內容簡介
本書系統、深入地介紹了信號檢測與估計的基本理論和技術。全書共分為13章,主要內容包括隨機信號分析、信號檢測和信號估計三部分。對隨機信號的分析和處理不但具有系統性、完整性,而且充分注意到了該領域的新進展,增加了相關的新理論、新技術,如高階累積量、高階譜分析,以及非參量、非線性、非高斯隨機信號的處理方法等,以便使學生能跟蹤現代隨機信號處理學科的發展。
目錄
第1部分 隨機信號分析
1 隨機信號處理基礎
11 信號處理概述
111 信號的分類
112 信號的頻譜分析
113 高頻限帶信號與窄帶信號
114 零中頻處理技術
115 實信號的複數表示
12 隨機變數與特徵函式
121 隨機變數
122 隨機變數的數字特徵
123 隨機變數的變換
124 隨機變數的特徵函式
13 信號處理新方法簡介
131 信號的時-頻域分析
132 小波分析
習題
2 隨機信號分析
21 隨機過程
211 隨機過程的定義及其統計特性
212 隨機過程的數字特徵
213 隨機過程的特徵函式
214 平穩隨機過程
215 各態歷經過程
216 平穩隨機過程的相關函式
217 互相關函式及其性質
218 平穩隨機過程的功率譜密度
219 復隨機過程
2110 窄帶正態過程包絡和相位的機率分布
2111 窄帶隨機過程包絡平方的機率分布
22 隨機信號通過線性系統
221 線性時不變系統
222 平穩隨機過程通過連續時間LTI系統
23 隨機過程通過非線性系統
231 引言
232 直接積分法
233 級數展開法
234 三階多項式表示法
235 厄密(Hermite)多項式表示法
24 隨機信號的高階譜
241 引言
242 高階累積量與高階譜
243 累積量與雙譜的性質
244 線性系統分析
習題
第2部分 信 號 檢 測
3 信號檢測的基本理論
31 引言
32 假設檢測的基本概念
321 基本檢測模型
322 假設檢驗
33 判決準則
331 貝葉斯準則
332 貝葉斯準則的幾種派生準則
34 假設檢驗的性能--接收機的工作特性
35 M擇一假設檢驗
351 貝葉斯準則
352 最小總錯誤機率準則
36 序列檢測-瓦爾德檢驗
361 序列檢測的一般敘述
362 序列檢測在修正的奈曼-皮爾遜準則下的套用--瓦爾德序列檢驗
習題
4 確知信號的檢測
41 引言
42 匹配濾波器
421 線性濾波器輸出端信噪比的定義
422 匹配濾波器的傳輸函式和衝激回響
423 匹配濾波器的性質
424 匹配濾波器與相關接收
43 卡享南-洛維展開
431 信號的正交級數表示
432 白噪聲的正交展開
44 高斯白噪聲中信號的檢測
441 簡單二元檢測
442 一般二元檢測
443 高斯噪聲中的M元檢測
習題
5 隨機參量信號的檢測
51 複合假設檢驗
52 隨機相位信號的非相參檢測
53 最優接收機的構成
54 接收機的工作特性
55 隨機相位和振幅信號的檢測
56 隨機頻率信號的檢測
561 振幅具有瑞利衰落的情況
562 處理隨機頻率的另一種方法
57 隨機到達時間信號的檢測
58 隨機頻率和隨機到達時間信號的檢測
59 相參檢測與非相參檢測的比較
附錄[51]關於似然函式p0(z)、p1(z)的推導
習題
6 脈衝串信號的檢測
61 確知脈衝串的檢測
611 問題的提出
612 似然比和最優處理器
613 檢測性能
62 隨機參數脈衝串的檢測
621 振幅已知且相等而相位隨機的情況
622 小信噪比下最優處理器的性能
623 非起伏的非相干檢測器的積累損失
624 線性檢波與平方律檢波的比較
625 振幅已知但不相等的情況(初相隨機)
63 分集技術簡介
習題
7 恆虛警處理
71 引言
711 恆虛警率處理的必要性
712 恆虛警率處理器的質量指標
713 恆虛警率處理的分類
72 瑞利噪聲中的恆虛警處理
