信號檢測與估計（第2版）學習輔導與習題解答（計算機係列教材） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張立毅，孫雲山，張曉琴 等 著

圖書標籤:

• 信號檢測
• 信號估計
• 通信原理
• 隨機過程
• 數理統計
• 計算機應用
• 高等教育
• 教材
• 習題解答
• 學習輔導

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302370642

版次：2

商品編碼：11561579

品牌：清華大學

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2014-10-01

用紙：膠版紙

內容簡介

本書是張立毅、張雄、李化編著的《信號檢測與估計（第2版）》一書的配套教材，內容涉及隨機信號及其統計描述、經典檢測理論、確知信號檢測、隨機參量信號檢測、多重信號檢測、序貫檢測、經典估計理論、信號參量估計、信號波形估計（維納濾波、卡爾曼濾波和自適應濾波）以及功率譜估計等。 在編寫過程中，按照知識點結構框架、學習要求、核心內容、重要公式、經典例題、名詞中英文對照、習題解答等對各章內容進行總結提煉和補充完善，並在書末給齣誤差函數錶等常用錶格，利於學習參考。 本書可以為“信號檢測與估計”課程的主講教師和學生提供參考。

目錄

第1章緒論11.1知識點結構框架11.2學習要求11.3核心內容11.3.1信號檢測與估計的基本概念11.3.2信號檢測與估計的發展曆程11.3.3本教材的結構安排21.4名詞中英文對照21.5練習與習題解答31.6知識擴展31.6.1信號檢測與估計理論代錶人物簡介31.6.2信息的概念及幾種主要解釋5第2章隨機信號及其統計描述72.1知識點結構框架72.2學習要求72.3核心內容72.3.1隨機過程的基本概念72.3.2平穩隨機過程92.3.3隨機過程的正交級數錶示122.3.4希爾伯特變換122.3.5高斯過程與高斯白噪聲132.4重要公式152.5經典例題162.6名詞中英文對照232.7習題與思考題解答242.7.1習題解答242.7.2思考題解答28第3章經典檢測理論303.1知識點結構框架303.2學習要求303.3核心內容303.3.1信號檢測的基本概念303.3.2二元檢測準則323.3.3M元檢測準則343.4重要公式353.5經典例題353.6名詞中英文對照503.7習題與思考題解答513.7.1習題解答513.7.2思考題解答57第4章確知信號的檢測594.1知識點結構框架594.2學習要求594.3核心內容594.3.1確知信號檢測的基本概念594.3.2二元確知信號的檢測604.3.3多元確知信號的檢測634.3.4高斯色噪聲中確知信號的檢測634.3.5匹配濾波器644.4重要公式664.5經典例題674.6名詞中英文對照774.7習題與思考題解答784.7.1習題解答784.7.2思考題解答83第5章隨機參量信號的檢測855.1知識點結構框架855.2學習要求855.3核心內容855.3.1隨機參量信號檢測的基本概念及檢驗準則855.3.2隨機相位信號的檢測875.3.3隨機振幅信號的檢測895.3.4隨機頻率信號的檢測905.3.5隨機時延信號的檢測915.4重要公式935.5經典例題945.6名詞中英文對照985.7習題與思考題解答985.7.1習題解答985.7.2思考題解答105第6章多重信號的檢測1066.1知識點結構框架1066.2學習要求1066.3核心內容1066.3.1多重信號檢測的基本概念1066.3.2確知脈衝串信號的檢測1076.3.3隨機相位脈衝串信號的檢測1086.3.4隨機振幅和相位脈衝串信號的檢測1096.4重要公式1106.5經典例題1116.6名詞中英文對照1126.7習題與思考題解答1136.7.1習題解答1136.7.2思考題解答114第7章序貫檢測1167.1知識點結構框架1167.2學習要求1167.3核心內容1167.3.1序貫檢測的基本概念1167.3.2序貫檢測的基本方法1177.4重要公式1187.5經典例題1187.6名詞中英文對照1237.7習題與思考題解答1237.7.1習題解答1237.7.2思考題解答126第8章經典估計理論1288.1知識點結構框架1288.2學習要求1288.3核心內容1288.3.1經典估計準則1288.3.2估計量性質1318.3.3Cramer�睷ao不等式1328.4重要公式1328.5經典例題1338.6名詞中英文對照1398.7習題與思考題解答1398.7.1習題解答1398.7.2思考題解答147第9章信號參量的估計1499.1知識點結構框架1499.2學習要求1499.3核心內容1499.3.1單參量估計的基本概念1499.3.2單參量估計的通式1499.3.3振幅估計1509.3.4相位估計1519.3.5時延估計1529.3.6頻率估計1539.4重要公式1539.5經典例題1549.6名詞中英文對照1589.7習題與思考題解答1599.7.1習題解答1599.7.2思考題解答165第10章維納濾波和卡爾曼濾波16610.1知識點結構框架16610.2學習要求16610.3核心內容16610.3.1綫性濾波16610.3.2維納濾波16710.3.3卡爾曼濾波16910.4重要公式17010.5經典例題17110.6名詞中英文對照17610.7習題與思考題解答17710.7.1習題解答17710.7.2思考題解答180第11章自適應濾波18211.1知識點結構框架18211.2學習要求18211.3核心內容18211.3.1自適應濾波概述18211.3.2最小均方自適應濾波算法18311.3.3遞歸最小二乘自適應濾波算法18511.4重要公式18611.5經典例題18711.6名詞中英文對照19111.7習題與思考題解答19211.7.1習題解答19211.7.2思考題解答194第12章功率譜估計19512.1知識點結構框架19512.2學習要求19512.3核心內容19512.3.1經典譜估計法19512.3.2現代譜估計法19712.3.3AR模型譜估計法19812.3.4白噪聲中正弦信號的譜估計19912.4重要公式20012.5經典例題20112.6名詞中英文對照20512.7習題與思考題解答20512.7.1習題解答20512.7.2思考題解答209附錄A常用三角函數公式211附錄B歐拉公式212附錄C常用不定積分213附錄D誤差函數錶214參考文獻216

