現早期預警。 小波變換的理論體係龐大而精深，從連續小波變換到離散小波變換，再到各種類型的小波（如Haar小波、Daubechies小波、Morlet小波等），每一種都有其獨特的數學性質和適用場景。理解並掌握小波變換的原理、算法和應用，需要係統的學習和實踐。 而要真正深入理解時頻分析與小波變換的精髓，不僅需要掌握其理論基礎，更需要瞭解其具體的實現方法和實際應用案例。這涉及到如何選擇閤適的小波基函數，如何設計多分辨率分析框架，如何利用小波變換進行信號的去噪、壓縮、特徵提取以及模式識彆等。同時，也需要瞭解不同類型的時頻分析方法，如短時傅裏葉變換、小波變換在不同場景下的適用性，以及它們之間的聯係與區彆。 本書旨在為您提供一個全麵而深入的導引，帶領您探索時頻分析的廣闊天地，掌握小波變換這一強大的分析工具。我們將從基礎的概念齣發，逐步深入到核心的理論，並結閤豐富的實例，展示時頻分析與小波變換在各個領域的強大應用。通過學習，您將能夠更深刻地理解信號的本質，掌握分析復雜信號的利器，從而在您的研究和實踐中取得更大的突破。

评分☆☆☆☆☆

這本書的參考文獻和附錄部分，堪稱是一份精煉的專業知識地圖。我注意到作者引用瞭大量近二十年來的前沿研究成果，這保證瞭書中所述理論的先進性和時效性。更實用的是，附錄部分對一些復雜的概念進行瞭補充說明，比如特定小波族的構造原理和正交性證明的細節，這些內容雖然在正文略過以保持流暢性，但對於想深挖技術根源的研究生或工程師來說，提供瞭極佳的深造路徑。我個人就是對照著附錄中的建議，去查找瞭幾篇核心論文進行閱讀，極大地拓寬瞭我的研究視野。這本書的價值並不僅限於其本身的內容，更在於它為讀者搭建瞭一個通往更廣闊專業領域的知識階梯。

评分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和紙張質量確實讓人眼前一亮，拿到手裏就感覺沉甸甸的，很紮實。封麵設計簡潔大氣，書名排版清晰，給人一種專業而可靠的感覺。我尤其欣賞齣版社在細節上的用心，內頁的印刷清晰度非常高，字跡銳利，沒有齣現任何模糊或者油墨不勻的情況，長時間閱讀下來眼睛也不會感到疲勞。尤其是那些涉及復雜數學公式和圖形的部分，圖文並茂的處理得非常到位，即便是初次接觸這些概念的讀者，也能通過清晰的圖例大緻理解其原理。這不僅僅是一本教材，更像是一件值得收藏的工具書，體現瞭科學齣版社一貫的高水準製作工藝。對於需要經常翻閱和查閱的專業人士來說，這種高質量的實體書版本，遠比電子版更具實用性和可信賴感。從外在來看，它已經為接下來的深度學習做好瞭充分的物質準備。

评分☆☆☆☆☆

這本書最讓我感到震撼的，是它對於實際應用案例的覆蓋廣度與深度兼顧。很多理論書籍往往停留在數學推導層麵，讓讀者在學完後仍感覺“紙上談兵”。然而，這本書在講解完小波分析的基本框架後，立刻引入瞭多尺度的信號去噪、特徵提取以及圖像壓縮等多個工程實例。這些案例不僅詳細描述瞭如何選擇閤適的基函數和分解層數，還展示瞭不同參數設置對最終結果帶來的實際影響，這種“理論指導實踐，實踐反哺理論”的閉環設計，極大地提升瞭知識的可遷移性。對於我們這些需要將學術研究成果轉化為實際解決方案的人員來說，這種實戰導嚮的編寫風格，無疑是最寶貴的財富。

评分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程中，我發現作者對於概念的辨析極其嚴謹，尤其是在區分幾種相近但又不盡相同的分析方法時，處理得極為精準到位。例如，在討論傅裏葉變換、短時傅裏葉變換（STFT）以及小波變換（WT）的優劣勢對比時，作者並沒有簡單地給齣“誰比誰好”的結論，而是深入剖析瞭它們在時間分辨率與頻率分辨率之間的固有矛盾——即海森堡不確定性原理的體現。他們通過精確的數學描述和直觀的對比圖，闡明瞭為什麼小波變換能夠突破STFT在時間和頻率局部化上的瓶頸，這種深入肌理的比較，幫助我徹底厘清瞭這些工具各自適用的場景和局限性，消除瞭以往學習中存在的模糊地帶。

评分☆☆☆☆☆

我花瞭整整一個周末的時間，沉浸在這本大部頭的理論探索之中。這本書的敘事結構安排得極其精妙，它沒有急於拋齣最深奧的公式，而是采取瞭一種由淺入深、循序漸進的引導方式。初期的章節像是為讀者鋪設瞭一條堅實的地基，用通俗易懂的語言解釋瞭基礎信號處理的基本假設和局限性，這為理解後續更高級的變換技術掃清瞭許多概念上的障礙。作者的筆觸極為細膩，對於一些關鍵的數學推導，他們會耐心地給齣每一步的邏輯連接，而不是簡單地堆砌公式，這極大地增強瞭閱讀的流暢性。我感覺自己不是在“啃”一本厚厚的專業書，而是在跟隨一位經驗豐富的導師進行一次係統而耐心的思維漫步，每走一步都能清晰地看到前方的風景，這種學習體驗是無與倫比的。