信号检测和估值.docxVIP

信号检测与估计理论是现代信息理论的一个分支，研究的对象是信息传输系统中信号的接收部分。系统信息传输可靠性降低的主要原因：（1）信号经过传输以后,由于通信系统不理想,信号可能出现畸变或幅值的衰减.通过正确地设计通信系统,可以尽可能地减少信号的畸变,获得满意的接收效果.（2）经过信道传输后,信号不可避免地受到信道噪声的污染,使得接收到的是信号与噪声的混合波形. 通信系统的性能要求系统的有效性：要求系统能高效率地传输信息；系统的可靠性（抗干扰性）：要求系统能可靠地传输信息 本课程要学习的主要内容 接收机的任务是要加工处理所接收到的混合波形,尽量减少判决错误.由于信道噪声是个随机过程,同时信号本身 也可能带有不确定的参量,因此只能采用数理统计的方法,根 据信号和噪声提供的的统计特性,依据某些判决的准则,对信 号进行检测,判断,估计它的某些参量,或者复原信号的波形 等等.这就是.信号检测与估计的基本任务研究如何在干扰和噪声的影响下最有效地辨认出有用信号的存在与否，以及估计出 未知的信号参量或信号波形本身。它实质上 是有意识地利用信号与噪声的统计特性的不 同，来尽可能地抑制噪声，从而最有效地提取有用信号的信息。信号的统计处理方法对随机信号，应用统计学的理论和方法进行处理，称为统计信号处理，这主要体现在如下三个方面：信号统计特性的统计描述：如信号的概率密度函数（PDF），各阶矩，自相关函数，协方差函数，功率谱密度（PSD）等。统计意义上的最佳处理：如最佳准则，最佳判决，最佳估计，最佳滤波等，均是在统计意义上的最佳处理。性能评价用相应的统计平均量：如判决概率，平均代价，平均错误概率，均值，均方误差等。检测 :指在接收端检测信号是否存在估值 : 指在接收端估计信号的某些参量: 如幅度的大小,频率的偏移等.（又称为信号的参量估计）统称为信号的检测和估值信号检测与估值中的三大任务信号的检测：：根据有限观测，最佳区分一个物理系统不同状态；信号参量的估计：根据有限观测，最佳区分一个物理系统不同参数；波形估计信号检测与估计研究步骤统计检测理论、估计理论和滤波理论的 基本概念、分析研究问题的基本方法和基本运算；噪声：与有用信号无关的一些破坏因素；干扰：与有用信号有关的一些破坏因素；小结：涉及到的基本概念检测与估计的类型：1. 根据噪声和干扰过程的类型参量检测：当噪声或干扰过程可以用有限个实参数所描述，即噪声或干扰过程的统计特性完全确知；非参量检测：当噪声或干扰过程的分布形式未知，即一组有限数量的参数不足于确定它们；2. 针对信号的类型确知信号的检测：被检测的信号的类型、波形、频率等完全确知；如同步或相干数字通信系统；具有未知参量信号的检测：如非相干数字通信系统的相位是未知，雷达及声纳系统中的相位、频率、到达时间都是未知；随机信号的检测：如随机时变信道中数字通信系统的信号检测3. 针对观测值的处理方式固定观测样本值的检测：非固定观测样本值的检测：信号检测 与估计的应用：雷达测距平稳随机过程的功率谱密度概念：平稳随机过程不满足绝对可积条件，因而其频谱函数不存在；但其功率通常是有限的，从而引出功率谱密度函数 第2章 匹配滤波器1.匹配滤波器（是一种最佳滤波器，是以输出信噪比最大为准则的一种线性系统）：在输入为已知信号加白噪声的条件下，使得输出的信噪比最大的最佳线性滤波器。概括为：信号波形已知；线性滤波；信躁比最大。匹配滤波器的作用有2个方面：一是使滤波器输出有用信号成分尽可能强；二是抑制噪声，使滤波器输出噪声成分尽可能小，减小噪声对信号处理的影响。2.信号在传递过程中不可避免地要受到自然和人为的各种干扰,信号检测的目的是用一种最优处理的方法,最好地从受扰观察中获得所传递的信息。3，题（二）t0时刻应当选择在信号结束之后：t0时刻是指匹配滤波器输出信号形成 值的时刻,这一时刻可以在一定的范围 内任意选择. ? t0的最小值是信号的结束时刻