信號檢測與估計（簡體書）

《信號檢測與估計》主要內容簡介：信號檢測與估計是現代信息理論的一個重要分支。沈鋒等編著的《信號檢測與估計》共分8章，系統地介紹了信號檢測與估計的基本理論。首先簡要介紹了信號檢測與估計理論的研究對象和發展歷程，接著介紹了經典檢測理論、確知信號的檢測、復合假設檢驗、非高斯信號檢測和恒虛警率檢測理論等信號檢測的基本理論和方法，最後介紹了信號估計的基本理論和方法，包括統計估計理論與方法、維納濾波和卡爾曼濾波等。
在編寫過程中，既注重了結構的完整性和內容的連續性，也強調了理論推導的循序性和語言描述的精煉性，并力求從簡到繁，由淺入深，循序漸進，通俗易懂。
《信號檢測與估計》可以作為電子信息類各專業高年級本科生和研究生的教材，也可供從事電子與通信技術的廣大科研技術人員參考。

《信號檢測與估計》是在作者沈鋒講授“信號檢測與估計”課程自編講義的基礎上，總結多年的教學經驗，并結合實際科研工作中積累的經驗，參考國內外文獻資料編寫而成的。
全書共分8章。第1章簡要介紹了信號檢測與估計理論的研究對象和發展歷程，并采用數學的角度描述了信號檢測與估計問題；第2章-第6章分別介紹了信號檢測的基本理論和方法，包括經典檢測理論、確知信號的檢測、復合假設檢驗、非高斯信號檢測和恒虛警率檢測理論；第7章-第8章介紹了信號估計的基本理論和方法。
哈爾濱工程大學“十一五”研究生教材建設專項資金資助。

第1章 信號檢測與估計概論
1.1 引言
1.2 信號處理中的檢測與估計理論
1.3 信號處理發展狀況
1.4 檢測與估計的數學描述
1.5 內容安排

第2章 統計判決理論Ⅰ——假設檢驗理論
2.1 引言
2.2 統計檢測理論的基本概念
2.3 貝葉斯準則
2.4 最大後驗概率準則
2.5 NP準則
2.6 最小錯誤概率準則
2.7 極小化極大準則
2.8 M元信號的統計檢測
2.8.1 M元信號檢測的貝葉斯準則
2.8.2 M元信號檢測的最小錯誤概率準則
習題

第3章 確定信號的檢測
3.1 引言
3.2 匹配濾波器
3.2.1 匹配濾波器的建立
3.2.2 匹配濾波器的性能
3.3 廣義匹配濾波器
3.3.1 廣義匹配濾波器的建立
3.3.2 廣義匹配濾波器的性能
3.4 衛星導航系統中的應用實例分析
3.4.1 匹配濾波檢測
3.4.2 虛警驗證策略
3.4.3 性能指標定義
3.4.4 仿真驗證
習題

第4章 統計判決理論Ⅱ——復合假設檢驗
4.1 引言
4.2 復合假設檢驗問題的描述
4.3 復合假設檢驗方法
4.3.1 貝葉斯方法
4.3.2 廣義似然比檢驗
4.3.3 NP準則
4.3.4 等效大數據記錄檢測器
4.3.5 局部最大勢檢測器
4.4 多元復合假設檢驗
4.5 衛星導航系統中未知參數信號檢測實例
4.5.1 幅度未知的導航信號檢測
4.5.2 幅度和相位未知的導航信號檢測
4.5.3 幅度、相位和頻率未知的導航信號檢測
4.5.4 幾種方法的比較
習題

第5章 非高斯環境下的信號檢測
5.1 引言
5.2 非高斯噪聲的性質
5.3 非高斯信號處理的發展
5.4 典型非高斯分布——α穩定分布
5.4.1 α穩定分布的概念
5.4.2 穩定分布的幾種特殊情況
5.4.3 α穩定分布的性質
5.4.4 廣義中心極限定理
5.4.5 α穩定分布的概率密度函數
5.5 α穩定分布噪聲下的信號檢測
5.5.1 最大功率檢測
5.5.2 局部最優檢測
5.5.3 α穩定分布噪聲下的信號檢測
5.5.4 漸進誤差概率
5.5.5 性能比較
5.6 非高斯環境下導航信號的檢測技術
5.6.1 接收信號模型
5.6.2 檢測器結構設計
5.6.3 檢測器性能分析
習題

