2012信號(hào)檢測(cè)講稿1.ppt

1、信號(hào)檢測(cè)與處理(信號(hào)檢測(cè)與估計(jì)),第一部分隨機(jī)信號(hào)分析 隨機(jī)變量與特征函數(shù),隨機(jī)過程統(tǒng)計(jì)特性 、平穩(wěn)性、歷經(jīng)性 隨機(jī)過程通過線性、非線性系統(tǒng)、,第二部分匹配濾波 傅里葉變換及其應(yīng)用、輸出信噪比最大的線性濾波器、匹配濾波器、 相關(guān)接收與匹配濾波器、白化濾波處理方法,第三部分信號(hào)檢測(cè) 信號(hào)檢測(cè)準(zhǔn)則、二元信號(hào)檢測(cè)、檢測(cè)器的性能、多元信號(hào)檢測(cè) 序貫檢測(cè)、二元已知信號(hào)的檢測(cè)、隨機(jī)參量信號(hào)檢測(cè),第四部分信號(hào)估計(jì) 參量估計(jì)貝葉斯估計(jì)、最大似然估計(jì)、估計(jì)量的性質(zhì)、 線性最小均方誤差估計(jì) 波形估計(jì)波形的簡(jiǎn)單估計(jì)、維納濾波、卡爾曼濾波,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,緒 論電子信息科學(xué)學(xué)科淺談、課程內(nèi)容及安排、信號(hào)檢測(cè)與

2、估計(jì)概述,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,1 電子學(xué)專業(yè)淺談,1、電子學(xué)研究的內(nèi)容,信 號(hào),系 統(tǒng),電信號(hào) 非電類信號(hào) 模擬信號(hào) 數(shù)字信號(hào) 離散信號(hào) 連續(xù)信號(hào) 常規(guī)信號(hào) 奇異信號(hào) 確定性信號(hào) 隨機(jī)信號(hào) 瞬/穩(wěn)態(tài)、參量,理論模型 實(shí)際電路 (分立元件、IC) 模擬系統(tǒng) 數(shù)字系統(tǒng) 線性非線性系統(tǒng) 混合系統(tǒng)(非電量模數(shù)) 儀器儀表 監(jiān)控系統(tǒng) 軟件模塊、算法 虛擬系統(tǒng) 機(jī)械電子、電力電子、光電子、微電子,聯(lián) 系,概括講，電子學(xué)研究?jī)?nèi)容 信號(hào)、系統(tǒng)及其聯(lián)系,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,信號(hào) 系統(tǒng) 聯(lián)系,* 已知輸入、系統(tǒng)（模型），求輸出信號(hào),舉例：,* 已知輸入信號(hào)和輸出信號(hào)，求（設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),* 已知系

3、統(tǒng)函數(shù)和輸出信號(hào)，求輸入信號(hào), 拿移動(dòng)電話來說，已知輸入是高頻信號(hào)、輸出是語聲信息，移動(dòng)電話的內(nèi)部系統(tǒng)？, 已知3V入，小燈泡，輸出I=？光照度=？ 再如,已知10 KV輸入電壓，變壓器，輸出=？, 已知雷達(dá)模型、并知輸出結(jié)果是空中有飛機(jī)，輸入（發(fā)射）信號(hào)=？時(shí)效果最好 ！,目的,2、電子學(xué)要解決的問題,需要基礎(chǔ)知識(shí)（通過學(xué)習(xí)、研究、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐等獲得）,已知信號(hào)與系統(tǒng)中的一部分內(nèi)容，求解未知部分。,具體化：信號(hào)可分為輸入信號(hào)與輸出信號(hào)，二者與系統(tǒng)的關(guān)系如圖：,要解決的問題:已知輸入信號(hào)、輸出信號(hào)或系統(tǒng)這三個(gè)要素中的兩個(gè)，求解第三個(gè)要素。,進(jìn)一步: 已知三要素中的一部分，求解所關(guān)心的部分。,* 已

