随机信号理论与应用PDF电子书下载

第一部分 随机信号理论 1

第一章　随机信号 1

§1.1　统计模型 1

一、一阶统计特性 1

二、二阶统计特性 1

三、平稳性 2

四、爱尔哥德和随机向量的变换 2

§1.2　相关函数和协方差函数 4

§1.3　平稳随机信号的相关函数和协方差函数 6

§1.4　平稳随机信号的互协方差和相干性 8

§1.5　随机信号的和与积 13

§1.6　随机信号的展开与采样 15

§1.7　高斯随机过程和维纳过程 18

§1.8　泊松过程 21

§1.9　马尔柯夫过程 24

§1.10　窄带噪声过程 33

§1.11　伪随机信号 35

§1.12　过零检测器 36

§1.13　非线性系统 42

一、平方律器件 42

二、硬限幅器 46

三、全波整流器 47

习题： 50

参考文献 56

第二章　在噪声和干扰背景下信号的检测 57

§2.1 引言 57

§2.2　两种设计准则和似然比 57

一、最小误差概率和似然比 57

二、奈曼-皮尔逊准则在雷达上的应用 60

§2.3　在白噪声中已知信号的检测 62

一、相关接收机 62

二、接收机的性能 66

一、在有色噪声中已知信号检测的准则 68

§2.4　在有色噪声中已知信号的检测 68

二、白化方法 69

三、接收机性能 71

§2.5　噪声中已知信号的检测：最大信噪比准则 71

§2.6　存在杂波时检测目标的一种自适应最佳接收机 74

一、引言 74

二、最佳接收机的设计 75

三、最佳接收机的性能 77

§2.7　随机信号的检测 77

四、修正的推广符号法和修正均值法（7TTGs和TMMD） 79

三、推广符号法 79

二、符号测试法 79

一、概述 79

§2.8　非参量检测器 79

五、塞维奇、曼-惠特尼、修改塞维奇和修改秩方法（S、MW、MS和MRS） 81

六、推广符号法、曼-惠特尼、修改塞维奇和修改秩方等非参量检测法（GS、MW、MS和MRS法） 82

习题 83

参考文献 86

第三章　在噪声中信号的估计 88

§3.1 引言 88

§3.2　估计准则 89

§3.3　各种估计器 91

一、最小平方估计器 91

二、推广的最小平方估计器 92

三、最小平方递归估计器 94

四、线性均方估计器 97

五、非线性估计器（贝氏估计器） 99

六、有色噪声的估计 102

§3.4　估计器的特性 104

一、有偏与无偏的估计器 104

二、非随机参数估计器的界限 105

三、界限和最大后验概率估计 107

习题 108

参考文献 113

§4.1 引言 114

第四章　随机信号的线性谱估计 114

§4.2 样本自相关函数 115

§4.3　周期图 116

一、周期图 116

二、周期图的计算过程 117

§4.4　一些特殊窗 118

一、窗的傅里叶变换 118

二、一些特殊窗 119

三、标量参数窗和窗产生器 124

§4.5　一些特殊谱密度的偏和方差 125

一、窗谱密度的方差 125

二、窗谱密度的偏 126

三、一些特殊谱密度的偏和方差 127

习题 128

参考文献 129

第五章　随机信号的非线性谱估计 130

§5.1 引言 130

§5.2　预测误差滤波器 130

一、维纳滤波器 130

二、预测误差滤波器 132

三、预测误差滤波方程 133

一、自回归过程 134

二、滑动平均过程 134

§5.3　平稳随机过程的三种模型 134

三、自回归滑动平均过程 135

§5.4　最大熵谱估计 135

§5.5　莱文逊递推公式 139

§5.6　伯格算法 140

§5.7　马普勒（Marple）算法 142

一、马普勒最小平方算法 142

二、马普勒算法的性能 152

§5.8　滤波器阶数的选择 153

一、阶数判断准则 153

二、各准则间的关系 154

§5.9　多通道最大熵谱估计 156

一、引言 156

二、理论基础 157

三、数值比较 161

§5.10　二维最大熵谱分析 162

一、引言 162

二、二维功率谱估计 163

三、例题 164

习题 167

参考文献 170

§6.1 引言 172

第六章　卡尔曼滤波器 172

§6.2　利用更新逼近导出卡尔曼滤波器 174

§6.3 用高斯-马尔柯夫模型导出卡尔曼滤波器 178

§6.4　利用贝氏方法导出卡尔曼滤波器 179

§6.5　卡尔曼滤波器的调整 180

一、卡尔曼滤波器的检验 180

二、卡尔曼滤波器参数的调整 184

§6.6　连续-离散卡尔曼滤波器 186

§6.7　卡尔曼滤波器的识别器 189

§6.8 非线性卡尔曼滤波的近似—线性化及扩展的卡尔曼滤波器 193

§6.9 结束语 201

习题 202

参考文献 205

第七章　稳健性（Robust）统计 206

§7.1　稳健性概述 206

一、为什么要讨论稳健性问题 206

二、样本均值是否总是最优 207

三、稳健统计的特点 211

§7.2　稳健性的数学描述 212

一、稳健性的定义 212

二、崩溃点 215

三、影响曲线 217

一、几种简单估计方法 219

§7.3　估计位置参数的简单方法及其比较 219

四、小结 219

二、简单估计方法的比较 222

§7.4　稳健信号检测 226

习题 226

参考文献 226

第二部分 随机信号应用 227

第八章　恒虚警处理 227

§8.1　恒虚警处理 227

§8.2 瑞利噪波干扰下的恒虚警处理 227

§8.4　恒虚警电路 228

一、均值水平检测器 228

§8.3　恒虚警损失 228

二、色散恒虚警电路 230

三、狄克-非克司恒虚警检测器 230

四、塞波特（Siebert）“最优”恒虚警检测器 231

五、单元平均对数恒虚警检测器和单元平均恒虚警检测器 232

六、通用对数恒虚警检测器 234

七、恒虚警处理器中最大者 234

八、“或-或非”门和“与-或非”门恒虚警电路 235

§8.5　非平稳杂波情况下的恒虚警处理 235

§8.6　在对数-正态和韦伯杂波中的恒虚警处理器 237

一、前言 237

三、可观测量的描述 238

二、门限特性和恒虚警损失 238

四、检测性能 239

习题 240

参考文献 240

第九章　随机信号雷达 242

§9.1　平均模糊函数 242

一、定义 242

二、随机调相连续波雷达的平均模糊函数 242

三、随机调频连续波雷达信号的平均模糊函数 244

四、随机二相码连续波雷达信号的平均模糊函数 250

§9.2　相关法噪声雷达 252

§9.3　频谱法噪声雷达 253

§9.4　反相关法噪声雷达 255

§9.5　随机调频连续波雷达系统 257

一、混频器的输出频谱 257

二、随机调频连续波雷达系统的工作原理 259

三、系统的距离截止特性和实验结果 260

四、系统的抗干扰性 262

§9.6　复合随机调频连续波雷达系统 263

§9.7　随机二相码连续波雷达系统 266

§9.8　复合随机二相码连续波雷达系统 267

习题 268

参考文献 268