No estoy seguro de que te des cuenta de lo irónica que es tu pregunta. Usted habla de matemáticas "puras" y, sin embargo, cada campo de las matemáticas que menciona (con quizás una excepción) en su lista de pureza se considera que está en el campo de las matemáticas "aplicadas" y difícilmente cumpliría los criterios que los matemáticos considerarían puros. Esto es especialmente irónico dado su interés en el procesamiento de señales, ya que en algunos casos profundiza bastante en la topología y las matemáticas multidimensionales, y no.
La buena noticia es que sí, hay muchos de estos análisis rigurosos de este tipo, pero está principalmente en los artículos originales de los artículos seminales. Aquí hay una breve lista:
1) Andrew Viterbi con decodificación de enrejado,
2) Cooley y Tukey con el algoritmo original cooley tukey, se conocieron como FFT, en realidad originalmente por Euler.
3) Shannon y la teoría de las señales.
Sospecho que la mayoría de los libros que usted considera que no están siendo lo suficientemente rigurosos tienen referencias y citas, haga un seguimiento de los artículos citados. La mayoría de los autores no dedican mucho tiempo a un análisis profundo en los libros de texto por las razones obvias de que no necesitan demostrar que, presumiblemente por decimoquinta vez, que esto cumple con todo el rigor necesario. Mira más hacia los textos de posgrado también.
Revistas particulares sin ningún orden o razón en particular:
a) Teoría del caos y la bifurcación, pero incluso eso se ha aplicado en su título completo.
b) Arxiv.org
c) plos.org