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本书主要围绕通信、雷达、生物医学等实际工程领域中常见的两种chirp型非平稳随机信号——chirp平稳信号和chirp循环平稳信号展开，详细介绍了这两种信号的分数域信号分析与处理理论及应用，为非平稳随机信号的分数域分析提供了研究框架。
本书选取以线性正则变换和分数傅里叶变换为代表的分数变换，介绍chirp平稳信号的二阶统计量定义与性质、通过线性时变系统后的统计规律及不同变换域的信息量变化规律；在此基础上，介绍这些基本原理在时变匹配滤波、时变反卷积系统设计中的应用；并介绍chirp循环平稳信号的统计量定义与估计子、经过时变系统后的统计规律；进而介绍这些基本原理在时变匹配滤波、时变系统辨识、心电信号特征提取等方面的应用。
本书注重理论，联系应用，构建了确定性和随机性chirp型非平稳信号的分数域分析理论研究框架，可作为电子信息类专业高年级本科生或研究生的教学参考书，也可供非平稳信号处理、随机信号分析、分数域信号处理等研究方向的研究人员参考。