资 源 简 介
一本很经典的统计信号处理丛书英文翻译版，原著Steven M. kay，罗鹏飞（译）。主要介绍了信号的参量估计，Cramer-Rao界，维纳-卡尔曼滤波，匹配滤波器，假设检验等理论与应用。出版说明进入21世纪以来,我国信息产业在午产和科研方面都大大加快了发展速度,并已成为国民经济发展的支杜产业之。但是,与世界上其他信息产业发达的匡家相比,我国在技术开发、教育培训等方面都还存在着较人的差距特别是在加人WTO后的今天,我国信息产业面临着国外竞争对手的严峻挑战。作为我国信息产业的专业科技出版社我们始终关注着全球电子信息技术的发展方向,始终把号进国外优秀电子与通信信息技术教材和专业书籍放在我们工作的重要位置上。在200年至200M年间,我社先后从世界著名出版公可引进出版了40余种教材,形成了一套“国外计算机科学教材系列,在全岡高校以及科研单位中受到了欢迎和好评,得到了汗算机领域的广·教师与科研工作者的充分肯定引进和出版一些国外优秀电子与通信教材尤具是有选择地引进批英文原版教材,将有助于我国信息产业培养具有国际竞争能力的技大人才,也将有助于我国国内在电子与通信教学工作中掌捏和踉踪国际发展水平。根据国内信息产业的现状、教育部《关于“十五期普通高等教育数材建设与改革的意见》的指示精神以反高等院校老师们反昳的各种意,我们决定引进国外电子与通信教材系列",并随后开展了大量准备工作。此次引进的国外电子与通信教材均来自国际著名出版商,其中影印教材约占一半。教材内容涉及的学科方向包括电路理论与应用、信号与系统、数字信号处理、微电子、通儈系统、电磁场与微波等,其中既有本科专业课程教材、也有掰究生课程教材,以适应不同院系、不同专业,不同层次的师生对教材的需求,广大师生可自由选择和自组合使用。我们还将与国外出版商-起,陆续推出些教材的教学支持资料,为授课教师提供帮助。此外,“国外电子与通信教材系列”的引进和岀版τ作得到了教育部高等教育司的大力支持和帮助,其屮的部分引进教材已通过“教育部扃等学电子信息科学与工程类专业教学指导委员会”的审核,并得到教育部高等教育司的批准,纳入了“教育部高等教育司推荐——外优秀信息科学与技木系列教学用书”为做好该系列教材的翻译工作,我们聘请∫清华大学、北京大学、北京邮电大学、东南大学西安交通大学、无津学、西安电子科投大学、电子科技大学等著名高校的教授和肯干敕师参与教材的翻译和审校工作。许多教授在国内电子与通信专业领城享有较高的声望,具有丰富的教学经验,他们的渊博学识从根本上保证了教材的翻译质量和专业学术与面的严莲与堆确我们在此对他们的辛勤工作与贡献表示衷心的感谢。此外,对于编辑的选择,我们达到了专业对口;对于从英文原书中发现的错误,我们通过与作者联络、从网上下载战误表等方式,迩一进行了修订;同时,我们对审校、排版、印制质蟹进行了严格把关。今后,我们将进一步加强同各高校教师的密切关系,努力引进更多的国外优季教材和教学参考书,为我国电子与通信教材达到世界先进水平而努力。由于我们对国内外电子与通信教育的发展仍存在一些认识上的不足,在选题、翻译、出版等方面的工作中还有许多需要改进的地方,恳请广大师生和读者提出批评及建议。电子业出版社教材出版委员会主任吴篚好中国L程院院十、清华大学教授副主任林金桐北京邺电大学恔长、教受、博士生导师杨干里总参通信部部长、中国电子学会会士、副理事长中国通信学会常务理事委员林孝康清华大学教授、博上"导师、电子工程系副主任、通信与微波研究所所长教育部电子信息科学与程类专业教学指导委员会委员徐安十北京大学教授、博士生导师、电子学系副主任教育部电子信息与电气学科教学指导委员会委员樊昌伯西安电子科技大学教授、博土生导师国通信学会理事、IEEE会程吋F东南大学教授、博上生导师移动通信国家重点实验室主任郁道银天津大学副校长、教授、博士生导师教育部电子信息科学与工程类专业教学指导委员会委员阮秋奇北方交通大学教授、博士生导师讠算