前言/序言

　　信號檢測與估計作為現代信息理論的一個重要分支，是以信息論為理論基礎，以概率論、數理統計和隨機過程為數學工具，以受噪信號處理為對象，以提取有用信息為目標，綜閤係統理論與通信工程的一門學科；是通信、雷達、聲呐、自動控製等技術的理論基礎，在通信信號處理、生物醫學信號處理、地震信號處理等領域得到廣泛應用。　　“信號檢測與估計”是電子信息類專業本科生和研究生的重要專業基礎課程，主要講授信號檢測與波形和參數估計的基本理論及方法。由於涉及到的名詞概念多、數字推導多，使得在學習過程中齣現瞭“三難問題”，即知識難理解、準則難掌握、公式難應用。為此，我們以張立毅、張雄、李化等編寫的《信號檢測與估計》（第2版）（清華大學齣版社齣版）為主要研究對象，並參考其他相關資料，編寫瞭《信號檢測與估計學習輔導與習題解答》一書，力求對本門課程的學習有所幫助。　　本書在編寫過程中，按照知識點結構框架、學習要求、核心內容、重要公式、經典例題、名詞中英文對照、練習與習題解答等對各章內容進行總結提煉和補充完善，並在書末給齣常用三角函數公式、歐拉公式和誤差函數錶等常用錶格，利於學習參考。　　本書由張立毅擬訂編寫提綱，負責統稿和定稿。李艷琴編寫瞭第1章、第10章和第12章，陳雷編寫瞭第2章、第3章和第11章，孫雲山編寫瞭第4章、第5章和第9章，白煜編寫瞭第6章，張曉琴編寫瞭第7章和第8章。　　在本書編寫過程中，參閱瞭不少文獻資料，作者在此緻以誠摯的謝意。　　由於作者水平有限和編寫時間倉促，書中難免會齣現一些疏漏和不妥之處，懇請讀者批評指正。

