随机信号课堂讲义(给学生)-Ch1-Ch2-2015.pdf

随机信号分析 Random Signals Analysis 郭成安 信息与通信工程学院 信息技术研究所 创新园大厦A530 室 Tel:O) Email: cguo@dlut.edu.cn Ch.1 绪论  为什么学习随机信号分析？  随机现象、随机信号举例 （1）通信系统 -- 典型的通信系统框图 噪声 编 发 接 解 信源 码 射 信道 收 码 用户 器 器 器 器 l 噪声： 典型的随机信号 l 数字通信 信号 S(t) 经 A/D 变换，转化成数字信号： S(t) 采样为 S(t0), S(t1) , …, S(tn) ; 量化为 Sq(t0), Sq (t1) , …, Sq (tn) ; 用2进制表示 Sq (ti) ：101011 l 为什么数字通信信号质量比模拟通信好？ l主要原因：通信中有噪声干扰，而数字通信抗干扰能力强. 处理器 ( 比较器) （2）电子测量：测量误差 随机误差； 实测值 : r(t)=V(t) + n(t) , 其中 V(t) 为理想值, n(t) 为噪声。 l如何提高测量精度？  应用随机信号分析知识。 （3）雷达 （或声纳）问题 有目标时：X(t) = a S(t-t0) + n(t) ; 无目标时：X(t) = n(t) ;  如何从中判断出是否有目标 ？  如何判断是什么目标 ？  如何判断目标的距离 ？ （4 ）计算机网络、网络通信问题 问题1： 大工校园网域名为 “dlut.edu.cn” 信箱服务器每分钟接收和发送多少 email ?  服务器容量构置、信箱大小的设置等; 网络交换机示意图 问题2： 该网络中某主干链路上的交换机各时刻的数据流量是多少？  交换机容量、速度的设计等问题. 本课程从信号与系统角度学习如何分析随 机信号，学习和掌握线性系统在随机信号 作用下的分析方法与基础理论，为后续课 程（例如 通信原理、信息论、信号检测与 估计、纠错编码理论等）奠定理论基础. 二、 本课程内容 1. 概率论基础知识（简要复习）； 2. 随机信号、随机过程基础理论； 3. 随机信号作用于线性系统、随机信号分析方法； 4. 线性系统对随机信号的响应（系统输入—输出）分析方法； 5. 窄带随机信号分析及其线性变换（Hilbert Transform）; 6. 随机信号通过非线性系统的分析方法（简介）.  重点强调的内容：  本课程中的基本概念； — 哪些概念？  本课程中所涉及和研究的基本问题； — 哪些问题？  用于解决这些问题的基本方法； — 什么方法？ — 与原来所学的有什么不同？ 课程学时分布 (2015秋季)：  40 学时， 1--16周：  1 - 16周