隨機(jī)信號(hào)分析的工程應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　本書(shū)從實(shí)際角度出發(fā)論述了隨機(jī)信號(hào)分析的基礎(chǔ)理論及其工程應(yīng)用。主要內(nèi)容包括：隨機(jī)物理現(xiàn)象、隨機(jī)信號(hào)的基本概念和數(shù)學(xué)描述方法，以及隨機(jī)信號(hào)分析的基礎(chǔ)理論和隨機(jī)信號(hào)相關(guān)分析及譜分析的工程應(yīng)用。本書(shū)結(jié)合工程實(shí)際，側(cè)重物理概念與分析方法，深入淺出，引導(dǎo)讀者學(xué)會(huì)對(duì)隨機(jī)物理現(xiàn)象作合理的數(shù)學(xué)描述，學(xué)會(huì)從測(cè)量的隨機(jī)信號(hào)中識(shí)別出隨機(jī)物理現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)制，并預(yù)測(cè)它在可能的環(huán)境下所產(chǎn)生的響應(yīng)。另外，本書(shū)在教學(xué)上將理論分析與工程實(shí)際相結(jié)合，其實(shí)驗(yàn)技術(shù)涉及到信號(hào)振幅和概率密度函數(shù)測(cè)量，相關(guān)函數(shù)和譜密度函數(shù)測(cè)量，系統(tǒng)響應(yīng)及其參數(shù)識(shí)別，系統(tǒng)響應(yīng)的傳播路徑及其能量源識(shí)別，單輸入/單輸出、單輸入/多輸出和多輸入/單輸出問(wèn)題分析，以及測(cè)量中的統(tǒng)計(jì)誤差分析等?！　”緯?shū)可供噪聲與振動(dòng)工程、結(jié)構(gòu)工程、材料科學(xué)、機(jī)電一體化、測(cè)試技術(shù)及儀器、智能監(jiān)測(cè)與控制、流體力學(xué)等專業(yè)的本科生或研究生使用，也可供從事這方面工作的工程技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