4、知一部分，求另一部分：已知輸入、輸出、地層某些信息、一些先驗(yàn)知識(shí)，求地層結(jié)構(gòu)、地下礦藏等,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,3、模擬電子系統(tǒng),例如：廣播電臺(tái)，輸入信號(hào)是語聲 ， 輸出信號(hào)是無線電波,收音機(jī)正好和廣播電臺(tái)相反,再如：雷達(dá)、通信系統(tǒng),應(yīng)討論的問題：,數(shù)、物、英、電路信號(hào)與系統(tǒng)、半導(dǎo)體基礎(chǔ)、電子測(cè)量信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 模擬電路（高低頻）、通信原理、電磁場(chǎng)、微波、天線、傳感器等 ASIC ，集成電路設(shè)計(jì),不同信號(hào)的特性是什么？ 各種電路或系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)能起什么作用？（好、壞）,把電路或系統(tǒng)細(xì)分根據(jù)材料物理特性、選用材料制造D、T 、運(yùn)放等器件（微電子） 利用D、T、IC 等設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)（電子工程）

5、研究高頻器件、高頻電路、天線 等（微波專業(yè)） 通信、控制 、機(jī)械電子、電力電子、儀器儀表,如何傳輸模擬信號(hào)？ 如何減小噪聲干擾？如何檢測(cè)信號(hào)是否存在？如何估計(jì)信號(hào)參數(shù)？,應(yīng)學(xué)的課程：,（系統(tǒng)模型）,如何求解未知部分？如何設(shè)計(jì)系統(tǒng)才能滿足要求？ ,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,4、數(shù)字電子系統(tǒng),例如： 加密器輸入是明文 ，輸出是加密后的暗碼,再如： 數(shù)字壓縮模塊，數(shù)字通信系統(tǒng)等,應(yīng)討論的內(nèi)容：,如何求解未知部分？如何設(shè)計(jì)系統(tǒng)才能滿足要求？ ,不同信號(hào)的特性是什么？各種器件、門電路或系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)能起什么作用？（好、壞）,如何傳輸數(shù)字信號(hào)？如何壓縮、解壓？如何存儲(chǔ)？如何減小噪聲干擾？如何檢錯(cuò)、揪錯(cuò)？,應(yīng)

6、學(xué)的課程： 數(shù)、物、英、半導(dǎo)體基礎(chǔ)、數(shù)字電路、脈沖電路、信號(hào)與系統(tǒng)、 數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)挖掘、器件學(xué)習(xí)（CPU、PLD、ASIC）、 VHDL ，計(jì)算機(jī)體系/語言、接口技術(shù),（系統(tǒng)模型、數(shù)字濾波器）,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,5、混合系統(tǒng)： 傳感器+模擬系統(tǒng)+數(shù)字系統(tǒng)+執(zhí)行機(jī)構(gòu),應(yīng)學(xué)的知識(shí)：放大、AGC、濾波、 ADCDAC、功放、 接口電路 傳感器 信號(hào)調(diào)理 伺服機(jī)構(gòu) 顯示材料（液晶、光敏材料） 機(jī)械制圖 ,輸入 A、D 其它類型 （如聲光等）,輸出 A、D 其它類型 （如顯示器等）,混合系統(tǒng),信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,6、概括電子學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)方法,信號(hào)與系統(tǒng)的類型: 模擬/數(shù)字、離散/

7、連續(xù)、高頻/低頻、確定性/隨機(jī)性、線性/非線性、一路/多路,分析方法: 時(shí)域/頻/L/Z/H/小波/同態(tài)、瞬態(tài)/穩(wěn)態(tài)、確定性分析/統(tǒng)計(jì)處理、平滑/預(yù)測(cè)、零極點(diǎn)分析、端口分析、模擬/仿真、定性/定量、測(cè)試測(cè)量、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐 ,學(xué)習(xí)方法：1) 學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)、學(xué)習(xí)信號(hào)特征、小系統(tǒng)特性、建立信號(hào)與小系統(tǒng)的 關(guān)系，建立必要的概念，掌握常規(guī)的小系統(tǒng)； 2) 模擬/仿真、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐； 3) 由小系統(tǒng)到大系統(tǒng)學(xué)習(xí)，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜學(xué)習(xí)，由小到大設(shè)計(jì)系統(tǒng)， 從無到有創(chuàng)造/發(fā)明出一些東西來。,信號(hào)、系統(tǒng)、聯(lián)系,具體化,應(yīng)注意，電子學(xué)的知識(shí)面很廣，應(yīng)根據(jù)從事的專業(yè)，重點(diǎn)學(xué)習(xí)和掌握相關(guān)的知識(shí),概括講，分門別類學(xué)習(xí) ，掌握分