第6章 信號的恒虛警率檢測
6.1 引言
6.2 信號的恒虛警率檢測概論
6.2.1 信號恒虛警率檢測的必要性
6.2.2 信號恒虛警率檢測的性能
6.2.3 信號恒虛警率檢測的分類
6.3 噪聲環境中信號的自動門限檢測
6.3.1 基本原理
6.3.2 實現技術
6.4 信號的非參量檢測
6.4.1 信號非參量檢測的基本原理
6.4.2 非參量符號檢測的結構和性能
6.4.3 秩值檢驗統計量的性能
6.4.4 非參量廣義符號檢測器的實現
6.5 衛星導航信號的恒虛警檢測技術
習題

第7章 信號的統計估計理論
7.1 引言
7.2 貝葉斯估計
7.2.1 貝葉斯估計的概念
7.2.2 常用代價函數
7.2.3 貝葉斯估計量的構造
7.2.4 最佳估計的不變性
7.3 最大似然估計
7.3.1 最大似然估計原理
7.3.2 最大似然估計量的構造
7.3.3 最大似然估計的不變性
7.4 估計量的性質
7.5 線性最小均方誤差估計
7.5.1 線性最小均方誤差估計準則
7.5.2 線性最小均方誤差估計量的構造
7.5.3 線性最小均方誤差估計量的性質
7.5.4 線性最小均方誤差遞推估計
7.6 最小二乘估計
7.6.1 最小二乘估計方法
7.6.2 線性最小二乘估計
7.6.3 線性最小二乘加權估計
7.6.4 線性最小二乘遞推估計
7.6.5 非線性最小二乘估計
7.7 衛星導航系統中參數估計實例
7.7.1 導航接收機位置參數估計
7.7.2 導航接收機位置參數估計
習題

第8章 維納濾波和卡爾曼濾波
8.1 引言
8.2 維納濾波
8.3 卡爾曼濾波
8.3.1 狀態方程和觀測方程的建立
8.3.2 正交投影原理
8.3.3 卡爾曼濾波的遞推公式和算法
8.3.4 離散卡爾曼濾波的特點和性質
8.4 卡爾曼濾波的發散現象
8.4.1 發散現象及原因
8.4.2 克服發散現象的措施和方法
8.5 卡爾曼濾波的擴展
8.5.1 擴展卡爾曼濾波
8.5.2 無跡卡爾曼濾波
8.6 卡爾曼濾波在導航系統中的應用實例
習題
參考文獻

隨機信號處理應采用統計信號處理的概念、理論和方法，其理論基礎是信號的統計檢測、參量的統計估計和信號波形的濾波，主要內容包括最佳處理的概念和理論，最佳處理的實現和性能分析與評估，它們對隨機信號處理的理論研究和實際應用具有十分重要的意義。為了便于學習理解和掌握這些基礎理論與方法，本書除第1章外，由四部分組成。
第一部分（第2章~第4章）重點論述信號的統計檢測理論和技術，包括信號最佳檢測準則、檢測器的結構、檢測性能的分析和最佳波形設計等內容。
第二部分（第5章）重點討論非高斯環境下的信號檢測技術，引入非高斯分布-α穩定分布，并結合導航信號設計檢測器結構，分析檢測性能。
第三部分（第6章）重點論述信號的恒虛警率處理技術的理論和方法，討論信號的非參量型檢測和穩健性檢測的理論和方法。
第四部分（第7章、第8章）主要討論信號的最佳估計理論和算法，包括最佳估計準則，估計量的構造和主要性質，維納濾波、卡爾曼濾波算法等內容。
建議讀者在掌握扎實的統計處理理論基礎的同時，能從物理的意義上而不僅限于數學公式上加以理解，以提高分析、解決問題的能力，同時選作一定量的習題，以鞏固、加深對所討論問題的基本概念、基本方法的掌握及熟練程度。