《非平稳信号的分析和处理》是由张贤达编著的一本专业书籍,深入探讨了非平稳信号的各种分析方法和技术,是相关领域研究者的必备参考书。
非平稳信号分析与处理是信号处理领域中的一个重要分支,它主要关注那些随时间变化、具有非恒定特性的信号。这些信号在许多实际应用中广泛存在,如生物医学信号(心电图、脑电图)、工程监测(机械振动、声学信号)以及通信系统(调制信号)。张贤达和保铮两位专家的著作《非平稳信号分析与处理》为我们深入理解和应用这一理论提供了宝贵的资源。
非平稳信号的一个显著特点是其统计特性随时间变化,而平稳信号则在均值和方差等统计参数上保持不变。因此,传统的基于平稳假设的方法如傅立叶变换可能无法有效揭示非平稳信号的本质特征。短时傅立叶变换(STFT)是一种常用方法,它通过将信号划分为小段并分别进行傅立叶变换来获取局部时间内的频率内容。然而,STFT在时间和频率分辨率之间存在权衡问题。
为解决这一难题,小波分析应运而生。这种技术结合了窗口函数和频谱转换的概念,并能够调整尺度与位置以实现时空定位的精确度。相比传统的短时傅立叶变换,它提供了更高的时间-频率分辨率并能揭示信号瞬变特性变化情况。自适应滤波器也是处理非平稳信号的重要工具之一,其可以根据输入数据动态调节参数来应对多变环境。
在实际应用中,特征提取、分类和检测是处理复杂非稳态信号的关键步骤。例如通过计算谱熵或峭度等指标可以区分不同类型的数据流;此外基于机器学习的方法如支持向量机(SVM)以及人工神经网络也被广泛应用于模式识别任务当中。
张贤达与保铮所著《非平稳信号分析与处理》一书详细介绍了这些理论和技术,并提供了丰富的实例和应用案例,对于从事相关研究或工程实践的专业人士而言具有极高的参考价值。通过深入学习这本书中的内容可以掌握有效应对复杂非稳态挑战所需的关键技能从而在科学研究及工程技术领域取得更佳成果。