信号检测与估计

第1章 信号检测与估计概论

1.1 引言

1.2 信号处理中的检测与估计理论

1.3 信号处理发展状况

1.4 检测与估计的数学描述

1.5 内容安排

第2章 统计判决理论Ⅰ——假设检验理论

2.1 引言

2.2 统计检测理论的基本概念

2.3 贝叶斯准则

2.4 最大后验概率准则

2.5 NP准则

2.6 最小错误概率准则

2.7 极小化极大准则

2.8 M元信号的统计检测

2.8.1 M元信号检测的贝叶斯准则

2.8.2 M元信号检测的最小错误概率准则

习题

第3章 确定信号的检测

3.1 引言

3.2 匹配滤波器

3.2.1 匹配滤波器的建立

3.2.2 匹配滤波器的性能

3.3 广义匹配滤波器

3.3.1 广义匹配滤波器的建立

3.3.2 广义匹配滤波器的性能

3.4 卫星导航系统中的应用实例分析

3.4.1 匹配滤波检测

3.4.2 虚警验证策略

3.4.3 性能指标定义

3.4.4 仿真验证

习题

第4章 统计判决理论Ⅱ——复合假设检验

4.1 引言

4.2 复合假设检验问题的描述

4.3 复合假设检验方法

4.3.1 贝叶斯方法

4.3.2 广义似然比检验

4.3.3 NP准则

4.3.4 等效大数据记录检测器

4.3.5 局部最大势检测器

4.4 多元复合假设检验

4.5 卫星导航系统中未知参数信号检测实例

4.5.1 幅度未知的导航信号检测

4.5.2 幅度和相位未知的导航信号检测

4.5.3 幅度、相位和频率未知的导航信号检测

4.5.4 几种方法的比较

习题

第5章 非高斯环境下的信号检测

5.1 引言

5.2 非高斯噪声的性质

5.3 非高斯信号处理的发展

5.4 典型非高斯分布——α稳定分布

5.4.1 α稳定分布的概念

5.4.2 稳定分布的几种特殊情况

5.4.3 α稳定分布的性质

5.4.4 广义中心极限定理

5.4.5 α稳定分布的概率密度函数

5.5 α稳定分布噪声下的信号检测

5.5.1 最大功率检测

5.5.2 局部最优检测

5.5.3 α稳定分布噪声下的信号检测

5.5.4 渐进误差概率

5.5.5 性能比较

5.6 非高斯环境下导航信号的检测技术

5.6.1 接收信号模型

5.6.2 检测器结构设计

5.6.3 检测器性能分析

习题

第6章 信号的恒虚警率检测

6.1 引言

6.2 信号的恒虚警率检测概论

6.2.1 信号恒虚警率检测的必要性

6.2.2 信号恒虚警率检测的性能

6.2.3 信号恒虚警率检测的分类

6.3 噪声环境中信号的自动门限检测

6.3.1 基本原理

6.3.2 实现技术

6.4 信号的非参量检测

6.4.1 信号非参量检测的基本原理

6.4.2 非参量符号检测的结构和性能

6.4.3 秩值检验统计量的性能

6.4.4 非参量广义符号检测器的实现

6.5 卫星导航信号的恒虚警检测技术

习题

第7章 信号的统计估计理论

7.1 引言

7.2 贝叶斯估计

7.2.1 贝叶斯估计的概念

7.2.2 常用代价函数

7.2.3 贝叶斯估计量的构造

7.2.4 最佳估计的不变性

7.3 最大似然估计

7.3.1 最大似然估计原理

7.3.2 最大似然估计量的构造

7.3.3 最大似然估计的不变性

7.4 估计量的性质

7.5 线性最小均方误差估计

7.5.1 线性最小均方误差估计准则

7.5.2 线性最小均方误差估计量的构造

7.5.3 线性最小均方误差估计量的性质

7.5.4 线性最小均方误差递推估计

7.6 最小二乘估计

7.6.1 最小二乘估计方法

7.6.2 线性最小二乘估计

7.6.3 线性最小二乘加权估计

7.6.4 线性最小二乘递推估计

7.6.5 非线性最小二乘估计

7.7 卫星导航系统中参数估计实例

7.7.1 导航接收机位置参数估计

7.7.2 导航接收机位置参数估计

习题

第8章 维纳滤波和卡尔曼滤波

8.1 引言

8.2 维纳滤波

8.3 卡尔曼滤波

8.3.1 状态方程和观测方程的建立

8.3.2 正交投影原理

8.3.3 卡尔曼滤波的递推公式和算法

8.3.4 离散卡尔曼滤波的特点和性质

8.4 卡尔曼滤波的发散现象

8.4.1 发散现象及原因

8.4.2 克服发散现象的措施和方法

8.5 卡尔曼滤波的扩展

8.5.1 扩展卡尔曼滤波

8.5.2 无迹卡尔曼滤波

8.6 卡尔曼滤波在导航系统中的应用实例

习题

参考文献

《信号检测与估计》是在作者沈锋讲授“信号检测与估计”课程自编讲义的基础上，总结多年的教学经验，并结合实际科研工作中积累的经验，参考国内外文献资料编写而成的。全书共分8章。第1章简要介绍了信号检测与估计理论的研究对象和发展历程，并采用数学的角度描述了信号检测与估计问题；第2章-第6章分别介绍了信号检测的基本理论和方法，包括经典检测理论、确知信号的检测、复合假设检验、非高斯信号检测和恒虚警率检测理论；第7章-第8章介绍了信号估计的基本理论和方法。哈尔滨工程大学“十一五”研究生教材建设专项资金资助。《信号检测与估计》主要内容简介：信号检测与估计是现代信息理论的一个重要分支。沈锋等编著的《信号检测与估计》共分8章，系统地介绍了信号检测与估计的基本理论。首先简要介绍了信号检测与估计理论的研究对象和发展历程，接着介绍了经典检测理论、确知信号的检测、复合假设检验、非高斯信号检测和恒虚警率检测理论等信号检测的基本理论和方法，最后介绍了信号估计的基本理论和方法，包括统计估计理论与方法、维纳滤波和卡尔曼滤波等。在编写过程中，既注重了结构的完整性和内容的连续性，也强调了理论推导的循序性和语言描述的精炼性，并力求从简到繁，由浅入深，循序渐进，通俗易懂。《信号检测与估计》可以作为电子信息类各专业高年级本科生和研究生的教材，也可供从事电子与通信技术的广大科研技术人员参考。