8、析方法。,（由淺入深，實(shí)踐實(shí)驗(yàn)）,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,一、內(nèi)容簡(jiǎn)介,信號(hào)處理基本原理及其應(yīng)用,著重討論隨機(jī)信號(hào)統(tǒng)計(jì)處理及其與電子系統(tǒng)的關(guān)系。,信號(hào)處理核心內(nèi)容：,頻譜分析(各種域變換分析)、信號(hào)檢測(cè)、信號(hào)估計(jì),事前擬合和事后擬合,預(yù)測(cè),歸納、辯識(shí)、識(shí)別,曲線（面）擬合,第三部分 信號(hào)檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)準(zhǔn)則、二元信號(hào)檢測(cè)、檢測(cè)器的性能、多元信號(hào)檢測(cè) 序貫檢測(cè)、二元已知信號(hào)的檢測(cè)、隨機(jī)參量信號(hào)檢測(cè),波形估計(jì)波形的簡(jiǎn)單估計(jì)、維納濾波、卡爾曼濾波 ,第二部分 匹配濾波傅里葉變換的應(yīng)用、輸出信噪比最大的線性濾波器、 匹配濾波器、相關(guān)接收與匹配濾波器、白化濾波處理方法,第四部分 信號(hào)估計(jì)參量估計(jì)和波型估計(jì)

9、參量估計(jì)貝葉斯估計(jì)、最大似然估計(jì)、估計(jì)量的性質(zhì)、 線性最小均方誤差估計(jì),第一部分 隨機(jī)信號(hào)分析隨機(jī)變量與特征函數(shù),隨機(jī)過程統(tǒng)計(jì)特性 、平穩(wěn)性、歷經(jīng)性 隨機(jī)過程通過線性、非線性系統(tǒng)、,2 信號(hào)檢測(cè)與估計(jì)概述,以前學(xué)習(xí)的是對(duì) 確定性信號(hào)進(jìn)行處理的一些基本方法,比如時(shí)域卷積、域變換分析等;現(xiàn)學(xué)的重點(diǎn)是對(duì)隨機(jī)信號(hào)處理的原理 和 方法,在一定范圍內(nèi)隨機(jī)變化的信號(hào)，比確定性信號(hào)、事件更切合實(shí)際。,聯(lián)系,其它補(bǔ)充內(nèi)容：線性代數(shù),信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,二、信號(hào)處理的應(yīng)用領(lǐng)域,探測(cè)、語音、圖象、視頻信號(hào)的分析和處理,通信工程、系統(tǒng)工程、模式識(shí)別、目標(biāo)辯識(shí)、地球物理工程、航空航天 海洋勘探、交通管理、環(huán)境工程、

10、生物醫(yī)學(xué)工程、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué),可以說，上至天體、天文；下至地表、地層， 復(fù)雜的如生命基因工程、簡(jiǎn)單的如日常生活。 （概括講，工、農(nóng)、商、學(xué)、兵），都會(huì)用到信號(hào)處理的內(nèi)容,聲納、雷達(dá)信號(hào)的處理,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,三、前導(dǎo)課程 高等數(shù)學(xué)、隨機(jī)過程、線性代數(shù)、電路分析、信號(hào)與系統(tǒng)、模電/數(shù)電（包括高頻）、 數(shù)字信號(hào)處理（確定性）、電子測(cè)量等 （本課程可在本科高年級(jí)階段開設(shè)，在研究生階段更應(yīng)該學(xué)習(xí)、掌握基本內(nèi)容）,四、教材與參考書,教材：信號(hào)檢測(cè)與估計(jì)國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 許樹聲 編著 國(guó)防工業(yè)出版社,參考書： 隨機(jī)信號(hào)分析基礎(chǔ)（第3版）王永德 王軍 編著 電子工業(yè)出版社 信號(hào)與系統(tǒng)鄭君里等 高等教

11、育出版社 信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) （重點(diǎn)參考書中的隨機(jī)信號(hào)分析章節(jié)） 景占榮 羊彥 編著 化學(xué)工業(yè)出版社 書號(hào)：7-5025-5782-2 信號(hào)處理 離散頻譜分析、檢測(cè)和估計(jì) 美M.許華茲 L.肖 著 科學(xué)技術(shù)出版社 統(tǒng)計(jì)信號(hào)處理 劉福聲 羅鵬飛 國(guó)防科技大學(xué)出版社,五、教學(xué)方法和成績(jī)： 課堂講授為主，課題討論、作業(yè)（課題研究）為輔的教學(xué)方法 成績(jī)：平時(shí)成績(jī)（課堂、作業(yè)、討論等）+期末考試,為什么要進(jìn)行多次測(cè)量？為什么平均值是一個(gè)較好的結(jié)果？一次測(cè)量得出結(jié)果可信？ 如何求（實(shí)現(xiàn)）平均值（模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)、電路）？,舉例：對(duì)一個(gè)被測(cè)量值進(jìn)行測(cè)量時(shí)，為保證結(jié)果可靠，通常的方法是多次測(cè)量。 而多次測(cè)量可得

