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统计信号处理及其应用导论 〔美〕 M.D.斯里纳思 P.K.雷杰斯卡兰 著 朱正中田立生等译 國防主草品版社 101143
内容简介烧计信号处理已普遍地应用于范函极其广泛的领城，包括通信、控制、达、地球物理、生物医学，以及模式识别、系统辨识、语声处理和图象处理等方面。本书系统地介绍了在各个领域进行统计信号处理所共同两要的基响理论，即信号检测理论和估计理论，以及必要的分析工其，并结合几个主要领域论述了它们的实际应用。本书内容比较新额，反映了近些年来的发展成果，全书简明拖要，系统完整，間有大适习题和参考文献，适合于不间专业的读者学习多考，也便于初学者阅读。本书可作为研究生和高年级大学生的参考教材，也可以供在各个领域从事信号处理工作的科技人员阅读。这是一本学习基本理论和了解实际应用的好参考书。ANINTRODUCTION TOSTATISTICAL SIGNALPROCESSING WITH APPLICATIONSM.D.Srinath P.K.RajasekaranJohnWiley &Sons1979*统计馆号处理及其应用导论M.D.斯里纳思[美］荟P.K.带杰斯卡兰未正中田立生等还*国防·堂山版社出版新华书店北京发行所发行各地新华书脂经售国防工业出版杜印刷！印装4850×1168//32印张147/379千字1982年10月第一版1982年10月第一次印刷印数，0，001一5，200册统书号，15034·2380定价，1.85元
II译者的话随着电子计算机的普遍应用和发展，运用统计概念和方法来处理信号，已经越来越普追地应用于范围极其广泛的各个领域。这一发展方兴未艾，统计信号处理已经突破了它早期赖以发展的各个专业之间的界限，日益成为在各个领域进行信号处理的基本内容和方法。无论是通信、控制、雷达、地球物理，牛物医学等等专业，或者模式识别、系统辨识等等学科，在用统计方法进行信号处理时，其基本原理和方法都是相通的，主要的理论基础是信号的检测理论和估计理论，而以系统理论和随机过程理论作为工具。，医此，有关统计信号处理的内容已遂渐趋向于从各种应用，领域中提取出来，单独成为一门具有普遍意义的学科，或一类带有普遍性的处理方法。同时，作为一种应用技术，它又必须和各，方面的实际应用紧密地联系起来，直接为之服务。可以说，这本书就是为适应这一发展的需要而编著的。本书系统地介绍了在各个领域进行统计信号处理所共同需要的基础理论，即信号检测理论和估计理论，并结合几个主要的应用领域介绍了它们的实际应用。本书的内容和所采用的分析工具与方法都比较新颖，反映了近几年来的发展概貌。全书简明扼要，比较系统完整，除了例题之外，附有大量习题和有关的参考文献，适合不同程度和不同专业的读者学习参考，也便于初学者阅读。本书可以作为研究生和高年级大学生够象者教材，或供在各个领域从事信号处理的科技人员参寿。这是一本学间信号统计处理的基本原理，和了解有关实际期的很好的参考书！三、四、七章)、参加本书翻译工作的田产生，（第二李叔梁（第九章）、山秀（第）、“柴芷中（言、第五、六章、附录）等同志，并由渠正中同志对全书作了教阅。由于水平所限，错误和不妥之处在所难免，悉请读者批萍指正。译者t01.-13
IV序言信号处理可以广义地看成是从物理观测结果中恢复信息。在存在随机干扰的情况下，必须借助于统计的方法来恢复信息。统计信号处理应用宇广泛的领域，诸如通信、目标的无线电定位、地展信号处理，以及计算机辅助诊断等等。本书旨在提供统计信号处理方面一年级研究生程度的教材，其目的是为了概括在随机信号处理中的某些基本方法，并阐明它们的一些具体应用。写这本书的动机是由作者在一些高等院校中的教学经验面产生的，其中包括讲授统计通信理论、雷达系统、系统辨识、模式识别、随机控制，以及生物医学信号处理等研究生课程。作者的一条重要经验是：对于信号统计处理的某些方法来说，这些看来是不同的课程，实质上需要些共同的基础知识，特别是检测理论和估计理论，在这些众多的课程中构成一个共同的基础。许多现有的书对这两个课题作了详细的论述，但通常仅仅是深入其中某一个应用领域，而在其他方面只是稍带地提一下。因此感到需要有一本书，能够清晰而简明地分析这两个基本课题，并阐明它们在若干领域的应用。在这本书里所选择的具体领域是通信、雷达、模式识别和系统辨识。这四个领域决不是包罗一切的，但是之所以这样选择是由于它们的一般性和有广泛的应用。书中的许多方法可以直接应用或推广到其他的应用领域，例如语音处理或图象处理等等。作者预期对于一年级的研究生以及在不同专业从事实际工作的工程师，将利用这本书来获得适合于他们进一步研究所需要的基础知识，并对所从事的领域会有更好的了解。使用本书所需要的基础知识是系统理论课程和随机过程课