信號檢測與估計（第2版）學習輔導與習題解答（計算機係列教材）—— 深入解析，助您精通信號處理核心理論與實踐 《信號檢測與估計（第2版）學習輔導與習題解答》是一本專為計算機科學與技術、電子信息工程、通信工程等相關專業的學生及從業人員量身打造的學習輔助教材。它緊密圍繞經典的《信號檢測與估計》（第2版）教材，旨在幫助讀者係統、深入地理解信號檢測與估計領域的關鍵理論，掌握解決實際問題的分析方法，並提升在計算機應用中的實踐能力。本書並非對原版教材的簡單復述，而是通過精煉的理論梳理、詳盡的例題解析和富有挑戰性的習題解答，為學習者構建起一個完整、易懂的學習路徑，最終達到融會貫通、學以緻用的目標。 一、 課程背景與學習目標 信號檢測與估計是現代信息科學技術的核心基石之一，廣泛應用於雷達、聲納、通信係統、醫學影像、遙感、模式識彆、人工智能等眾多領域。無論是從海量數據中提取有用信息，還是在噪聲乾擾下準確判斷目標是否存在，亦或是精確估計信號的未知參數，都需要紮實的信號檢測與估計理論基礎。 本書的目標在於： 1. 夯實理論基礎： 幫助讀者透徹理解信號檢測與估計的基本概念、核心原理，包括概率論與數理統計的基礎、隨機過程理論、經典檢測準則（如Neyman-Pearson、Bayes）、估計理論（如最大似然估計、最小均方誤差估計）、以及綫性模型等。 2. 掌握分析方法： 引導讀者學習如何將信號檢測與估計的理論應用於具體的工程問題，掌握建立數學模型、分析係統性能、設計最優檢測與估計器的基本方法。 3. 提升解題能力： 通過對教材中典型例題的深入剖析，以及對本書精選習題的詳細解答，使讀者能夠獨立解決各類與信號檢測與估計相關的計算題、分析題和設計題。 4. 培養實踐意識： 結閤計算機科學背景，引導讀者思考如何在實際的計算機係統中實現和應用信號檢測與估計算法，為後續的課程設計、畢業設計以及實際工程項目打下堅實基礎。 5. 適應技術發展： 關注信號處理領域的新發展和新趨勢，在基礎理論的講解中融入現代化的視角，幫助讀者理解傳統理論與前沿技術之間的聯係。 二、 本書特色與內容亮點 本書在編寫過程中，充分考慮瞭學習者的認知規律和學習需求，力求做到以下特色： 1. 係統性與條理性兼備： 緊扣《信號檢測與估計》（第2版）教材的章節結構，按照邏輯順序，逐一梳理和講解核心概念。每個章節都力求結構清晰，重點突齣，使學習者能夠循序漸進地掌握知識。 2. 理論深度與易懂性並存： 在保留理論嚴謹性的前提下，注重對抽象概念的具象化解釋，輔以直觀的圖示和類比，化繁為簡，幫助讀者理解深奧的數學原理。復雜的推導過程會進行詳細的步驟分解，並點明關鍵環節。 3. 例題解析詳盡入微： 原版教材中的例題是理解理論的絕佳載體。本書對原版教材中的例題進行瞭逐一精選和深入解析，不僅展示瞭求解過程，更重要的是分析瞭題目的背景、考察的知識點、解題思路的形成過程以及解題的技巧和注意事項，讓讀者真正“學會”例題。 4. 習題解答精煉實用： 本書精選瞭大量具有代錶性的習題，涵蓋瞭從基礎概念到復雜應用的各個層麵。習題解答力求簡潔明瞭，突齣核心思路，並提供多種解題方法的比較分析。對於一些關鍵性的習題，還會進行拓展討論，引導讀者思考題目的變化和延伸。 5. 強調計算思維與計算機實現： 考慮到計算機科學的背景，本書在講解過程中，會適時地引入一些與計算和實現相關的思考。例如，在討論算法時，會提及算法的計算復雜度、數值穩定性等問題；在解析習題時，會提示某些問題可以通過編程進行驗證或求解。雖然本書不直接提供代碼，但旨在培養讀者將理論轉化為計算思維的能力。 6. 注重問題導嚮與能力培養： 鼓勵讀者主動思考，將所學知識應用於解決實際問題。本書的編排設計，旨在培養讀者獨立分析問題、解決問題的能力，而非僅僅記憶公式和結論。 7. 麵嚮計算機係列教材的特色： 作為“計算機係列教材”的學習輔導，本書在內容組織和講解方式上，會側重於與計算機科學的交叉和融閤。例如，會強調算法的效率、數據結構的應用、信號處理在計算機視覺、語音識彆、數據挖掘等領域的應用背景。 三、 各章節內容概述（示意性，非本書目錄） 為瞭更清晰地展示本書的價值，這裏對可能涵蓋的核心內容進行概述，但請注意，這並不代錶本書的完整目錄，具體內容請參考本書的實際章節。 第一部分：信號檢測基礎 1. 概率論與數理統計復習與應用： 涵蓋隨機變量、概率分布、期望、方差、聯閤概率、條件概率、貝葉斯定理、大數定律、中心極限定理等，並講解這些概念在信號處理中的具體應用，例如噪聲的統計特性描述。 2. 統計決策理論基礎： 引入假設檢驗的基本概念，包括零假設 H0 和備擇假設 H1，以及統計量、檢驗統計量、拒絕域、接受域等。 3. 經典檢測準則： 詳細講解 Neyman-Pearson 準則（最大化檢測概率，固定虛警概率）和 Bayes 準則（最小化平均風險），分析各自的優缺點和適用場景。 4. 似然比檢驗： 重點講解似然比檢驗作為統一的檢測方法，推導其最優性條件，以及如何構建似然比檢驗統計量。 5. 最優接收機： 探討在不同噪聲模型（如加性高斯白噪聲、瑞利衰落信道）下，最優檢測器的結構和性能分析，包括檢測概率、虛警概率、均值錯誤概率等性能指標的計算。 6. 信號存在與否的檢測： 解決“有信號”還是“無信號”的基本問題，如雷達目標檢測、通信信號判決等。 第二部分：信號估計基礎 1. 參數估計的基本概念： 引入點估計和區間估計的概念，以及估計量的無偏性、有效性、一緻性等評價指標。 2. 最大似然估計（MLE）： 詳細講解 MLE 的原理、求解方法（包括解析法和數值法），以及其在信號處理中的廣泛應用。 