12、到一系列（不太相同的）測(cè)量值，通常的做法是把多次測(cè)量的 值平均，作為被測(cè)量的測(cè)量結(jié)果。,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,六、學(xué)習(xí)本課程的目的：重點(diǎn)討論隨機(jī)信號(hào)的信號(hào)處理情況,1）從理論上（原理上）回答一些基礎(chǔ)性的問題 ，融會(huì)、貫穿已學(xué)的、將要學(xué)習(xí)的知識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。,2）更深入地理解、掌握以前所學(xué)知識(shí)的原理，學(xué)習(xí)一些信號(hào)處理方法。 如匹配濾波的作用、鎖相環(huán)是如何導(dǎo)出的。,3）掌握一些處理實(shí)際問題的方法，如利用FFT求某些信號(hào)的特征參數(shù),4）從理論上推導(dǎo)出一些重要的結(jié)論，例如對(duì)某種通信，發(fā)送0、1，收到0.6 ，判別為0,5）學(xué)習(xí)一些建模方法并構(gòu)造實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)， 如根據(jù)實(shí)際需要，建立合適的數(shù)學(xué)模型或

13、系統(tǒng)模型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)。,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,學(xué)習(xí)本課程的目的（續(xù)）,6）利用所學(xué)的理論，構(gòu)造特定的電路或方案，解決實(shí)際問題，如利用相關(guān)接收機(jī) 檢測(cè)周期性的微弱信號(hào)；,7）學(xué)習(xí)對(duì)于噪聲的處理方法。如何在調(diào)試、測(cè)試系統(tǒng)時(shí)產(chǎn)生和添加必要的噪聲？ 如何在噪聲背景中檢測(cè)信號(hào)有無、提取信號(hào)參數(shù) 。,8）如何衡量信號(hào)處理過程、處理結(jié)果的好壞, 如何衡量電子系統(tǒng)的好壞?,9）對(duì)于一些實(shí)現(xiàn)困難或物理不可實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)，如何去逼近或近似。 （如非因果系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)）,10）根據(jù)所學(xué)知識(shí)，結(jié)合實(shí)際情況，探究、發(fā)明一些新算法、新理論、新事物。,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,七、舉例說明信號(hào)處理的一些應(yīng)用,例1：分析某個(gè)地域

14、經(jīng)濟(jì)狀況如生產(chǎn)總值與時(shí)間、價(jià)格、銷售量等因素的關(guān)系,所關(guān)心或所要解決的問題：,與哪些因素的關(guān)聯(lián)較大？ 與天氣、季節(jié)、年度有關(guān)嗎？有何關(guān)系？ 在將來的某段時(shí)間內(nèi)趨向是上升、下降？ 有無周期性？周期多大？ 是否可用直線、曲線、多維圖形擬合？ 是否可預(yù)測(cè)未來的情況？（置信情況如何）？ 是否可建立一種模型來表示其基本結(jié)構(gòu)？ 是否可對(duì)其進(jìn)行控制？如何控制？ ,信號(hào)處理就是要依靠各種已知的條件、各種合理的假設(shè)、各種先驗(yàn)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)等， 來解決、回答這些問題的全部或部分內(nèi)容。當(dāng)然，本課程不是專門來討論經(jīng)濟(jì)學(xué)問題的， 只是給出解決類似問題的理論和方法。上述問題涉及到多種知識(shí)，是經(jīng)濟(jì)學(xué)方面期 望解決的問題。,本例

15、也說明，不僅在電子學(xué)中需要信號(hào)處理，在其他領(lǐng)域信號(hào)處理也起著重要的作用。,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,，再結(jié)合先驗(yàn)知識(shí)，如雷達(dá)位置、,發(fā)射的角度等，通過計(jì)算，可得飛機(jī)的航向、位置、速度等。 簡(jiǎn)單的信號(hào)處理,，再結(jié)合先驗(yàn)知識(shí)，如雷達(dá)位置、,發(fā)射的角度等，通過計(jì)算，可得飛機(jī)的航向、位置、速度、高度等。,簡(jiǎn)單的信號(hào)處理,實(shí)際情況： 1）如何構(gòu)建雷達(dá)（發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、天線形式）？ 2）如何準(zhǔn)確測(cè)量波形的往返時(shí)間t ? 3) 在不同的時(shí)間、地點(diǎn)，電磁波的速度是不同的，在此情況下如何修正r ? 4）發(fā)射信號(hào)如何選擇（例如單/多脈沖，調(diào)制否），才能抗干擾，便于接收、便于測(cè)量、計(jì)算？ 5）發(fā)射信號(hào)會(huì)受到噪聲影響，

