信号检测与估计理论_赵树杰等_9787302115205

　　信号检测与估计理论是随机信号统计处理的基础。本书在扼要复习信号检测与估计理论基础知识后，首先论述信号的统计检测理论和信号波形的检测，介绍了基于简单假设检验的确知信号最佳检测的概念、理论、技术和性能以及基于复合假设检验的随机参量信号的最佳检测问题；然后论述信号参量的统计估计理论和信号波形的滤波理论，讨论了在贝叶斯估计等各种估计准则下估计量的构造和性质，介绍了维纳滤波器的设计方法，导出了卡尔曼滤波的递推算法，并研究了它们的性质；最后介绍噪声或杂波干扰环境中的恒虚警率检测技术和性能，简要讨论了信号的非参量检测和稳健性检测的理论和方法。
本书取材注意结构的完整性和内容的系统性；重视理论联系实际及物理概念与含义的阐述，注意对新概念、新理论的介绍；内容的编排由简单到复杂，由需要较多的先验知识到逐步减少先验知识，由约束条件较严格到逐步放宽约束，便于读者阅读和理解。第2章~第7章提供有大量习题，供读者练习，以巩固基本概念和理论，拓宽知识面，掌握基本的运算技能。
本书可供信号与信息处理、通信与信息系统、电路与系统等电子信息类学科的研究生和高年级本科生作教材使用，也可供从事电子信息系统、信号处理研究与设计的工程技术人员参考。

　　信号检测与估计理论前言前言随着现代通信理论、信息理论、计算机科学与技术及微电子技术等的飞速发展，随机信号统计处理的理论和技术也在向干扰环境更复杂、信号形式多样化、技术指标要求更高、应用范围越来越广的方向发展，并已广泛应用于电子信息系统、生物医学工程、航空航天系统工程、模式识别、自动控制等领域。随机信号统计处理的基础理论是信号的检测理论与估计理论。所以，学习信号检测与估计理论，将为进一步学习、研究随机信号统计处理打下扎实的理论基础；同时，它的基本概念、基本理论和分析问题的基本方法也为解决实际应用，如信号处理系统设计等问题打下良好的基础。这是我们编写本书的目的。
本书是在作者为研究生和高年级本科生讲授“信号检测与估计理论”、“统计信号处理”课程所用教材的基础上，总结多年教学经验，参考国内外文献资料，并吸取了部分科学研究成果编写而成的。全书的数学推演基本保持在高年级本科生和研究生，以及具有线性代数、矩阵理论、概率论和随机过程基础知识的工程技术人员所能理解的水平上。在内容的安排上，一般由约束较多的特殊情况到约束较少的一般情况，由简单问题到复杂问题；还有的内容是从确知信号再到随机参量信号，从实信号再到复信号，或者是从线性问题再到非线性问题。我们认为，这样的数学推演和内容安排，便于读者阅读和理解。
本书第1章，重点论述了信号的随机性及统计处理方法；概述了信号检测与估计的基本概念；给出了本书的内容安排和阅读建议。第2章扼要复习了信号检测与估计理论的基研知识，即随机变量、随机过程及其统计描述和主要统计特性，复随机过程及其统计描述，随机参量信号及其统计描述等。第3章在论述信号统计检测基本概念的基础上，讨论了确知信号的最佳检测准则、判决式和性能分析，随机参量信号的统计检测，以及一般高斯信号和复信号的统计检测问题。第4章在研究了匹配滤波器理论和随机过程的正交级数展开两个预备知识后，讨论了高斯白噪声中确知信号波形的检测、高斯有色噪声中确知信号波形的检测及高斯白噪声中随机参量信号波形的检测；还讨论了复信号波形的检测问题。第5章重点讨论了信号参量的统计估计准则、估计量的构造和性质、非随机矢量函数的估计及信号波形中参量的估计；对线性最小均方误差估计和线性最小二乘估计导出了它们的递推算法公式，并简要讨论了非线性最小二乘估计问题。第6章是信号波形的估计问题，重点讨论了连续、离散维纳滤波器的设计，均方误差的计算，离散卡尔曼滤波的信号模型，利用正交投影及其引理导出的离散卡尔曼滤波递推算法公式、含义、递推计算方法、特点和性质及其扩展；还简要讨论了非线性离散状态估计问题。第7章论述的噪声、杂波环境中信号的恒虚警率检测，可看作是信号检测与参量估计相结合的具体应用；本章还简要讨论了信号的非参量检测和稳健性检测的基本理论和方法。
本书是为研究生的“信号检测与估计理论”课程编写的教材，但内容略有扩充，基本内容也适用于高年级本科生。作为46学时的研究生教材，建议讲授第1章、第2章（扼要）的全部内容，第3章~第6章的大部分主要内容，第7章的内容作为机动内容。作为46学时高年级本科生教材，建议讲授第1章~第6章的基本内容，而且，根据不同专业，可对检测理论、估计理论和滤波理论等内容有所侧重。作为工程技术人员的参考书，根据需要可选看有关部分内容。
本书在编写过程中，得到了西安电子科技大学研究生院和电子工程学院的大力支持。杨万海教授审阅了全稿，并提出了很宝贵的意见，作者对他表示衷心的感谢，并向所有参考文献的作者表示诚挚的谢意。
由于作者水平有限，书中难免存在一些缺点或错误，我们殷切希望广大读者批评指正。

作者于西安电子科技大学
2005年4月

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