721 取樣濾波器電路
722 鄰近單元平均恆虛警電路
73 平穩瑞利雜波中的恆虛警性能
74 恆虛警損失
75 非平穩雜波中的恆虛警處理
76 地物雜波恆虛警處理
習題
8 非參量檢測
81 引言
82 非相參檢測原理
821 連續M個重複周期內雷達視頻信號的採集
822 幾種非參量檢測的檢驗統計量
823 非參量檢驗統計檢測器的一般原理
83 非參量檢測器的檢測性能
831 虛警機率PF的計算
832 檢測機率PD的計算
84 非參量檢測器的漸進相對效率和損失
841 檢測器的漸進效率
842 兩個檢測器的漸進相對效率
習題
9 魯棒檢測簡介
91 引言
92 混合模型的魯棒檢測
921 判決規則的建立
922 最不利分布對的選擇
923 最不利分布的似然比檢測
924 多次採樣問題分析
925 序列魯棒檢驗
93 偏差不確定模型的魯棒檢測
931 偏差不確定模型的最不利分布
932 最不利分布似然比檢驗
94 高斯型噪聲中已知信號的魯棒檢測
第3部分 信 號 估 計
10 估計的基本理論--參數估計
101 引言
102 隨機參數的貝葉斯估計
103 最大似然估計
104 估計量的性質
1041 估計量的主要性質
1042 非隨機參量估計的邊界
1043 隨機參量估計誤差方差的下界
105 多個參數的同時估計
1051 隨機參量的估計
1052 非隨機參量的估計
106 偽貝葉斯估計
1061 被估計參量的均值,協方差已知的情況
1062 被估計參量的均值,協方差未知的情況
107 線性均方估計
1071 估計規則
1072 估計量的計算
1073 線性均方估計量的幾點說明
1074 單參量情況下的線性最小均方誤差估計
108 最小二乘估計
1081 最小二乘估計原理
1082 最小二乘估計量的計算
1083 最小二乘估計量的性質
1084 加權最小二乘估計
習題
11 信號波形估計
111 引言
112 平穩過程的估計--維納濾波
1121 積分方程的建立
1122 非因果關係積分方程求解
1123 因果關係積分方程求解
113 離散時間系統的維納濾波
114 離散線性系統的數學模型
1141 狀態方程和觀測方程的建立
1142 信號模型的假設
115 正交投影
1151 正交投影的定義
1152 正交投影的幾個重要性質
116 卡爾曼濾波方程
1161 卡爾曼濾波方程
1162 卡爾曼濾波的具體計算
1163 卡爾曼濾波的特點和性質
117 信號為標量時的卡爾曼濾波
1171 狀態方程和觀測方程
1172 標量卡爾曼濾波
1173 有關參數的特點
118 卡爾曼濾波的推廣
1181 白噪聲情況下線性系統的卡爾曼濾波方程
1182 有色噪聲情況下線性系統的卡爾曼濾波方程
119 卡爾曼濾波的發散現象和克服發散的方法
1110 卡爾曼濾波在雷達目標跟蹤中的套用
11101 跟蹤濾波器的設計
11102 機動目標跟蹤
習題
12 功率譜估計
121 引言
122 經典譜估計方法
1221 BT法
1222 周期圖法
123 譜估計的參數化模型
124 自回歸模型方法
1241 AR模型的Yule-Walker方法
1242 AR模型的遞推方法
1243 AR模型階數選擇原則
125 白噪聲中正弦波頻率
1251 最大似然法
1252 Capon譜估計方法
習題
13 隨機信號的雙譜估計
131 引言
132 非參數雙譜估計
1321 間接估計法
1322 直接估計法
1323 非參數雙譜估計的統計特性
133 參數化雙譜估計
1331 非高斯MA模型
1332 AR模型
1333 非高斯ARMA模型
134 套用實例
1341 利用雙譜提取相位信息
1342 生物醫學信號處理
1343 利用雙譜進行時延估計
1344 噪聲中信號檢測
附錄1 符號對照表
附錄2 一些公式
參考文獻