3. 最小均方誤差估計（MMSE）： 介紹 MMSE 的原理，它旨在最小化估計誤差的均方值，並與 MLE 進行比較。 4. 綫性模型與最小二乘估計： 講解綫性模型在信號估計中的應用，以及最小二乘估計（LS）作為一種重要的參數估計方法。 5. 卡爾曼濾波： 作為一種重要的動態係統參數估計方法，本書將對其基本原理、遞推算法進行深入淺齣的講解，並結閤實際應用進行分析。 6. 信息論與估計的界限： 介紹 Cramer-Rao 下界（CRLB）等概念，分析參數估計的理論極限，為設計和評估估計器提供理論依據。 7. 信號參數估計： 討論如何估計信號的幅度、頻率、相位、延遲等關鍵參數。 第三部分：進階主題與計算機應用 1. 多觀測量的信號檢測與估計： 探討如何利用多個傳感器或多次測量來提高檢測和估計的性能。 2. 統計信號模型： 介紹更復雜的信號模型，如高斯過程、馬爾可夫過程等。 3. 信號檢測與估計的性能界限： 深入分析各種情況下檢測概率和估計誤差的理論界限，以及如何通過優化係統設計來逼近這些界限。 4. 信號處理在計算機科學中的應用場景： 結閤計算機專業背景，討論信號檢測與估計在圖像處理（如目標識彆、邊緣檢測）、語音識彆、數據壓縮、機器學習（如特徵提取、分類器設計）、通信係統（如信道估計、均衡）等領域的具體應用案例。 5. 數值計算與算法實現考量： 在講解過程中，會適時提醒讀者在計算機實現過程中需要考慮的數值穩定性、計算效率、精度問題。例如，在推導濾波器或估計器時，會討論其迭代過程的收斂性。 四、 學習建議 為瞭最大化本書的學習效果，建議讀者： 1. 配閤原版教材閱讀： 本書是學習原版教材的絕佳補充，請將本書與《信號檢測與估計》（第2版）教材結閤使用，相互印證。 2. 獨立思考，主動練習： 在閱讀例題解析時，先嘗試自己思考，再對照本書的解析。對於習題，務必獨立完成，遇到睏難再參考解答，並理解解答的思路。 3. 勤於推導，重視概念： 不要滿足於記憶結論，要理解推導過程，掌握數學工具的應用。概念的理解是解決問題的關鍵。 4. 聯係實際，拓展思維： 思考本書講解的理論和方法在實際工程中的應用，嘗試將書本知識與計算機科學的實際項目聯係起來。 5. 組織討論，交流心得： 如果可能，與同學、老師或同行一起討論學習中遇到的問題，集思廣益，共同進步。 《信號檢測與估計（第2版）學習輔導與習題解答》將是您在信號檢測與估計領域學習道路上的忠實夥伴。本書以嚴謹的學術態度、清晰的講解邏輯、豐富的例題習題，助您攻剋信號處理的難點，掌握核心技術，為您的學術研究和職業發展奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我量身打造的學習伴侶！作為一名計算機專業的學生，信號檢測與估計這個主題對我來說一直是個難啃的骨頭，概念抽象，公式繁雜，常常感到力不從心。然而，當我翻開這本《信號檢測與估計（第2版）學習輔導與習題解答》時，仿佛一道曙光照亮瞭我前行的道路。作者在講解理論知識時，循序漸進，深入淺齣，將那些晦澀難懂的定義和定理一一拆解，用通俗易懂的語言和生動形象的比喻進行闡釋，讓我這個初學者也能茅塞頓開。更令我驚喜的是，書中大量的例題解析，從最基礎的原理應用到復雜的實際場景模擬，每一步都清晰明瞭，讓我能夠真正理解公式背後的邏輯，而不僅僅是死記硬背。特彆是那些章節，在解答過程中，作者還會時不時地提點關鍵的思維方法和容易齣錯的地方，這對於我這種需要大量練習來鞏固知識點的人來說，簡直是無價之寶。我感覺自己不再是孤軍奮戰，而是有瞭一位經驗豐富的導師在身邊指導，學習效率得到瞭極大的提升。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構設計也相當人性化，非常符閤我的學習習慣。作為一本輔導類的書籍，它並沒有僅僅堆砌知識點，而是將理論講解與習題解答有機地結閤起來。每一章的學習輔導部分，都會先對核心概念進行梳理，然後緊接著提供與這些概念相關的練習題和詳細解答。這種“即學即練，即練即鞏固”的學習模式，極大地提高瞭我的學習效率。我不再需要翻來覆去地查閱不同的資料，或者在教材和習題集之間來迴切換。這本書就像一個整閤包，將我所需的一切都集中在一處。而且，書中的內容安排也非常有條理，從基礎概念的引入，到高級算法的講解，再到實際應用的探討，邏輯性很強。我能夠清晰地看到知識體係的構建過程，這對於我理解整個學科的脈絡非常有幫助。即使是我之前覺得非常睏難的章節，在輔導書的指引下，也變得相對容易理解瞭。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對“信號檢測與估計”這門課程既好奇又有些畏懼的學生，我一直在尋找一本能真正幫助我理解這門課程的書。偶然間發現瞭這本《信號檢測與估計（第2版）學習輔導與習題解答》，真是太幸運瞭！它不僅僅是一本習題解答，更像是一位耐心而又專業的導師。作者的語言風格非常親切，絲毫沒有理論書籍那種冰冷的距離感。他會用一些類比來解釋抽象的概念，比如將最優估計比作在嘈雜的環境中盡量準確地捕捉說話者的聲音，將檢測比作在背景噪音中辨彆齣微弱的信號。這些生動的比喻讓我在腦海中建立瞭直觀的理解，不再對公式望而生畏。而且，書中的排版設計也十分清晰，重點內容會用加粗或者特殊顔色標齣，讓我能夠快速抓住核心信息。最重要的是，每一次題目解答都附帶瞭詳細的背景知識迴顧，讓我即使忘記瞭之前的概念，也能很快迴憶起來，並理解為什麼選擇這個方法來解題。

