隨機(jī)信號(hào)分析的工程應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　本書從實(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/單輸出問題分析，以及測(cè)量中的統(tǒng)計(jì)誤差分析等。　　本書可供噪聲與振動(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)過程1.2.1　隨機(jī)過程的定義1.2.2　隨機(jī)過程的分類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)過程的總體平均1.4.2　平穩(wěn)過程、非平穩(wěn)過程和各態(tài)歷經(jīng)過程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?！　”菊轮R(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，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?！　?.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?！　?.　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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