信號檢測與估計（第3版）

第1章緒論1

1.1信號檢測與估計理論的研究對象1

1.2信號檢測與估計理論的發(fā)展歷程1

1.2.1初創(chuàng)和奠基階段1

1.2.2迅猛發(fā)展階段2

1.2.3成熟階段2

1.3本課程的性質(zhì)和內(nèi)容安排2

思考題4

知識擴展4

第2章隨機信號及其統(tǒng)計描述5

2.1隨機過程5

2.1.1隨機過程的概念5

2.1.2隨機過程的統(tǒng)計描述6

2.1.3隨機過程的平穩(wěn)性與各態(tài)歷經(jīng)性8

2.1.4隨機過程的獨立性、相關(guān)性和正交性11

2.1.5平穩(wěn)隨機過程的功率譜密度函數(shù)12

2.1.6復(fù)隨機過程及其統(tǒng)計特性14

2.2隨機過程的正交級數(shù)表示15

2.2.1完備的正交函數(shù)集15

2.2.2隨機信號的卡亨南洛維展開15

2.2.3*格拉姆施密特正交化法21

2.3*實信號的復(fù)數(shù)表示法與希爾伯特變換23

2.3.1實信號的復(fù)數(shù)表示法與希爾伯特變換23

2.3.2希爾伯特變換的性質(zhì)24

2.4高斯噪聲與白噪聲26

2.4.1高斯噪聲26

2.4.2白噪聲28

本章小結(jié)28

思考題30

習(xí)題30

計算機仿真31

知識擴展39

第3章經(jīng)典檢測理論40

3.1檢測理論的基本概念40

3.2最大后驗概率準(zhǔn)則42

3.2.1接收機結(jié)構(gòu)形式42

3.2.2接收機性能評價43

3.3最小風(fēng)險Bayes準(zhǔn)則45

3.3.1接收機結(jié)構(gòu)形式45

3.3.2Bayes準(zhǔn)則與最大后驗概率準(zhǔn)則的關(guān)系47

3.4最小錯誤概率準(zhǔn)則47

3.5極大極小準(zhǔn)則49

3.5.1不同P(H0)下的Bayes風(fēng)險50

3.5.2假定P(H0)=q1,實際P(H0)不一定

是q1時的平均風(fēng)險50

3.6NeymanPearson準(zhǔn)則52

3.7M元檢測55

3.7.1M元檢測的Bayes準(zhǔn)則55

3.7.2M元檢測的最大后驗概率準(zhǔn)則56

3.7.3M元檢測的最大似然檢驗準(zhǔn)則56

本章小結(jié)58

思考題59

習(xí)題59

計算機仿真60

知識擴展63

第4章確知信號的檢測65

4.1高斯白噪聲下二元確知信號的檢測65

4.1.1接收機的結(jié)構(gòu)形式65

4.1.2接收機的檢測性能68

4.23種常用系統(tǒng)性能評價71

4.2.1相干相移鍵控系統(tǒng)71

4.2.2相干頻移鍵控系統(tǒng)72

4.2.3相干啟閉鍵控系統(tǒng)73

4.3高斯白噪聲下多元確知信號的檢測74

4.3.1接收機的結(jié)構(gòu)形式74

4.3.2*接收機的檢測性能74

4.4*高斯色噪聲中確知信號的檢測76

4.4.1KarhunenLoève展開法77

4.4.2接收機的結(jié)構(gòu)形式77

4.4.3接收機的檢測性能80

4.4.4最佳信號波形83

4.5匹配濾波器85

4.5.1最大信噪比準(zhǔn)則85

4.5.2白噪聲背景下的匹配濾波器86

4.6廣義匹配濾波器90

4.6.1積分方程的近似解法90

4.6.2預(yù)白化方法91

4.6.3白化濾波器的構(gòu)成91

本章小結(jié)92

思考題94

習(xí)題94

計算機仿真95

知識擴展107

第5章隨機參量信號的檢測108

5.1復(fù)合假設(shè)檢驗108

5.1.1復(fù)合假設(shè)檢驗的Bayes準(zhǔn)則108

5.1.2復(fù)合假設(shè)檢驗的NeymanPearson準(zhǔn)則111

5.1.3復(fù)合假設(shè)檢驗的最大似然檢驗準(zhǔn)則112

5.2隨機相位信號的檢測112

5.2.1最佳檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)112

5.2.2檢測性能115

5.3隨機相位和振幅信號的檢測118

5.3.1最佳檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)118

5.3.2檢測性能119

