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內容簡介

　　信號檢測與估值是隨機信號統計處理的重要基礎理論，也是隨機信號分析的應用之一。該書扼要介紹瞭統計信號處理的基本概念和發展曆史，迴顧瞭隨機信號分析的基本概念，論述瞭信號統計檢測的基本理論、實際噪聲中信號的波形檢測和信號參量的統計估計理論，並介紹瞭信號檢測與估值理論在遙感圖像變化檢測、人臉識彆和雷達信號處理方麵的應用。
　　《信號檢測與估值理論及應用/西安電子科技大學研究生精品教材》可作為電子信息專業研究生的教材，也可供相關專業工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

第1章 信號檢測與估計概論
1．1 引言
1．2 信號的隨機性及其統計處理方法
1．2．1 信號的隨機性
1．2．2 隨機信號統計處理的理論和方法
1．3 信號檢測與估計理論概述
1．4 統計信號處理發展簡史
1．4．1 統計理論的發展
1．4．2 應用技術的發展

第2章 信號檢測與估計理論的基礎知識
2．1 引言
2．2 離散隨機信號的統計特性描述
2．2．1 離散隨機信號的概率密度函數
2．2．2 離散隨機信號的統計平均量
2．2．3 離散隨機信號矢量的聯閤概率密度函數
2．2．4 離散隨機信號矢量的統計平均量
2．2．5 離散隨機信號矢量各分量之間的互不相關性和相互統計獨立性
2．2．6 高斯離散隨機信號矢量的統計特性
2．2．7 離散隨機信號的函數
* 2．2．8 離散隨機信號的特徵函數
2．3 連續隨機信號的統計特性描述
2．3．1 連續隨機信號的概率密度函數
2．3．2 連續隨機信號的統計平均量
2．3．3 連續隨機信號的平穩性
2．3．4 平穩連續隨機信號的各態曆經性
2．3．5 連續隨機信號的正交性、互不相關性和相互統計獨立性
2．3．6 平穩連續隨機信號的功率譜密度
2．3．7 高斯連續隨機信號
2．3．8 常用隨機信號
* 2．4 復隨機信號的統計特性描述
2．4．1 復隨機信號
2．4．2 復離散隨機信號的統計特性描述
2．4．3 復連續隨機信號的統計特性描述
2．4．4 廣義平穩的復連續隨機信號I
2．4．5 復高斯連續隨機信號
2．5 綫性時不變係統對平穩連續隨機信號的響應
2．5．1 平穩連續隨機信號y（t）的平穩性
2．5．2 平穩連續隨機信號y（t）的主要統計平均量
2．6 噪聲及其統計特性描述
2．7 信號及其統計特性描述

第3章 信號狀態的統計檢測理論
3．1 引言
3．2 信號狀態統計檢測理論的概念
3．2．1 二元信號狀態的統計檢測
3．2．2 M元信號狀態的統計檢測
3．3 二元信號的貝葉斯檢測準則
3．3．1 平均代價與貝葉斯檢測準則的概念
3．3．2 最佳判決式
3．3．3 檢測性能分析
3．4 二元信號的派生貝葉斯檢測準則
3．4．1 最小平均錯誤概率檢測準則
3．4．2 最大後驗概率檢測準則
3．4．3 極小化極大檢測準則
3．4．4 奈曼一皮爾遜檢測準則
3．5 高斯觀測信號時二元信號狀態的統計檢測
3．5．1 信號檢測的最佳判決式
3．5．2 不等均值矢量、等協方差矩陣條件下的信號檢測
* 3．5．3等均值矢量、不等協方差矩陣時信號的檢測
3．6 M元信號狀態的統計檢測
3．6．1 M元信號的貝葉斯檢測準則
3．6．2 M元信號的最小平均錯誤概率檢測準則

第4章 信號波形的檢測
4．1 引言
4．2 匹配濾波器理論
4．2．1 匹配濾波器的概念
4．2．2 匹配濾波器的設計
4．2．3 匹配濾波器的特性
……
第5章 信號參量的統計估計理論
第6章 統計信號處理理論的應用
附錄Ⅰ 連續信號運算的有限錶示
附錄Ⅱ 雷達接收機似然比檢驗式
附錄Ⅲ 最佳估計量平均風險
參考文獻