16、如大氣層電磁場(chǎng)、太陽熱輻射等； 6）發(fā)射機(jī)與接收機(jī)中的噪聲，如熱噪聲、電源波動(dòng)等； 7）各種人為干擾，如衛(wèi)星信號(hào)、GPRS信號(hào)、電子對(duì)抗等； 8）雜波干擾，海雜波、地表雜波、空間雜波 9）所用技術(shù)、設(shè)備本身的限制，如天線發(fā)射信號(hào)的旁瓣效應(yīng)、儀器的老化 ,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 第一章 導(dǎo) 論,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,電子專業(yè),1）如何在噪聲（甚至是強(qiáng)噪聲、甚至電子對(duì)抗）干擾的情況下， 判斷出有無目標(biāo)？ 判斷的正確性如何？ 如何提高判斷的正確性？ ,信號(hào) 檢測(cè),信號(hào) 估計(jì),3）設(shè)計(jì)（改善）雷達(dá)系統(tǒng): 電路結(jié)構(gòu)、發(fā)射信號(hào)選擇、檢測(cè)目標(biāo)電路、信號(hào)濾波、數(shù)據(jù)處理,其它系統(tǒng)也有類似的需求：例如通信系統(tǒng)，判別有無

17、信號(hào)，信號(hào)值是多少,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,八、本課程的特點(diǎn)及其學(xué)習(xí)方法,以前所學(xué)的大多數(shù)課程，主要是建立在“確定性”信號(hào)、系統(tǒng)、事件等基礎(chǔ)上的，我們的思維方式也主要集中在確定性這樣的定式上，是對(duì)確定的、具體的函數(shù)形式、波形、必然結(jié)果、具體的電路或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)展開研究的，得到的結(jié)果是確定的結(jié)果。這樣的內(nèi)容是容易理解和接受的。,學(xué)習(xí)、掌握信號(hào)檢測(cè)與估計(jì)這門課程是必要的，但這門學(xué)科主要是對(duì)隨機(jī)信號(hào)進(jìn)行分析，主要采用統(tǒng)計(jì)處理方法進(jìn)行研究，所以剛開始學(xué)習(xí)時(shí)可能會(huì)存在疑慮，往往會(huì)感到這門學(xué)科不明確、不可靠、難理解、難掌握。為使同學(xué)們能夠盡快從初學(xué)本課程階段的困惑中走出來，除老師在講授中有意識(shí)引導(dǎo)外，也有必要

18、先對(duì)本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法做一些介紹?？梢韵嘈?，同學(xué)們經(jīng)過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)（或者說學(xué)完本課程）后，對(duì)電子信息科學(xué)這門學(xué)科的理解一定會(huì)有一個(gè)本質(zhì)的飛躍。,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,課程的特點(diǎn)：,（1）統(tǒng)計(jì)的概念 課程主要研究的是大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)特性，是從統(tǒng)計(jì)的角度去分析信號(hào)與系統(tǒng)的。 課程并不會(huì)對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果（一個(gè)實(shí)現(xiàn)或一個(gè)具體的函數(shù)、波型）感興趣或感很大興趣，換言之，對(duì)于統(tǒng)計(jì)信號(hào)來說，一次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的意義是膚淺的，是沒有必要認(rèn)真研究的。相反，課程是從統(tǒng)計(jì)（大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)）的角度來研究問題的。 正因?yàn)槿绱?，本課程也稱為統(tǒng)計(jì)信號(hào)處理（統(tǒng)計(jì)信號(hào)的檢測(cè)與估計(jì)）。,（2）模型的概念 本課程是以數(shù)學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，