評分☆☆☆☆☆

我必須說，這本書在習題解答方麵做得非常齣色，簡直是學霸養成記的必備手冊。我一直在為“信號檢測與估計”這門課程的習題而苦惱，很多教材上的例題解法要麼過於簡略，要麼就是直接給齣結果，讓人摸不著頭腦。但是，這本輔導書卻完全打破瞭我的固有印象。它提供的習題解答，不僅僅是給齣答案，而是詳細地展示瞭完整的解題過程。從題目分析、關鍵公式的選用、到每一步的計算推導，都寫得非常詳盡。而且，作者還會針對同一道題，給齣不同的解題思路，或者指齣不同方法在效率和適用性上的差異，這讓我能夠從多個角度理解問題，培養更全麵的解題能力。更讓我贊嘆的是，對於一些具有挑戰性的綜閤性題目，書中還專門闢齣瞭“解題思路分析”的部分，深入剖析瞭題目的考察點和設計意圖，幫助我們理解其背後的數學思想。我之前在做某些習題時，常常會卡在某個環節，但通過閱讀這些詳細的解答，我不僅解決瞭眼前的問題，還學會瞭如何舉一反三，解決類似的其他問題。

評分☆☆☆☆☆

這本書最大的價值在於它能夠真正幫助讀者建立起紮實的知識體係，並培養解決實際問題的能力。在學習“信號檢測與估計”的過程中，我常常睏惑於理論知識與實際應用之間的脫節。許多教材側重於數學推導，而忽略瞭這些理論在工程實踐中的意義。然而，這本輔導書在這方麵做得非常到位。它在講解理論時，會穿插一些相關的工程背景和應用場景，讓我們知道這些概念是如何被應用到雷達、通信、圖像處理等領域的。更關鍵的是，習題解答部分，很多題目都是基於真實的工程問題進行改編，並且在解題過程中，會強調如何將理論模型轉化為實際的計算步驟。作者甚至還會討論在實際應用中可能遇到的限製和挑戰，以及如何根據實際情況調整算法。這種貼近實際的講解方式，讓我覺得這門課程的學習不再是枯燥的數學遊戲，而是能夠真正解決現實世界問題的有力工具。我感覺自己正在從一個理論的旁觀者，逐漸轉變為一個能夠應用知識的實踐者。