前言/序言

　　隨著現代通信理論、信息理論、計算機科學與技術及微電子技術等的飛速發展，隨機信號統計處理理論和技術也在朝著技術指標要求更高、乾擾環境及信號形式多樣化的方嚮發展，並且已經廣泛應用於電子信息係統、生物醫學工程、航空航天係統工程、模式識彆、自動控製等領域。隨機信號統計處理的基礎理論是信號檢測與估值理論。學習信號檢測與估值理論將為進一步學習、研究隨機信號統計處理打下紮實的理論基礎，同時其基本概念、基本理論和分析問題的基本方法也可為解決實際應用，如圖像信號處理、音頻信號處理、雷達信號處理等打下良好基礎。
　　本書是作者在西安電子科技大學“統計信號處理”課程所用教材（趙樹傑主編，已於2013年9月齣版）的基礎之上，總結多年教學經驗，參考國內外文獻資料，並吸取瞭部分科學研究成果編寫而成的。本書著重加強瞭對知識的係統性描述，增加和修改瞭對部分內容的描述方式，盡量用更為通俗易懂的方式，例如圖示法、前後對比等多種方式，從多個角度描述問題，從而找到解決問題的思路。在內容上，本書增加瞭統計信號處理理論的建立和發展過程，介紹瞭每個發展階段的代錶性人物以及他們的重要貢獻，介紹瞭推動隨機信號檢測與估值理論應用的雷達係統的産生和發展過程，提高瞭全書的可讀性和趣味性。除此之外，本書在第4章增加瞭匹配濾波器的應用部分，同時增加瞭基於時域投影方法的高斯白噪聲條件下信號波形檢測的推導過程，並將其與正交級數分解方法相比對；在第5章增加瞭最大熵估計方法的推導過程；在最後一章詳細論述瞭信號檢測與估值理論在遙感圖像處理、人臉識彆以及雷達信號處理中應用的過程。全書的數學推演基本保持在高年級本科生和研究生以及具有綫性代數、矩陣論、概率論和隨機過程基礎知識的工程技術人員所能理解的水平上。在內容安排上，一般由約束較多的特殊情況到約束較少的一般情況，由簡單問題到復雜問題，從確知到隨機，從實信號到復信號，從數學理論到工程實踐，這樣的過程有利於讀者由淺入深地進行閱讀和理解。
　　本書第1章論述瞭信號的隨機性及統計處理方法，介紹瞭信號檢測與估計的基本概念，給齣瞭本書的內容安排和閱讀建議；第2章扼要復習瞭信號檢測與估計理論的基礎知識，主要包括隨機變量、隨機過程及其統計描述和主要統計特性，復隨機過程及其統計描述，隨機參量信號及其統計描述等；第3章在論述信號統計檢測基本概念的基礎上，討論瞭確知信號的最佳檢測準則、判決式和性能分析，隨機參量信號的統計檢測以及一般高斯信號的統計檢測問題；第4章首先討論瞭統計信號檢測理論與噪聲中信號波形檢測的聯係和區彆及解決問題的思路方法，其次論述瞭匹配濾波器理論和隨機過程的正交級數展開兩個預備知識，最後分彆討論瞭基於時域投影方法和正交級數分解方法的高斯白噪聲中確知信號的波形檢測及基於正交級數分解的高斯有色噪聲中確知信號的波形檢測；第5章重點討論瞭信號參量的統計估計準則、估計量的構造和性質、非隨機矢量函數的估計及信號波形中參量的估計，並介紹瞭綫性最小均方誤差估計和綫性最小二乘估計方法；第6章重點介紹瞭信號檢測與估值理論的推廣應用，主要包括遙感圖像變化檢測中的統計判決方法和馬爾科夫隨機場最大後驗概率判決方法，基於最大似然判決和最大後驗概率判決的人臉識彆方法，以及基於統計判決的最佳雷達接收機設計方法，並給齣瞭所有應用的詳細理論推導過程，供讀者閱讀和理解。
　　本書中“估值”與“估計”涵義相同，書中統一采用“估計”一詞。
　　本書是為研究生“統計信號處理”課程編寫的教材，全書內容知識體係完整，可讀性和趣味性強，書中的理論應用實踐部分可加深讀者對信號檢測與估計理論的實際應用的認識，提高讀者理論聯係實際的能力和解決問題的能力。作為46課時的研究生教材，建議講授第1章、第2章的全部內容和第3章至第6章的主要內容。此外，書中帶*號的章節可作為選學內容。
　　本書在編寫過程中得到瞭西安電子科技大學教材建設項目的資助。在內容的編寫上，西安電子科技大學的張建龍老師撰寫瞭第1章、第3章、第4章和第6章，趙樹傑老師撰寫瞭第2章和第5章，王斌老師對全書內容進行瞭校驗和修訂。此外，高新波老師和李潔老師給齣瞭寶貴的修改意見和建議，研究生魏耀同學、王亞南同學翻譯瞭部分外文資料，在此也對他們錶示感謝。同時，還要嚮所有參考文獻的作者錶示誠摯的謝意。
　　由於作者水平有限，書中難免存在欠妥之處，我們殷切希望廣大讀者批評指正。
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