19、推導(dǎo)、演繹電子學(xué)科中的一些重要的理論模型或數(shù)學(xué)模型，并對(duì)這些模型進(jìn)行分析研究。 課程重點(diǎn)研究一般化（抽象化)的系統(tǒng)、信號(hào)、噪聲特性及其聯(lián)系，通常只給出它們的系統(tǒng)函數(shù)（系統(tǒng)模型）或數(shù)學(xué)模型，而很少討論具體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或?qū)嶋H電路。即使出現(xiàn)一些具體電路系統(tǒng)例子，也只是為了說明一般的帶普遍性問題的處理方法。,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,（3）物理概念 課程需要掌握的重點(diǎn)是信號(hào)處理的方法和原理，以及數(shù)學(xué)推演結(jié)果和結(jié)論的物理意義。 本課程是電子信息類學(xué)科相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，不是數(shù)學(xué)課，課程中涉及的概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、隨機(jī)過程理論等只是處理本門學(xué)科有關(guān)問題的一種數(shù)學(xué)工具，或者說是解決問題的一種手段。因此學(xué)習(xí)本

20、課程除應(yīng)注意處理問題的方法外，更重要的是要對(duì)數(shù)學(xué)推演結(jié)果和結(jié)論的物理意義有深入的理解。對(duì)一些非常復(fù)雜的數(shù)學(xué)推演過程不必過分嚴(yán)格關(guān)注細(xì)節(jié)，不必深究其數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性，重點(diǎn)是掌握處理問題的思路、方法和原理。對(duì)于教學(xué)中出現(xiàn)的有關(guān)數(shù)學(xué)上的推導(dǎo)，主要目的是引出解決問題的思路，培養(yǎng)處理實(shí)際問題、具體問題的能力。,（4）辯證概念 課程中給出的一些結(jié)果表面看是難以理解的，但確實(shí)是符合實(shí)際的。 例如，信號(hào)檢測(cè)中，按照科學(xué)的檢測(cè)準(zhǔn)則演繹出來的檢測(cè)系統(tǒng)，在檢測(cè)目標(biāo)是否存在時(shí)，系統(tǒng)可能給出正確的判決，也可能給出錯(cuò)誤的結(jié)果。學(xué)習(xí)課程的目的之一就是要盡可能地提高正確判決的概率。 再比如，信號(hào)參量估計(jì)中，對(duì)未知參量的估計(jì)絕大多

21、數(shù)情況下只能給出一種近似結(jié)果，而不太容易給出準(zhǔn)確結(jié)果。學(xué)習(xí)課程的目的之一就是要提高這種近似結(jié)果的精度。,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,學(xué)習(xí)方法,（1）針對(duì)課程的特點(diǎn)，學(xué)習(xí)時(shí)既要理論聯(lián)系實(shí)際，又要學(xué)會(huì)建立數(shù)學(xué)模型的抽象思維方法，要多動(dòng)腦筋思考相關(guān)知識(shí)來龍去脈，發(fā)掘以前所學(xué)知識(shí)的理論依據(jù)，激發(fā)出學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，逐步培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。,（2）要適當(dāng)?shù)赝瓿梢恍┽槍?duì)性的習(xí)題或研究課題，以便鞏固和加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握程度。完成這類工作可采用手工推導(dǎo)、算法編程、Matlab計(jì)算、甚至實(shí)際電路實(shí)現(xiàn)等手段。,（3）要注意查閱和復(fù)習(xí)前導(dǎo)課程中的一些知識(shí)，如高數(shù)、概率論、隨機(jī)過程、線性代數(shù)、信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理

22、等課程中的相關(guān)知識(shí)。這樣可升華以前所學(xué)的知識(shí)，促進(jìn)對(duì)這門學(xué)科的掌握。,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,九、信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)用實(shí)例,實(shí)例1：獨(dú)立成分分析方法 獨(dú)立成分分析(ICA)已經(jīng)成為近年來神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、高級(jí)統(tǒng)計(jì)學(xué)以及其它信號(hào)處理等研究領(lǐng)域中熱點(diǎn)研究課題之一，有專著，有很多期刊文章。,問題引入：,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,利用獨(dú)立成分（ICA）分析方法，求解結(jié)果為：,ICA的不足：存在順序含糊性，可通過先驗(yàn)知識(shí)來判斷（如周期性、頻率高低、相關(guān)性）； 在某些情況下，ICA不能快速收斂； 算法、硬件實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜。,信號(hào)檢測(cè)與估計(jì) 緒 論,ICA應(yīng)用例子信號(hào)分離（模擬通道的復(fù)用） 一個(gè)模擬信號(hào)通道，傳輸兩路獨(dú)立的有用信號(hào)，不可避免地引入了隨機(jī)噪聲，在接收端利用ICA，可減