內容簡介
《分形理論及其在信號處理中的套用》為關於分形理論及其在信號處理中套用的專著。全書共分11章。前4章從對非線性科學的介紹入手,列出分形的概念、原理、特點,並進一步介紹了分形理論的兩大理論研究方向——疊代函式系統和多重分形。第5章~第10章介紹分形在圖像壓縮、信號噪聲、圖像邊緣提取、圖形學、數字水印、語音信號、通信信號等信號處理方面的具體套用。第11章展望了分形的發展趨勢。
《分形理論及其在信號處理中的套用》取材廣泛,敘述通俗易懂,內容全面、新穎,充分反映了近幾年分形理論在信號處理中套用的最新研究動態,並包含了作者近幾年的研究成果。
《分形理論及其在信號處理中的套用》可供從事分形理論、信號處理、圖像處理、通信技術、噪聲研究等領域的科技人員與教師閱讀,也可以作為相關學科專業的研究生教材。
圖書目錄
第1章 緒論
1.1 分形概述
1.2 分形與信號處理
1.3 分形與混沌信號處理
第2章 非線性科學理論
2.1 非線性科學理論基礎
2.1.1 非線性的產生
2.1.2 世界在本質上是非線性的
2.1.3 非線性的有關概念
2.1.4 非線性現象的主要特徵
2.2 非線性科學研究的主要內容
2.3 非線性科學研究的主要課題及國內外進展
第3章 分形的數學基礎
3.1 分形空間與疊代函式系統IFS
3.1.1 數學基礎
3.1.2 分形空間
3.1.3 壓縮映射
3.1.4 疊代函式系統IFS
3.2 凝聚IFS拼貼定理帶參量IFS
3.2.1 凝聚IFS
3.2.2 拼貼定理
3.2.3 帶參量IFS
3.3 測度與維
3.3.1 Hausdorff測度
3.3.2 Hausdorff維
3.3.3 Hausdorff維的等價定義
3.3.4 分形維
3.3.5 盒維(boxdimension)
第4章 多重分形理論
4.1 多重分形的概念
4.1.1 基於測度理論的多重分形譜的定義
4.1.2 基於Rèny廣義維數的多重分形譜的定義
4.2 分形集與自相似性函式
4.2.1 分形維數
4.2.2 自相似函式
4.3 奇異譜
4.3.1 分解函式
4.3.2 Legendre變化
4.3.3 數值計算
4.3.4 光滑攝動
4.4 多重分形的幾何特性
第5章 分形圖像壓縮
5.1 圖像壓縮概述
5.1.1 冗餘度壓縮(熵編碼)
5.1.2 限失真編碼(熵壓縮)
5.2 分形圖像壓縮算法與實現
5.2.1 局部疊代函式系統(LIFS)
5.2.2 分形數字圖像壓縮方法
5.2.3 具體算法步驟
5.2.4 仿真實驗結果及其分析
5.2.5 一種解決方塊效應的方法
5.3 小波分形的圖像壓縮
5.3.1 小波變換圖像壓縮概述
5.3.2 小波變換與分形的混合編碼
5.3.3 一種小波域基於分形理論的圖像壓縮算法
5.4 分形在視頻圖像壓縮中的套用
第6章 分形在信號噪聲中的套用
6.1 分形分析方法在電子器件噪聲研究中的套用
6.1.1 電子器件噪聲的分形研究意義
6.1.2 半導體器件噪聲的分類和特點
6.1.3 傳統分析方法的不足
6.1.4 電遷移過程中信號奇異性的變化
6.1.5 電遷移噪聲關聯性分析
6.1.6 光耦器件的篩選
6.2 多重分形SAR圖像消噪
6.2.1 SAR成像原理
6.2.2 SAR斑點特性
6.2.3 常規消噪方法在SAR圖像斑點消噪中套用的局限性
6.2.4 SAR圖像多重分形方法消噪算法機理
第7章 分形圖像邊緣提取
7.1 經典圖像邊緣提取研究
7.2 多重分形圖像特徵
7.3 基於多重分形分析圖像邊緣提取算法
7.3.1 算法的提出與實現
7.3.2 實驗結果與分析
第8章 分形計算機圖形學
8.1 逃逸時間法
8.2 Mandelbrot集和Julia集
8.2.1 Mandelbrot集
8.2.2 Julia集
8.3 Newton分形
8.4 L系統
8.4.1 簡單的向前生成元格式
8.4.2 左右生成元的混合格式
8.4.3 分枝結構的簡單進退格式
8.4.4 分枝結構帶空指令的進退格式
8.5 高維和高次情形
8.5.1 高維情形
8.5.2 高次情形
8.5.3 廣義Mandelbrot集和Julia集
第9章 分形數字水印
9.1 數字水印技術
9.1.1 數字水印的基本原理和框架
9.1.2 數字水印典型算法
9.2 基於分形的圖像置亂
9.2.1 圖像置亂概述
9.2.2 基於分形的數字水印圖像置亂
9.3 分形圖像水印算法
9.3.1 改變分形編碼參數嵌入水印
9.3.2 利用圖像自相似性嵌入水印
9.3.3 分形與其他方法相結合嵌入水印
9.4 一種基於IFS與密碼學的數字水印算法
9.4.1 水印信息的分形IFS建模
9.4.2 具體實現方法
第10章 分形在其他信號處理方面的套用
10.1 分形在語音信號處理方面的套用
10.1.1 語音信號的分形特徵
10.1.2 語音CELPC算法
10.1.3 多重分形理論套用於聲目標信號特徵提取
10.1.4 多重分形在語音質量客觀評價中的套用
10.2 分形在通信中的套用
10.2.1 分維與通信機規模分布的關係
10.2.2 分形濾波套用於CDMA2000信道估計
第11章 總結與展望
11.1 總結
11.2 未來展望
11.2.1 分形理論的未來展望
11.2.2 分形在信號處理中套用的未來展望
參考文獻
作者簡介
趙健,博士,雙博士後,副教授。西北工業大學信號與信息處理專業博士畢業,先後在西北大學計算機科學與技術和西北工業大學電子科學與技術博士後流動站從事兩站博士後研究,主要研究方向為數位訊號處理、分形理論、信息安全等,近5年承擔國家、省部級項目20項,出版《數位訊號處理》等教材3部,發表論文70餘篇。