信号检测与估计/普通高等教育“十三五”规划教材 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

内容简介

本书从匹配滤波、信号检测及信号估计3个方面，系统地讨论了信号检测与估计的基本理论。 书中配有一定量的思考题和习题，供读者练习。书中附录包括实验指导书，供读者进行仿真实验。本书从匹配滤波、信号检测及信号估计3个方面，系统地讨论了信号检测与估计的基本理论。 书中配有一定量的思考题和习题，供读者练习。书中附录包括实验指导书，供读者进行仿真实验。全书的思考题及习题解答、教学ppt和实验MATLAB参考程序等放在出版社的教材网站上，供读者使用。

作者简介

曲长文，山东烟台海军航空工程学院电子系教授、博士、博士导师，研究方向是信号与信息处理。主要负责讲授《信号检测与估计》等课程。

目录

第1章 绪论 (1)
1．1　信号检测与估计的研究对象及应用 (1)
1．2　信号检测与估计的内容及研究方法 (4)
1．3　信号检测与估计课程与其他相关课程的关系 (6)
1．4　内容编排和学习建议 (6)
本章小结 (8)
思考题 (9)
第2章　匹配滤波器 (10)
2．1　概述 (10)
2．2　匹配滤波器冲激响应及传输函数 (11)
2．3　白噪声背景下的匹配滤波器 (15)
2．4　色噪声背景下的匹配滤波器 (20)
本章小结 (22)
思考题 (23)
习题 (23)
第3章　信号检测的基本理论 (26)
3．1　信号检测的实质 (26)
3．2　信号检测的数学基础 (27)
3．2．1 贝叶斯统计 (27)
3．2．2 信号检测的思路 (30)
3．3　信号检测的基本原理 (31)
3．4　二元确知信号检测 (34)
3．4．1 贝叶斯准则下的二元确知信号检测 (34)
3．4．2 最小平均错误概率准则下的二元确知信号检测 (39)
3．4．3 最大后验概率准则下的二元确知信号检测 (40)
3．4．4 极小极大准则下的二元确知信号检测 (41)
3．4．5 奈曼?皮尔逊准则下的二元确知信号检测 (43)
3．4．6 最大似然准则下的二元确知信号检测 (44)
3．5　多元确知信号检测 (48)
3．5．1 贝叶斯准则下的多元确知信号检测 (48)
3．5．2 最大后验概率准则下的多元确知信号检测 (51)
3．5．3 最大似然准则下的多元确知信号检测 (52)
3．6　随机参量信号检测 (54)
3．6．1 贝叶斯准则下的二元随机参量信号检测 (54)
3．6．2 最大平均后验概率准则下的二元随机参量信号检测 (58)
3．6．3 极小极大准则下的二元随机参量信号检测 (59)
3．6．4 奈曼?皮尔逊准则下的二元随机参量信号检测 (60)
3．6．5 最大广义似然准则下的二元随机参量信号检测 (61)
3．6．6 多元随机参量信号检测 (64)
本章小结 (65)
思考题 (66)
习题 (67)
第4章　高斯白噪声中信号的检测 (71)
4．1　高斯白噪声 (71)
4．2　高斯白噪声中二元确知信号的检测 (74)
4．2．1 带限高斯白噪声中二元确知信号的检测 (75)
4．2．2 理想高斯白噪声中二元确知信号的检测 (76)
4．2．3 通信系统的检测性能分析 (78)
4．2．4 相干雷达系统的检测性能分析 (82)
4．3　高斯白噪声中多元确知信号的检测 (84)
4．3．1 高斯白噪声中多元确知信号的一般检测方法 (84)
4．3．2 高斯白噪声中多元确知信号的正交检测方法 (86)
4．4　高斯白噪声中二元随机参量信号的检测 (90)
4．4．1 随机相位信号的检测 (90)
4．4．2 随机振幅和相位信号的检测 (99)
4．4．3 随机频率和相位信号的检测 (104)
4．4．4 随机振幅、频率和相位信号的检测 (107)
