Introduction to Random Signals and Noise (Hardcover)
暫譯: 隨機信號與噪聲導論 (精裝版)

Wim C. Van Etten

Introduction to Random Signals and Noise (Hardcover)
  • 出版商: Wiley
  • 出版日期: 2005-09-12
  • 售價: $1,200
  • 貴賓價: 9.8 折 $1,176
  • 語言: 英文
  • 頁數: 270
  • 裝訂: Hardcover
  • ISBN: 0470024119
  • ISBN-13: 9780470024119

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商品描述

Description:

Random signals and noise are present in many engineering systems and networks. Signal processing techniques allow engineers to distinguish between useful signals in audio, video or communication equipment, and interference, which disturbs the desired signal.

With a strong mathematical grounding, this text provides a clear introduction to the fundamentals of stochastic processes and their practical applications to random signals and noise. With worked examples, problems, and detailed appendices, Introduction to Random Signals and Noise gives the reader the knowledge to design optimum systems for effectively coping with unwanted signals.

Key features:

  • Considers a wide range of signals and noise, including analogue, discrete-time and bandpass signals in both time and frequency domains.
  • Analyses the basics of digital signal detection using matched filtering, signal space representation and correlation receiver.
  • Examines optimal filtering methods and their consequences.
  • Presents a detailed discussion of the topic of Poisson processes and shot noise.

An excellent resource for professional engineers developing communication systems, semiconductor devices, and audio and video equipment, this book is also ideal for senior undergraduate and graduate students in Electronic and Electrical Engineering.

 

 

Table of Contents:

Preface.

1 Introduction.

1.1 Random Signals and Noise.

1.2 Modelling.

1.3 The Concept of a Stochastic Process.

1.4 Summary.

2 Stochastic Processes.

2.1 Stationary Processes.

2.2 Correlation Functions.

2.3 Gaussian Processes.

2.4 Complex Processes.

2.5 Discrete-Time Processes.

2.6 Summary.

2.7 Problems.

3 Spectra of Stochastic Processes.

3.1 The Power Spectrum.

3.2 The Bandwidth of a Stochastic Process.

3.3 The Cross-Power Spectrum.

3.4 Modulation of Stochastic Processes.

3.5 Sampling and Analogue-To-Digital Conversion.

3.6 Spectrum of Discrete-Time Processes.

3.7 Summary.

3.8 Problems.

4. Linear Filtering of Stochastic Processes.

4.1 Basics of Linear Time-Invariant Filtering.

4.2 Time Domain Description of Filtering of Stochastic Processes.

4.3 Spectra of the Filter Output.

4.4 Noise Bandwidth.

4.5 Spectrum of a Random Data Signal.

4.6 Principles of Discrete-Time Signals and Systems.

4.7 Discrete-Time Filtering of Random Sequences.

4.8 Summary.

4.9 Problems.

5 Bandpass Processes.

5.1 Description of Deterministic Bandpass Signals.

5.2 Quadrature Components of Bandpass Processes.

5.3 Probability Density Functions of the Envelope and Phase of Bandpass Noise.

5.4 Measurement of Spectra.

5.5 Sampling of Bandpass Processes.

5.6 Summary.

5.7 Problems.

6 Noise in Networks and Systems.

6.1 White and Coloured Noise.

6.2 Thermal Noise in Resistors.

6.3 Thermal Noise in Passive Networks.

6.4 System Noise.

6.5 Summary.

6.6 Problems.

7 Detection and Optimal Filtering.

7.1 Signal Detection.

7.2 Filters that Maximize the Signal-to-Noise Ratio.

7.3 The Correlation Receiver.

7.4 Filters that Minimize the Mean-Squared Error.

7.5 Summary.

7.6 Problems.

8 Poisson Processes and Shot Noise.

8.1 Introduction.

8.2 The Poisson Distribution.

8.3 The Homogeneous Poisson Process.

8.4 Inhomogeneous Poisson Processes.

8.5 The Random-Pulse Process.

8.6 Summary.

8.7 Problems.

References.

Further Reading.

Appendices.

A. Representation of Signals in a Signal Space.

A.1 Linear Vector Spaces.

A.2 The Signal Space Concept.

A.3 Gram–Schmidt Orthogonalization.

A.4 The Representation of Noise in Signal Space.

A.5 Signal Constellations.

