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信号检测与估计 第0章 绪论 教材 《信号检测与估计》第三版 张明友 编著 电子工业出版社 信号检测、估计的通俗解释 在一个月黑风高的夜晚，在昏黄的路灯下 1、路上是不是有移动的物体？-雷达检测 2、这移动的物体是人还是狗？ -二元检测 3、如果是一个人，这人的年龄，身高，体重是多少？ -参数估计 教与学沟通 任课老师自我介绍 景小荣 2009年博士毕业于电子科技大学电路与系统专业，主要从事通信信号检测与估计方面的研究。目前研究领域为未来移动通信-LTE系统关键技术研究。 点名 本章授课内容 1 通信发展简史及通信理论的发展 2 信息传输系统和香农模型（两个特殊模型通信系统、雷达子系统模型） 3 信号处理系统的空间表示法 4 本课程的安排及所需基础 一 通信发展简史（1） 19世纪开始发展电通信以来，通信技术的发展速度很快，特别是上世纪50年代以后发展更为迅速，通信发展简史如下： 1838年 摩尔斯发明有线电报 1864年 麦克斯韦提出电磁辐射 1876年 贝尔发明了电话 1906年 发明了真空管 1918年 调幅无线电广播、超外差接收机问世 1925年 多路通信 一 通信发展简史（2） 1937年 发明了pcm原理 1940-1945年 二次大战刺激了雷达和微波通信系统的发展 1948年 发明了晶体管；香农提出了信息论，通信系统理论开始建立 1950年 时分多路通信应用于电话 1956年 敷设了越洋电缆 1957年 发射了第一颗通信卫星（苏联） 1960年 发明了激光 1961年 发明了集成电路 一 通信发展简史（3） 1960-1970年 彩色电视问世；阿波罗宇宙飞船登月；数字传输的理论和技术得到了迅速发展；出现了高速数字计算机 1970-1980 超大规模集成电路、商用卫星通信、程控数字交换机、光纤通信系统、微处理机等迅速发展 1980以后 超大规模集成电路、长波长光纤通信系统广泛应用，综合业务数字网崛起 上世纪80年代中期 SDH技术和ATM技术发展,今后的通信将朝着宽带化、数字化和智能化方向发展。 一 通信发展简史（4） 特别值得一提的是：上世纪20年代开始，尤其是50年代以后，在通信理论上，取得了可喜的进展，先后形成了“过滤和预测理论”、“香农信息论”、“纠错编码理论”、“信源统计特性理论”、“信号与噪声理论”、“调制理论”、“信号检测理论”等等。在通信体制上，由于电子管、晶体管和集成电路的问世，不仅促使了模拟通信的迅速发展，而且出现了数字通信。 在通信种类上，出现了不同种类传输手段的通信，即出现了脉码通信，微波中继通信、光纤通信、卫星通信和移动通信。 二 信息传输系统的香农模型 信息与信号 信息（准确的说是消息，而信息是指消息所包括的有用信息）的传输和交换是通过信号逐一物理实现来完成的。 信号是信息的载荷者、传送者。因为在信号产生和传输的过程中，可能受到各种干扰，因而必须加以处理，才能共给信息接收者使用。 二 信息传输系统的香农模型 这门课程所解决的问题 由于信号本身的干扰往往具有随机性，因而信号处理设备必须进行统计分析，而统计分析的基本任务是检测信号（即判断某种信号是否存在）和估计携带信息的信号参量，这是我们这门课程所解决的问题。由此可知，信号检测与估计理论就是信号处理的统计理论，也可以称为随机信号处理，所要解决的问题是信息传输系统的基本问题。 信息传输系统的香农模型 在信息发送端，信息或消息通过变换和编码，再调制到信号源上，从而形成传输的信号。由于信道常常具有色散性，故调制过程本质上是使所传输的信号具有窄带性质，并与信道相匹配。 信道要引用干扰，使接收端输入的是被“污染”的信号。 在接收端，信号处理设备的任务，是要最大限度的从接收信号中提取信息源的信息，以供信息接收者使用。 上图是一个高度概括的信息传输模型，通信系统、遥测、遥感系统、雷达系统都可看作它的特例。 二 信息传输系统的香农模型 ——通信系统模型 信道中传输的是模拟信号还是数字信号，又可以分为：模拟通信系统和数字通信系统。 二 信息传输系统的香农模型 ——小结 信号处理设备是信息传输系统的关键部分，也是本课程研究的重点。 通常假定信号处理设备的输入为有用信号与干扰之和，即假定信道引入的干扰为加性干扰，信道引入的干扰也可能是乘积型（如衰落效应），也可能是卷积型（如多径效应)。 加性干扰是最常见的干扰类型，数学上处理最为方便，加性干扰下信号检测与估计问题的研究最为成熟。故本课程要讨论加性干扰的信号检测与参