5.4隨機頻率信號的檢測120

5.4.1隨機相位和頻率信號的檢測121

5.4.2隨機相位和頻率、振幅瑞利衰減信號的檢測122

5.4.3一種多元信號的檢測方法124

5.5隨機時延信號的檢測124

5.5.1隨機相位和時延信號的檢測124

5.5.2隨機相位、頻率和時延信號的檢測126

本章小結(jié)127

思考題128

習(xí)題128

計算機仿真129

知識擴展133

第6章多重信號的檢測135

6.1確知脈沖串信號的檢測135

6.1.1似然比檢驗和最優(yōu)處理器135

6.1.2檢測性能137

6.2隨機參量脈沖串信號的檢測138

6.2.1隨機相位非相干脈沖串信號的檢測138

6.2.2隨機振幅和相位脈沖串信號的檢測141

本章小結(jié)144

思考題145

習(xí)題145

計算機仿真145

知識擴展155

第7章序貫檢測156

7.1序貫檢測的一般原理156

7.2序貫似然比檢測157

7.2.1判決規(guī)則157

7.2.2檢測門限158

7.2.3平均取樣數(shù)160

7.2.4判決終止的必然性161

7.3序貫檢測的實例分析163

本章小結(jié)166

思考題167

習(xí)題167

知識擴展167

第8章經(jīng)典估計理論168

8.1引言168

8.2Bayes估計168

8.2.1代價函數(shù)的形式168

8.2.2Bayes估計準(zhǔn)則169

8.3最大后驗估計171

8.4最大似然估計172

8.5最小二乘法估計174

8.5.1最小二乘法174

8.5.2線性信號模型的最小二乘法估計175

8.6估計量的性質(zhì)177

8.6.1無偏性177

8.6.2一致性178

8.6.3充分性178

8.6.4有效性179

8.7克拉默拉奧不等式180

8.7.1克拉默拉奧不等式的形式180

8.7.2幾點討論181

8.8估計的最小均方誤差界182

本章小結(jié)185

思考題185

習(xí)題186

計算機仿真187

知識擴展190

第9章信號參量的估計192

9.1概述192

9.1.1估計量的計算192

9.1.2估計量的性能分析192

9.2振幅估計193

9.2.1振幅估計量的計算193

9.2.2振幅估計量的性能分析194

9.3相位估計195

9.4時延估計197

9.4.1時延估計量的計算197

9.4.2雷達自動距離跟蹤環(huán)路199

9.4.3時延估計量的性能分析200

9.5頻率估計200

本章小結(jié)202

思考題202

習(xí)題202

計算機仿真203

知識擴展205

第10章維納濾波和卡爾曼濾波207

10.1概述207

10.2維納濾波208

10.2.1連續(xù)過程的維納濾波208

10.2.2離散過程的維納濾波210

10.3卡爾曼濾波218

10.3.1卡爾曼濾波的信號模型218

10.3.2卡爾曼濾波器的設(shè)計218

本章小結(jié)222

思考題223

習(xí)題223

計算機仿真223

知識擴展226

第11章自適應(yīng)濾波227

11.1自適應(yīng)濾波概述227

11.1.1自適應(yīng)濾波的基本概念227

11.1.2自適應(yīng)濾波的組成227

11.1.3自適應(yīng)濾波的分類227

11.1.4自適應(yīng)濾波的性能指標(biāo)228

11.2最小均方自適應(yīng)濾波算法228

11.2.1基本原理228

11.2.2均方誤差性能曲面230

11.2.3算法形式232

11.2.4收斂特性233

11.3遞歸最小二乘自適應(yīng)濾波算法236

11.3.1算法原理236

11.3.2RLS算法和LMS算法的比較239

本章小結(jié)239

思考題240

習(xí)題240

計算機仿真241

知識擴展244

第12章功率譜估計246

12.1概述246

12.2經(jīng)典譜估計法247

12.2.1間接法247

12.2.2直接法250

12.3現(xiàn)代譜估計法254

12.3.1信號模型及其選擇255

12.3.2AR模型譜估計法256

12.4白噪聲中正弦信號的譜估計261

12.4.1最大似然法261

12.4.2Capon譜估計法263

本章小結(jié)264

思考題265

習(xí)題266

計算機仿真266

知識擴展268

參考文獻270