机与信息技术学院院长、信息科学研究所所长张跷林北京航空航天大学教授、博士生导师,电子工程系主任教育部电子信息科学与电气信息类基础误程教学指导委员会委员郑宝玉南京邮电学院副院长、教授、博上生导师教育部电子信息与电气学科教学指导委员会委员朱世华西安交通大学教授、博士生导师、电子与信息工程学院院长教育部电子信息科学与工程类专业教学指导委员会委员彭启琮电了科技大学教授、博士生导师、通信与信息工程学院院长教育部电子信息科学与电气信息基础课程教学指导委员会委员毛军发上海交通尺学教授、博土生导师、电子信息学院副院长教倉部电子信息与电气学科教学指导委员会委员赵尔沅北京邮电大学教授、教材建设委员会主任钟允若原郎电科学研究院剧院长、总工程狮刘彩中国通信学会副理事长、秘书长杜振民电了工业出版社副社长译者序Steven a.ky是美到 Rhadi island大学电子与计算机程系的教授,并且忌信号处理方画的国际知名学者、…-直致力于数学统计方法在数宁信号处理中的应厅斫究.1989年,出于他在参数谱估计与捡测的埋论和应H方面做出的突出页献而被选为FE的高级会员。Ky教授还担了许多本科生和硏究生的教拦,他诩授的本科生课程冇“线性系统”、“线性系统与信号¨,研究生课程有“线性变换分析”、“数竽号处理”、“随机过程导论”、“通佶理论”、“估计论”、“调制与检测”和“信号处理中的高鉍专題(现代谱佔计)等本书的英文原版门出版之后,已被世界许多大学选为“统计信号处理”研究生谋程的教材或教学参考书。作者以多年的教学经验为基础撰写了不书,并通过易于理解的方法介绍了估计理论和检测理论的基本思想:本书共分为两卷、每卷的第1章分别介绍了供计理论和检测理论的基本概念,并以淚显易懂的方式闸述了硷测与佔计的基本概念和方法使读者在一开始就对统计信号处理的基本想和原理有一个大致的!鮮。在随后的各章中又延续了这样一种指导思慧,即在每章的开头就用一节来概述本章的容利主要结论。本最为突出的一个特点是提供了大量的实例,无论是讲解估计理论还足检测理论,作者都以儿个简单而又常用的例子来闸述检测、估计的基本理论与方法读者在阅读乍书时可以通过这些例子来比较各种方法的异同,并加深对概念的理解和掌握。此外,每意在介绍完基本的理论方法后都给出了一个信号处理应用实例这些例子的涉及面比较广,都是作者结合课题研究而编写的各个应用领城的入门例子。在霄达、通倍、肓动控制、语音倍号处理、生物医学、刖间序列分析与谱佔计等应用领域遇到的许多统计信号处理问题,都可以在本书的例子或巧题中找到解决问题的方法,甚至可以直接找到答案。本书的每一章都附有人量的习题,这些习题与母章的内容紫密结合,其中很多是书中结论的证明或进一步的解释,同时也是本书内容的重要组成部分。许多定理的证明都在每章的附录中给出,书中较少有算法的繁琐推导,而把主要的精力放在对基本概念的阐述上本书的每一卷都是作者针对一个学期约50-60学时的课程编写的,前在我国高校的电子信息类专业的研究生课程体系中,“统计信号处理”的课程般是50~60学时,其屮包括了检测、佔计和最佳滤波的内容,因此在选用本书作为教材时需要对内容进行一些取舍。泽者承担了多年的“统计信号处理”研究生课程的教学,在近来年的教学中也参考了本书的许多内容。因此,译可以为选月本书作为教材的教师提供一些参考盞见,并且交流教学的经验与体会参加本书酬译L作的有罗飞(前言;第一卷:第1章。第6章、第13章~第14章;第二卷第1章-第9章、第1章)张文明(第二卷:第1章、第!章~第13章)刘忠(第一-卷:第7章第8章赵艳丽(第一卷:第10章~第12章、附录)张亮(第一卷:第15单)刘剑(第一卷第9章加参如翻泽、校对和译稿资料整理的还有谭全元、陈瑛、罗住莹、杨建华、王世希、杨世海朱国富、田传艳、兰海滨、郭春、沈英春、肖旭、孪盾、丹梅、谢小霞、徐振海、曾勇府。最后,由罗鹏飞对全书的译文进行了校对和整理。