具体描述
本书内容包括信号的参数估计理论、波形估计（即维纳滤波与卡尔曼滤波）、现代功率谱估计、自适应滤波、非平稳信号分析初步、小波分析初步及信号的统计性能分析初步等。
本书可作为通信与电子系统、信号与信息处理、信息科学与信息工程、生物医学工程以及应用数学等专业的研究生教材或主要参考书，也可作为大学高年级选修课的教材以及广大科研、工程人员的参考书。
好的，这是一份为《现代信号处理导论》量身打造的图书简介，力求详尽、专业，同时避免任何人工智能痕迹的痕迹，字数控制在1500字左右： --- 《现代信号处理导论》图书简介 跨越理论与实践的桥梁：深入理解与应用现代信号处理的基石 在信息爆炸的时代，信号无处不在——从声波、图像到心电图、射频通信，再到金融市场的波动数据。如何从这些海量的、看似杂乱无章的数据流中提取有效信息，是现代工程、科学乃至社会进步的核心挑战。《现代信号处理导论》正是为迎接这一挑战而精心编纂的权威指南。本书旨在为读者构建坚实而全面的信号处理理论框架，并同步展示这些理论在当代工程实践中的具体应用，确保读者不仅“知其然”，更能“知其所以然”。 本书并非简单地罗列公式或概念的堆砌，而是一部结构严谨、逻辑清晰的知识体系构建手册。我们深知，信号处理是一门高度依赖数学基础的学科，因此，本书的撰写始终遵循“理论先行，应用驱动”的原则，确保读者在扎实的数学功底之上，能够自由地驾驭复杂的信号分析与设计工具。 --- 第一部分：信号与系统的复调和声——奠定基础 本书的开篇聚焦于信号处理的基石——信号与系统理论。我们首先对连续时间信号和离散时间信号进行详尽的辨析，明确两者在描述物理世界和数字实现上的异同。重点讲解了经典的信号表示方法，如傅里叶级数与傅里叶变换（FT/DTFT），它们是理解信号频域特性的金钥匙。 然而，现代信号处理的核心在于离散化。因此，本书投入大量篇幅阐释Z变换及其在离散系统分析中的关键作用。我们不仅推导了Z变换的收敛域和反演方法，更深入探讨了线性时不变（LTI）系统的脉冲响应、传递函数以及稳定性、因果性判据。通过大量的实例分析，读者将能够熟练地运用这些工具对离散系统进行建模、分析和性能评估。我们特别强调了周期延拓和频谱泄露等实际采样过程中不可避免的问题，为后续的数字信号处理（DSP）打下坚实的理论基础。 --- 第二部分：频域的革命——傅里叶家族的深度探索 傅里叶分析是信号处理的灵魂。本书精心构建了从连续到离散、从理论到实现的傅里叶变换链条。在掌握了连续傅里叶变换后，我们迅速过渡到数字世界的核心工具——离散傅里叶变换（DFT）。 本书的独特之处在于对快速傅里叶变换（FFT）算法的深入剖析。我们不仅介绍了最常见的按时间抽取和按频率抽取算法的原理，还讨论了计算复杂度、硬件实现考量以及实际应用中的优化技巧。理解FFT的内在结构，是掌握现代频谱分析能力的前提。此外，我们还系统讨论了周期图估计、功率谱密度（PSD）的定义、维纳-辛钦定理，以及处理有限长数据时可能遇到的栅栏效应（Leakage）和方差问题，并引入了加窗技术作为有效的缓解策略。 --- 第三部分：数字滤波器设计——信号的精雕细琢 在获得了强大的分析工具后，我们转向信号的“塑形”——滤波。滤波是消除噪声、提取特征、实现特定功能（如均衡、调制）的必要手段。本书将滤波器设计分为两大主流阵营：无限脉冲响应（IIR）滤波器和有限脉冲响应（FIR）滤波器。 在IIR滤波器部分，我们详细讲解了模拟滤波器的经典原型（巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）的推导过程，并着重介绍了如何通过双线性变换法精确地将其映射到数字域，同时确保稳定性。 在FIR滤波器部分，我们探讨了其线性相位特性带来的巨大优势。本书系统介绍了窗函数法、频率采样法以及更先进的最优幅值响应设计法（如Parks-McClellan算法）。通过对比IIR和FIR的优缺点，读者将能够根据实际应用的需求（如延迟要求、相位线性度）做出明智的设计选择。 --- 第四部分：现代与统计信号处理的前沿视角 现代信号处理不仅仅是传统的线性系统分析，它更深入地融入了统计学和随机过程理论。本书将统计信号处理的精髓融入后续章节。 随机过程理论作为核心内容，详细介绍了平稳性、遍历性、功率谱密度等关键概念，为分析真实世界中的随机噪声信号奠定了基础。 在参数估计方面，我们探讨了经典的方法，如维纳滤波器（Wiener Filter）的推导与应用，它是在噪声环境下进行最优线性滤波的里程碑。随后，本书引入了更具适应性和前瞻性的技术，例如卡尔曼滤波（Kalman Filter）。卡尔曼滤波作为状态估计的黄金标准，其递推最优化的特性在导航、目标跟踪、经济预测等领域具有不可替代的地位。我们从状态空间模型出发，层层剖析了预测与更新两个核心步骤的数学推导与收敛性分析。 此外，本书还触及了盲源分离（BSS）和小波变换（Wavelet Transform）等前沿主题。小波分析作为时频局部化分析的利器，被用来克服传统傅里叶变换在分析非平稳信号时的局限性。 --- 本书的特色与目标读者 《现代信号处理导论》的撰写风格力求严谨又不失启发性。我们深知工程人员对“为什么”的探求，因此，每一个重要定理和算法的引入，都伴随着清晰的物理意义或工程动机解释。书中穿插了大量的仿真实例和MATLAB/Python代码片段（作为辅助工具而非主体），旨在让读者能够立即将理论应用于实践，验证算法的有效性。 本书目标读者包括： 1. 电子工程、通信工程、自动化、仪器仪表等专业的本科高年级学生及研究生，作为核心教材或参考书。 2. 从事雷达、声学、图像处理、生物医学工程、金融工程等领域的工程师和科研人员，用于系统复习和深化对核心算法的理解。 3. 对数据科学和复杂系统分析感兴趣的跨学科研究者。 通过系统地学习本书内容，读者将有能力设计、分析和优化复杂的信号处理系统，从容应对信息获取、传输和理解中的各种挑战，真正掌握现代工程领域的核心竞争力。这是一份通往精深信号处理殿堂的地图，指引您清晰、高效地探索信号世界的奥秘。 ---
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