A.6 Problems.

B. Attenuation, Phase Shift and Decibels.

C. Mathematical Relations.

C.1 Trigonometric Relations.

C.2 Derivatives.

C.3 Indefinite Integrals.

C.4 Definite Integrals.

C.5 Series.

C.6 Logarithms.

D. Summary of Probability Theory.

E. Definition of a Few Special Functions.

F. The Q(.) and erfc Function.

G. Fourier Transforms.

H. Mathematical and Physical Constants.

Index.

商品描述(中文翻譯)

**描述：**
隨機信號和噪聲在許多工程系統和網絡中都存在。信號處理技術使工程師能夠區分音頻、視頻或通信設備中的**有用**信號和**干擾**，後者會擾亂所需的信號。
本書以強大的數學基礎為依據，清晰地介紹了隨機過程的基本原理及其在隨機信號和噪聲中的實際應用。通過實例、問題和詳細的附錄，《隨機信號與噪聲導論》使讀者具備設計最佳系統的知識，以有效應對不需要的信號。

**主要特點：**
- 考慮了廣泛的信號和噪聲，包括模擬信號、離散時間信號和帶通信號，涵蓋時間和頻率域。
- 分析了使用匹配濾波、信號空間表示和相關接收器的數字信號檢測基礎。
- 檢視了最佳濾波方法及其後果。
- 詳細討論了泊松過程和脈衝噪聲的主題。

這本書是專業工程師開發通信系統、半導體設備以及音頻和視頻設備的優秀資源，同時也非常適合電子與電氣工程的高年級本科生和研究生。

**目錄：**
前言。
1 介紹。
1.1 隨機信號和噪聲。
1.2 建模。
1.3 隨機過程的概念。
1.4 總結。
2 隨機過程。
2.1 平穩過程。
2.2 相關函數。
2.3 高斯過程。
2.4 複雜過程。
2.5 離散時間過程。
2.6 總結。
2.7 問題。
3 隨機過程的頻譜。
3.1 功率頻譜。
3.2 隨機過程的帶寬。
3.3 交叉功率頻譜。
3.4 隨機過程的調變。
3.5 取樣和模擬到數字轉換。
3.6 離散時間過程的頻譜。
3.7 總結。
3.8 問題。
4 隨機過程的線性濾波。
4.1 線性時不變濾波的基本原理。
4.2 隨機過程濾波的時域描述。
4.3 濾波輸出的頻譜。
4.4 噪聲帶寬。
4.5 隨機數據信號的頻譜。
4.6 離散時間信號和系統的原理。
4.7 隨機序列的離散時間濾波。
4.8 總結。
4.9 問題。
5 帶通過程。
5.1 確定性帶通信號的描述。
5.2 帶通過程的正交分量。
5.3 帶通噪聲的包絡和相位的概率密度函數。
5.4 頻譜的測量。
5.5 帶通過程的取樣。
5.6 總結。
5.7 問題。
6 網絡和系統中的噪聲。
6.1 白噪聲和有色噪聲。
6.2 電阻中的熱噪聲。
6.3 被動網絡中的熱噪聲。
6.4 系統噪聲。
6.5 總結。
6.6 問題。
7 檢測和最佳濾波。
7.1 信號檢測。
7.2 最大化信噪比的濾波器。
7.3 相關接收器。
7.4 最小化均方誤差的濾波器。
7.5 總結。
7.6 問題。
8 泊松過程和脈衝噪聲。
8.1 介紹。
8.2 泊松分佈。
8.3 均勻泊松過程。
8.4 非均勻泊松過程。
8.5 隨機脈衝過程。
8.6 總結。
8.7 問題。
參考文獻。
進一步閱讀。
**附錄。**
A. 信號在信號空間中的表示。
A.1 線性向量空間。
A.2 信號空間概念。
A.3 Gram–Schmidt 正交化。
A.4 噪聲在信號空間中的表示。
A.5 信號星座。
A.6 問題。
B. 衰減、相位移和分貝。
C. 數學關係。
C.1 三角函數關係。
C.2 導數。
C.3 不定積分。
C.4 定積分。
C.5 級數。
C.6 對數。
D. 概率論摘要。
E. 幾個特殊函數的定義。
F. Q(.) 和 erfc 函數。
G. 傅里葉變換。
H. 數學和物理常數。
索引。

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