由于者的水平有哏,文中难免有不当之处,敬请读者批评指正前言本书的第-·卷统计信号处理基矸——仲计理论)要描述了从咻声中接收的信号里提取信息的计参数估计的应用,笫二卷〔紕计信号处埋诎——校测埋论)主要讲解了噪声中信号检测的统计假设检验的应用。这个书为读者提供了统计信号处理的理论和应用的全面介在有关统计学的许多著作中,参数计和假设检验是必不可少的主题这此著作既有统计学家撰写的,也有应用统计技术的专家编著的,前者注重理论的严密性,斤者刈更为强调实际的应用,本书则试图在两个力而法到平衡。这本书的读者群定位在从亨信号处埋算法的设计与实现的人员我们把重点敚在得到最烓估计算法和最佳检测算法上,并且这些算法可以在数字算机上实现。因此,假定数据集为连续时间波形的采佯或是一个数据点序列,并把那些是得到一个最佳估计器(检测器)和分析其性能的重要方法作为选择的主题。于是,本书省暗了那些比较难懂的理论叙述,更多的内容请参见相关的参考文献通过一些很好的例亍来埋解和掌握参数估计理论和检测理论,这作者认为的最好方法,因此本书运用了大量的实例来说明相关的理论。同时,鸪中还给出了其他一些例子,从而将理论应用到当前感兴趱的实际倍号处理问题。本书还提供了大量的习题,这些以题包含了从理论的筒单应用到基本概念的扩展。为了帮助读者更好地理解,在每章的开始使给出了这-的小结部分统计信号处理基础——估计理论第14章给出了所有基本估计方法的概述,以及选择一个特定估计量的基本原理。第2章第9章首先讨论了经典的估计问题,接着在第10章~第13章讨论了贝叶斯估计叵题。这样的结构安排对于分析两种基本方法的差异是有帮助的。最后,也是为了清晰起见,我们首先介绍标量参数的估计原理,然后扩展到矢量情况。这是因为矢量估计要求的矩阵代数有时可能会使主要的概念变得模糊统计信号处理基础—检测理论我们广泛使用了 MATLAB科学程序设计语言(42h版)来得到计算机产生的结果。同时书中也给出了部分 MATLAB程序清单,这些程序对于读者肯定是有益的。第11章治出了所有基本检测方法的概述和选择一个特定方法的基本原理。第3章~第5章描述了基于简单假设检验的檢测,而第6章第9章给出了基于复合假没检验(适合于未知参数〕的检测。其他章介绍了非高斯信号的检测(第10章),模型变化的检测(第12章),以及在阵列处理中复/矢量数据的扩展(第13章)。本书是根据 ncde island大学估计理论和检测理论的研究生课程编写的,并且包含了更多的内睿。必要的背景知识包括数字信号处理的基础、概率与随机过程、线性代数与短阵理论。这本书也适于自学,其中的概念对于学生和工程师都是很实用的。目录第一卷:统计信号处理基础——估计理论第1章引直,1倍号处理中的佔计1,2估计的数学门题1.3估计量性能评估14几点说明参考文献题第2章最小方差无偏估计■L号寻4·甲甲P■由血山山山p2.1引142.2…………:4!,4!…!142.3无偏付计量………*……………142.4最小方差准划……1725最小方差无偏估计的存在性182.6求最小方差无偏计量27拉展到矢量参数参考文献■■鲁■■………………………**…20习题■■p■唱◆pp即即■看q唱p血■pd■d唱■■■第3章 Cramer-Rao下瑕3.1引言2结33估计量精度考虑3.4 Cramer-a下限35高斯白噪声中信号的一般CRLB36参数的变换暴·占■L画313.7扩展到矢量参数3.8矢量参数变换的CRLB……3839-般高斯情况的CRIB卩■■订■■■■bb■393.10W高斯随机过程的渐近CRLB423.11信号处理的例子参考文献p》白1···■■■■■1甲1【1■門■■晶b习题附录3A标量參数CRLB的推导附录3B矢量参数CRLB的推导…附录3C一般高斯CHLB的推导附录3D渐近CRLB的推导第4章线性模型…4.14.2小结74.3定义和性质■■■+■7044线性燒型的∫↓↓·■d1.5扩展到线性模型……■】79参考文献习题第5章一般最小方差无偏估计…85:』··甲·p:p855.2小结■■t855.3充分统计量F■p855.4求允分统计量_·L55利用充分统计量求Mv佔计量56扩展到矢参数參考文献刁题………附录5 a Neyman-Fishcr因子分解定理(标量参数)的证明…1■■p■··日甲_即郾阝晶附录58 Rao-Blackyel‖- Lehmann; Scheffe定理(标量参数)的证明■卓日■《啁第6章最住线性无偏估计量…106.