[农学]第一章 绪论 (2)

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1、检测、估计与调制理论Detection,Estimation,andModulationTheory刘皓liuhao@uestc.edu.cnWhoamI?刘皓Email:liuhao@uestc.edu.cnBlog:http://liuhao.pub.blog.163.comTel:13541112808清水河校区主楼505课程安排每周2次，每次2学时共计40学时，2学分成绩构成：平时成绩（作业、项目）40分考试成绩60分，考试按惯例是开卷，通常是8～10道题预备知识和参考书概率论与数理统计信号与系统随机信号分析《信号检测与估计》，向敬成、王意青等《检测、估值与调制理论

2、》，HarryL.VanTrees统计信号处理基础——估计与检测理论，StevenM.KayAIntroductionofSignalDetectionandEstimation,H.VincentPoor绪论信号检测与估计涉及的内容检测与估计的处理方法课程内容安排1.信号检测与估计涉及的内容在许多电子信息处理系统中都会涉及信号检测与估计的知识，这些系统包括：通信雷达语音图像分析自动控制地震学生物医学信息传输系统的香农模型雷达系统模型信道干扰的类型：1.加性（比较简单，研究成熟）2.乘积型（衰落效应）3、卷积型（多径效应）本课程研究的重点信号处理设备发射机（调制）接收机（解

3、调、同步、信道估计均衡等等）信号处理设备的输入信号处理设备是有用信号与干扰之和加性干扰乘积型（衰落效应）卷积型（多径效应）信号的表示在加性干扰情况下，信号处理设备的输入为：X=S+n输入矢量可能是模拟信号x(t)可看作广义函数空间中的一个点或矢量x(t)带限于[0,B]x(t)是时限的也可能是取样信号{xi}=(x1,x2,…,xn)T信号处理系统的空间表示法及最佳接收——取样信号的空间表示信号处理系统的空间表示法及最佳接收——模拟信号的空间表示根据抽样定理，X(t),带宽[0,B]：其中是正交函数集。如果再进一步假设x(t)是时限的，那么这里将为n信号空间、干扰空间、

4、输出空间、判决空间课程涉及的内容检测理论噪声中信号的检测根据检测理论，推导出最佳接收系统估计理论参数估计、波形估计参量估计、预测、滤波、内插检测与估计理论的应用例1：“噪声中的已知信号问题”Source每T秒输出一个二进制数据该二进制数据被Transmitter调制，一种简单的调制方法为：例1中的发射波形发射机的发射波形如下图：例1中的接收信号这样，在接收端就需要判断发送信号是s0(t),S1(t)中的哪一个。也即接收机中需要一个处理器来观察接收信号，并按某个准则“猜测”source发送的信号。设计并评估这个处理器性能的问题就是检测理论研究的问题。噪声环境中的已知信号检测问

5、题在例1中，如果没有信道的加性噪声，接收信号就是完全已知的信号。因此此类问题就是“噪声环境中的已知信号检测问题”例2：“噪声中带有未知参数的信号检测问题”如果发射信号是：其中未知，因此即便没有噪声，信号也不是完全已知的。实际例子一个雷达的发射信号为：被目标发射回来后的接收信号是：接收信号中有3个未知参数：例3：“噪声中随机信号的检测问题”被动式声纳：接收信号是敌方潜艇发出的噪声。这时的接收信号可以被看作是一个随机过程的抽样。接收信号为：检测问题KnownSignalsinnoiseSynchoronousdigitalcommunicatinPatternrecogniti

6、onSignalswithUnknownparametersinnoiseConventionalpulsedradarorsonarTargetclassificationDigitalCommunicationoverslowly-fadingchannelsRandomsignalsinnoiseDigitalcommunicationoverscatterlink,orbitingdipolechannelorchafflinkPassivesonarSeismicdetectionsystemBinary,M-aryDetectionProblems二元检测（Bi

7、nary）M元检测（M-ary）比如语音识别，需要从若干单字（词）中识别出是哪一个单字（词）。估计问题KnownSignalsinnoisePAM,PFMandPPMcommunicatinsystemswithphasesynchronizationInaccuaciesininertialsystems,e.g.driftanglemeasurementSignalswithUnknownparametersinnoiseRange,velocityoranglemeasurementinradar/sonar