第1章　隨機(jī)現(xiàn)象的基本描述1.1　隨機(jī)現(xiàn)象的基本術(shù)語(yǔ)1.1.1　基本術(shù)語(yǔ)定義1.1.2　隨機(jī)變量和隨機(jī)向量1.1.3　隨機(jī)函數(shù)、樣本函數(shù)和樣本記錄1.2　隨機(jī)現(xiàn)象的隨機(jī)過(guò)程1.2.1　隨機(jī)過(guò)程的定義1.2.2　隨機(jī)過(guò)程的分類1.3　隨機(jī)信號(hào)與隨機(jī)現(xiàn)象1.3.1　從隨機(jī)變量到隨機(jī)信號(hào)1.3.2　信號(hào)的分類1.4　隨機(jī)現(xiàn)象的統(tǒng)計(jì)特性1.4.1　隨機(jī)過(guò)程的總體平均1.4.2　平穩(wěn)過(guò)程、非平穩(wěn)過(guò)程和各態(tài)歷經(jīng)過(guò)程1.4.3　單個(gè)樣本記錄的時(shí)間平均第2章　隨機(jī)信號(hào)的振幅域描述2.1　概率的定義2.1.1　古典概率2.1.2　幾何概率2.1.3　統(tǒng)計(jì)概率2.2　隨機(jī)變量的概率分布函數(shù)2.2.1　離散型隨機(jī)變量的概率分布列（概率函數(shù)）2.2.2　連續(xù)型隨機(jī)變量的概率密度函數(shù)2.2.3　概率分布函數(shù)及其基本性質(zhì)2.2.4　概率函數(shù)和概率密度函數(shù)的測(cè)量2.2.5　幾種常見(jiàn)隨機(jī)變量的概率密度函數(shù)分布形式2.3　矩和平均振幅的測(cè)量2.3.1　隨機(jī)變量各階矩的數(shù)學(xué)描述及含義2.3.2　中心趨勢(shì)和散布2.3.3　隨機(jī)信號(hào)振幅域特性的測(cè)量2.4　聯(lián)合概率密度函數(shù)和聯(lián)合矩2.4.1　聯(lián)合概率分布函數(shù)2.4.2　聯(lián)合矩2.4.3　聯(lián)合概率函數(shù)及密度函數(shù)的測(cè)量-第3章　隨機(jī)信號(hào)的時(shí)域描述3.1　相關(guān)的經(jīng)典概念3.2　自相關(guān)函數(shù)3.2.1　自相關(guān)函數(shù)定義3.2.2　相關(guān)系數(shù)3.2.3　自相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)3.2.4　自相關(guān)函數(shù)與脈動(dòng)頻率的關(guān)系3.2.5　四類典型隨機(jī)信號(hào)的時(shí)間波形及對(duì)應(yīng)的自相關(guān)函數(shù)3.3　互相關(guān)函數(shù)3.3.1　協(xié)方差函數(shù)、互相關(guān)函數(shù)的定義3.3.2　互相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)3.3.3　互相關(guān)函數(shù)的相關(guān)系數(shù)3.4　相關(guān)分析法3.4.1　識(shí)別信號(hào)傳播路徑的相關(guān)分析法（一）3.4.2　識(shí)別信號(hào)傳播路徑的相關(guān)分析法（二）第4章　隨機(jī)信號(hào)的頻域描述4.1　傅里葉級(jí)數(shù)和傅里葉變換4.1.1　傅里葉級(jí)數(shù)4.1.2　傅里葉變換4.1.3　傅里葉變換舉例4.2　截?cái)嗪瘮?shù)4.2.1　截?cái)嗪瘮?shù)的概念4.2.2　截?cái)嗪瘮?shù)XT（t）的有限記錄長(zhǎng)度T的確定4.2.3　截?cái)嗪瘮?shù)XT（t）的傅里葉變換4.3　功率譜密度函數(shù)4.3.1　隨機(jī)信號(hào)功率譜的定義4.3.2　自譜密度函數(shù)與自相關(guān)函數(shù)的關(guān)系4.3.3　四類典型隨機(jī)信號(hào)的自譜密度函數(shù)的譜圖4.4　互譜密度函數(shù)4.4.1　互譜密度函數(shù)的定義……第5章　物理系統(tǒng)的響應(yīng)特性第6章　隨機(jī)信號(hào)的數(shù)字化處理第7章　模擬式頻率分析的基本原理第8章　隨機(jī)信號(hào)分析的誤差第9章　隨機(jī)信號(hào)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備及條件采樣第10章　相關(guān)分析及譜分析的工程應(yīng)用第11章　隨機(jī)信號(hào)的小波分析參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第8章　隨機(jī)信號(hào)分析的誤差　　由概率論的知識(shí)可知，用有限樣本或有限時(shí)間的測(cè)量來(lái)預(yù)測(cè)信號(hào)關(guān)于振幅域、時(shí)域和頻域的總體統(tǒng)計(jì)特性，這只能是它的估計(jì)值，而不可能是它的真值。我們把估計(jì)值與真值之間的誤差稱為測(cè)量誤差。　　本章知識(shí)點(diǎn)為：關(guān)于隨機(jī)信號(hào)分析中誤差的描述，敘述關(guān)于誤差分析的理論和方法。　　8.1　測(cè)量誤差　　確切地說(shuō)，用測(cè)量到的有限量的信號(hào)求取得到的該信號(hào)分析的統(tǒng)計(jì)特性只能是它們的估計(jì)值，而不是真值。　　8.1.1　估計(jì)量與其真值間的誤差分類　　1.　隨機(jī)誤差　　它是指在相同條件下兩個(gè)不同樣本分別得到的分析結(jié)果之間的偶然誤差。隨機(jī)誤差的特點(diǎn)是，引起這種誤差的原因在于信號(hào)本身的隨機(jī)性。因此，隨機(jī)誤差的大小取決于總體平均時(shí)的有限樣本個(gè)數(shù)N，或時(shí)間平均時(shí)的有限記錄長(zhǎng)度T。一般N或T越大隨機(jī)誤差越小。　　2.　偏度誤差　　它是指在所謂無(wú)限樣本或無(wú)限長(zhǎng)記錄條件下得到的估計(jì)量與其真值之間的誤差。引起這種誤差的原因不是信號(hào)本身的隨機(jī)性，而是在數(shù)據(jù)分析時(shí)所取的分析窗寬。

編輯推薦

　　詳述隨機(jī)信號(hào)的測(cè)量與分析方法以及測(cè)量分析中的統(tǒng)計(jì)誤差；　　從隨機(jī)信號(hào)中識(shí)別隨機(jī)物理現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)制或進(jìn)行故障診斷；　　強(qiáng)調(diào)理論分析與工程實(shí)際的結(jié)合。側(cè)重物理概念和分析方法；　　照顧入門級(jí)讀者，注重學(xué)以致用；兼顧高手，探討領(lǐng)域發(fā)展。

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