}引4看■d血c6.2小结…·吾■■D·如口bpm63BUE的定义·血血64求BLUE1126.5扩到矢量参数■■甲唱■L甲看着1晶66信号处理的例」…■■■■■■■严P早『I■·m参朽文献d■l口■【番b120习题120附录6A标量BUE的推导■■■看山p;125附录6矢量BU的推导…幽■D1●■第7章最大似然估计…引言7.2小绪7.3举例…………………■l47.4求MEA↓■=h·…13375MLE的性质………13576变换参数的MLFl427.7ME的数恒踊定■鲁L■Il4578扩到矢量参数…+::∵::115079渐近ME鲁■1■山▲■■■l■■tt自■7.10信号处理的例子·P■t多考文献习题…附录7A蒙特卡洛方法170附录7B标量参数ME的渐近PDE刚录7CEM算法例题中条件对数似然函数的推导……第8章最小二乘估计8.1引言82小结83最小二乘计方达8.4线性最小“乘计十I■卜tb8.5L柯解释…8.6按阶递推最小二乘估讠8.7序贯最小一乘估计:19988约束最小二乘估计Ip幽■■■2089非线性最小二乘估计8.D信号处理的例子…r………214参考文献1【昏早■■鲁■1山I■卩·咱习题■■■鲁司甲d自226附录8A按阶递推最小二乘估计的推导附录8递推投影矩阵的推导量··甲:1;司·■p中甲鼻■■■附录8C序贡最小二乘估计的推导…第9章矩方法…………23823892小结11■日日●日日■■p日"甲1■等23893矩方法:古▲甲9.4扩展到矢置参数24l95佔计量的统计评介■暑日·画L。■■■■■·■』p·4··d·q:〓郾496信号处理的咧子24参考文献……鲁■■■要I249习题第10章贝叶斯愿理■■·【倡25319.1引言■1P1.2小结■日■■↓}甲■卩■山bb2530.3先验知识和估计……1白口唱曲鲁pd■■p血血■■pd25310.4选择先验PDF『·■蚤■■■P·■卜鲁■卜蚤25910.5高斯PDF的特性……·鲁1b啬■晶 tt口263i0.6贝叶斯线性模型…I0.7多余参数……4··44·····.···:平4F1平早4甲444I0.8确定性参数的贝叶斯怙汁…………270考文献J题271附录10A条件高斯PDF的推导…44b即275第11章一般贝叶斯估计量27712小结27711.3风险函数…-……………●▲幽■■■看P■看27114最小均方误差洁计量…28011.5最大后验估计量11.6性能摧述……【I■11.7倍号处理的例子T·■■督1、■■q甲■295参考文献299习题299附景11A连续时间系統到离散时间系统的转换…"…………………304第12章线性贝叶斯估计量12.l引▲■■■↓甲■↓L山L3061230612.3线性MMSE仙计…30612.4几何解释……tq■■■125矢量 LMMSE估计量…早冒■■卜■■面■■·■■■··■■幽p甲apda126序贯 LMMSE估计…………316127信号处理的例子-维纳滤波器37参考文献↓■着■■…:330习题kb■附录12A贝叶斯线性模型的序贸LMSE估计量的推导第13章卡尔曼滤波器33813.1引言…………■·自自口·p13382小结……■自_甲133813.3动态信号模型…·■曾qIb■■罪日p33813.4标量卡尔曼滤波器…………13.5卡尔曼滤波器与维纳滤波器的关系「■L即·■■甲晋■P1t35636矢量卡尔曼滤波器甲44d13.7扩展卡尔曼港波器…36I