4．4．5 随机相位和到达时间信号的检测 (108)
4．4．6 随机相位、频率和到达时间信号的检测 (110)
4．5　多重信号的检测 (111)
4．5．1 多重确知信号的检测 (112)
4．5．2 多重同振幅随机相位信号的检测 (114)
4．5．3 多重不同振幅随机相位信号的检测 (117)
4．5．4 多重随机振幅和相位信号的检测 (118)
本章小结 (120)
思考题 (120)
习题 (120)
第5章　高斯色噪声中信号的检测 (124)
5．1　高斯色噪声中信号检测的思路 (124)
5．2　卡亨南?洛维展开 (125)
5．3　高斯色噪声中确知信号的检测 (127)
5．4　高斯色噪声中随机相位信号的检测 (133)
5．4．1 信号及噪声的复包络 (133)
5．4．2 简单二元随机相位信号的检测 (134)
5．4．3 一般二元随机相位信号的检测 (138)
本章小结 (140)
思考题 (141)
习题 (141)
第6章 序列检测 (143)
6．1　序列检测的基本原理 (143)
6．2　采用修正的奈曼?皮尔逊准则的序列检测 (144)
6．3　序列检测与固定观测次数检测的比较 (147)
本章小结 (150)
思考题 (150)
习题 (150)
第7章 非参量检测 (152)
7．1　非参量检测的基本原理 (152)
7．2　符号检测 (153)
7．3　秩检测 (155)
7．4　检测器的渐近相对效率与效验 (158)
本章小结 (160)
思考题 (160)
习题 (160)
第8章 信号参量估计的基本理论 (161)
8．1　信号参量估计的实质 (161)
8．2　信号参量估计的基本原理 (162)
8．3　信号参量贝叶斯估计 (166)
8．4　最大似然估计 (171)
8．5　估计量的性能指标 (173)
8．6 克拉美?罗不等式 (175)
8．7 线性最小均方误差估计 (183)
8．7．1 单个参量的线性最小均方误差估计 (184)
8．7．2 参量向量的线性最小均方误差估计 (186)
8．7．3 线性最小均方误差估计的性质 (186)
8．8 最小二乘估计 (187)
8．8．1 最小二乘估计准则 (187)
8．8．2 单个参量的线性最小二乘估计 (188)
8．8．3 参量向量的线性最小二乘估计 (189)
8．8．4 加权线性最小二乘估计 (190)
本章小结 (191)
思考题 (192)
习题 (192)
第9章 高斯噪声中信号参量估计 (195)
9．1 概述 (195)
9．2 高斯白噪声中信号单个参量估计 (196)
9．2．1 高斯白噪声中信号单个参量的最大似然估计 (196)
9．2．2 信号幅度的估计 (198)
9．2．3 信号相位的估计 (201)
9．2．4 信号频率的估计 (204)
9．2．5 信号时延的估计 (207)
9．3 高斯白噪声中信号多个参量估计 (210)
9．4 高斯色噪声中信号参量估计 (212)
9．4．1 非随机相位信号的参量估计 (212)
9．4．2 随机相位信号的参量估计 (215)
本章小结 (215)
思考题 (216)
习题 (216)
第10章　信号波形估计 (218)
10．1　信号波形估计的概念及分类 (218)
10．2　维纳滤波 (219)
10．2．1 连续随机过程的维纳滤波 (220)
10．2．2 离散随机过程的维纳滤波 (226)
10．3　卡尔曼滤波 (232)
10．3．1 向量卡尔曼滤波 (233)
10．3．2 标量卡尔曼滤波 (246)
本章小结 (250)
思考题 (251)
习题 (251)
附录A　本书内容编排的逻辑关系 (255)
附录B　实验指导书 (257)
附录C　Q函数和误差函数 (276)
参考文献