V程。对于数学上的严格性采取了折中的办法，以免模糊了物理概念。书中第一章介绍引言和全书梗概。第二章意图简要地复习一下系统理论和随机过程方面的一些结论，这在以后的推导中有用。三至六章是检测和估计理论方面的基础知识，是后面关于应用各章所需要的。七至十章有关应用的各章可以按照感兴趣的方面来选择，次序可以任意。对于在通信方面有强烈兴趣的读者，建议最好先简要地复习一下第二章，接着阅读三室六章的理论，并着重阅读有关通信系统的第七章和雷达系统的第八章。另一方面，对那些在模式识别或控制方面有强烈兴趣的读者，则着重阅读第九章。在每章末尾有许多习题，这有两个目的，一是使读者对书中的内容有更好的了解，二是介绍一些书中尚未包括的新应用或新成果
VI目录第一章绪论1.1内容编推·第二章信号与系统2.1引言2.2系统理论A2.3随机过程·252.4高斯-马尔柯夫模型762.5限带信号的复包络S2.6小结5.3参考文献第三章检测理论·3.1引563.2经典检测理论和假设检验·.563.3判决准则503.4多次测量3.5多元假设检验：783.6复合假设检验·X23.7序列检测，瓦尔德检验·3.8小结97习题**95参考文献.-101第四章噪声中信号的检测1024.1引言+1024.2白色噪声中已知信号的检测：相关接收机"1024.3非白噪声中已知信号的检测1184.4噪声中已知信号的检测：最大信噪比准则+126
v4.5积分方程的解-1334.6具有未知参数信号的检测-1384.7小结"142习题--144参考文献-150第五章估计理论**1525.1引膏-1525.2参数估计-1526.3随机参数的贝叶斯估计1535.4最大似然估计*1615.5估计量的性质·1635.6线性均方估计·1765.7再生密度-1835.8小结189习题·190参考文献193第六章波形估计1946.1引膏1946.2波形的线性最小均方误差估计初步-1946.3平稳过程的估计一一维纳滤波-1996.4非平稳过程的估计一一卡尔曼滤波-2/36.5卡尔曼滤波和维纳滤波之闻的关系2376.6非线性估计2416.7小结25习题252参考文献*259第七章在通信系统方面的应用2627.1引言2627.2数字通信-.-2637.3模拟通信系统3017.4小箔322习题
VI蚕考文献330第八章在雷达系统方面的应用..3328.1引言+3328.2雷达目标模型*3338.3目标检测-3408.4雷达系统的参数估计3578.5动态日标跟踪3668.6小结374习题375参考文献380第九章其他各种应用3829.1引-3829.2在统计模式分类方面的应用.3829.3在系统辨识方面的应用402习题*438参考文献42附录 A双边变换*445附录B极值计算447附录C向和矩阵450补充文献458
?第一章绪论统计信号处理在人类活动的各个领域中已经得到了广泛的应用，它的应用范围遍及地麓信号处理、计算机辅助诊断和治疗、空间日标跟踪、交通管理等许多方面。信号处理通常包含从物理观测结果中恢复信息。如果观测结果中期确地包含信息，并耳对出现的任何于扰都能精确地加以描述，那么要求的处理是比较简单的。但观测信息要使用观测装置，传送或观测信息还要通过媒质，由于它们的物理特性和实你限制，往往使问题复杂化。事实上，干扰通常是随机性的，只能用它的平均特性或统计特性来描述。为恢复信息而对这种随机性观测结果进行的处理称为统计信号处理。本书将致力于研究这个课题和它的一些应用。为了阐明统计信号处理间题的特点，我们来考案空间飞行目标的无线电定位问题。为此可以向目标方向发射一束电磁能，观测反射的电磁波。这时有两个间题要研究。首先是要判断究竟有没有目标存在（检测问题）。如果我们判定目标存在，可能还要求知道和目标有关的某些参数，例如它的距离或速度（估计间题）。如果没有任何干扰，反射波通过传输媒质也没受到畸变，则很容易求得解答。只要监测反射信号，根据信号峰值出现的时间来观测发射波和反射波间的延时即可。如果没有目标，也就没有尖蜂信号，如果有目标，我们可以估计它的距离R=tc/2，其中c是电磁波的传播速度。如果存在有干扰（噪声），解答就不那么简单了。干扰可能起因于经过传输媒质时产生的畸变或测量设备的热噪声。干扰的作用是掩盖了我们要监测的回波信号尖峰。没有目标时，我们可能