前言/序言

信息已经成为人类社会赖以生存和发展的重要资源，信息传输已经成为人类社会对信息资源开发和利用的手段。信号作为信息的载体，在其产生和传输过程中，必然受到各种干扰因素的影响。信息传输的目的是通过信号传递信息，将有用的信息无失真、高效率地进行传输，同时还要在传输过程中将无用信息和有害信息加以有效抑制。信号检测与估计是研究信息传输系统中接收设备如何从噪声中把所需信号及其所需信息检测、恢复出来的理论，是信息传输系统的基本任务之一。

信号检测与估计是研究从噪声环境中检测出信号，并估计信号参量或信号波形的理论，是现代信息理论的一个重要分支，广泛应用于电子信息系统、自动控制、模式识别、射电天文学、气象学、地震学、生物医学工程及航空航天系统工程等领域。

信号检测与估计利用信号与噪声不同的统计特性，用数理统计的方法研究随机信号的处理，尽可能地抑制噪声，从而提取信号。信号检测与估计是随机信号的统计处理理论，与概率论、数理统计及随机信号分析（随机过程）并驾齐驱地支撑着随机现象规律的研究，它们共同构成了科技工作者研究随机现象的完整知识结构。因此，信号检测与估计是“信息与通信工程”学科的重要基础课。

信号检测与估计的基本任务和内容可以分为3大部分：匹配滤波、信号检测及信号估计。信号检测又可分为参量检测和非参量检测。信号估计又可分为信号参量估计和波形估计。

全书共分10章和3个附录。

第1章是绪论，论述了信号检测与估计理论的研究对象及应用，概述了信号检测与估计的任务及研究方法，阐述了信号检测与估计课程与其他相关课程的关系；说明了本书的内容安排，给出了信号检测与估计的学习方法建议。

第2章是匹配滤波的内容，重点讨论匹配滤波器的基本概念、最佳准则、单位冲激响应和传输函数，并进一步讨论白噪声背景下和色噪声背景下的匹配滤波器。

第3章至第7章构成信号检测部分，重点讨论信号检测的基本理论和方法，包括信号模型、最佳检测准则、检测系统的结构和检测性能分析等内容。第3章至第6章组成参量检测的内容，主要讨论信道噪声概率密度为已知情况下的信号检测的基本理论和方法。第7章是非参量检测，主要讨论信道噪声概率密度为未知情况下的信号检测。第3章是信号检测的基本理论，论述信号检测的数学基础，重点讨论信号检测的基本概念、最佳检测准则及分析方法。在第3章的基础上，第4章讨论高斯白噪声中信号的检测，第5章讨论高斯色噪声中信号的检测，第6章讨论序列信号的检测。

第8章至第10章构成信号估计部分，主要讨论信号参量估计和信号波形估计的基本理论和方法。第8章和第9章组成信号参量估计的内容，重点讨论信号参量估计的基本理论和方法，包括信号模型、最佳参量估计准则、估计系统的结构和估计性能分析等内容。第8章是信号参量估计的基本理论，论述信号参量估计的数学基础，重点讨论信号参量估计的基本概念、最佳估计准则、分析方法及估计性能的评价标准。在第8章的基础上，第9章讨论高斯噪声中信号参量估计。第10章是信号波形估计，主要讨论信号波形估计的概念、准则，维纳滤波和卡尔曼滤波的基本理论和方法。

为了便于读者更好地理解和把握信号检测与估计的内容和研究方法，附录A归纳了本书内容编排的逻辑关系。为了方便读者更好地巩固所学信号检测与估计的基本理论和方法，附录B为实验指导书。为了方便读者完成习题和开展实验，附录C简要介绍了Q函数和误差函数。

在本书的编写过程中，作者参阅了大量的相关文献资料，在此向所有参考文献的作者致以诚挚的谢意。

由于作者水平有限，书中难免会出现一些疏漏和不妥之处，恳请读者给予批评和指正。