描述
包 装: 平塑勒是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787121445040
内容简介
脉冲噪声和相位噪声属于非高斯分布，与一般的高斯噪声处理相比，其处理有独特之处。本书的内容主要包括两部分：一是基于统计信号处理理论，研究脉冲噪声下的信号检测问题，给出脉冲噪声处理理论和算法，介绍脉冲噪声实验和结果；二是针对复高斯白噪声的相位域，研究莱斯相位分布及其特征，分析相位噪声下的信号检测方法及其性能。尽管随机过程分析和统计信号处理已经十分成熟，本书仍努力为读者提供在所涉及研究内容和研究方法上的新信息，使读者提高在脉冲噪声和相位噪声方面的认识。本书共10章，第1章从随机过程分析和统计信号处理的角度，介绍噪声分析与检测基础；第2章针对脉冲噪声，介绍噪声模型、参数估计和非参数估计、相关程序；第3章介绍脉冲噪声非线性变换设计路线；第4章给出效能最大化的非线性变换函数设计实例；第5章进行更多问题的扩展讨论；第6章介绍相位噪声模型与莱斯相位分布；第7章分析相位噪声的数字特征计算与近似；第8章研究相位噪声下的信号检测；第9章考虑实用场景，分析相位域的弱信号检测；第10章分析相位域的局部最优检测。
目 录
第1 篇 脉冲噪声
第1 章 噪声分析与检测基础 ………………………………………………………… 003
1.1 随机变量 ………………………………………………………………………… 003
1.1.1 随机变量的概念 ……………………………………………………. 004
1.1.2 随机变量的分布 ……………………………………………………. 005
1.1.3 随机分布的数字特征 …………………………………………….. 007
1.1.4 常见的随机分布 ……………………………………………………. 010
1.2 随机过程 ………………………………………………………………………… 014
1.2.1 随机过程介绍 ……………………………………………………….. 014
1.2.2 平稳随机过程和广义平稳随机过程 ……………………….. 016
1.2.3 相关函数与协方差 ………………………………………………… 018
1.2.4 功率谱 ………………………………………………………………….. 020
1.2.5 白噪声与色噪声 ……………………………………………………. 023
1.3 信号检测基础 …………………………………………………………………. 025
1.3.1 二元检测问题简述 ………………………………………………… 025
1.3.2 高斯白噪声下的信号检测 ……………………………………… 028
1.3.3 高斯色噪声下的信号检测 ……………………………………… 030
1.3.4 关于信噪比定义的讨论 …………………………………………. 032
1.3.5 信噪比与检测性能 ………………………………………………… 035
1.4 通信信号检测 …………………………………………………………………. 038
1.4.1 通信信号调制方式 ………………………………………………… 039
1.4.2 直接序列扩频技术 ………………………………………………… 042
1.4.3 直扩MSK 信号 ……………………………………………………… 043
1.4.4 直扩MSK 信号解调 ………………………………………………. 045
1.4.5 AWGN 下的仿真 …………………………………………………… 051
1.5 电磁环境实验 …………………………………………………………………. 054
1.5.1 实验简介 ………………………………………………………………. 054
1.5.2 实验环境 ………………………………………………………………. 055
1.5.3 功率谱分析 …………………………………………………………… 056
1.5.4 通信仿真 ………………………………………………………………. 061
1.5.5 实验总结 ………………………………………………………………. 064
参考文献 ………………………………………………………………………………… 065
第2 章 脉冲噪声分布与估计 ………………………………………………………… 067
2.1 脉冲噪声模型 …………………………………………………………………. 067
2.1.1 S?S 分布模型 ……………………………………………………….. 068
2.1.2 Class A 模型 ………………………………………………………….. 070
2.1.3 高斯混合模型 ……………………………………………………….. 071
2.2 脉冲噪声模型的参数估计 ……………………………………………….. 072
2.2.1 S?S 模型的参数估计 …………………………………………….. 072
2.2.2 Class A 模型的参数估计 ………………………………………… 074
2.2.3 高斯混合模型的参数估计 ……………………………………… 077
2.3 非参数估计 …………………………………………………………………….. 082
2.3.1 Parzen 窗方法和直方图法………………………………………. 082
2.3.2 KDE 方法 ……………………………………………………………… 088
2.3.3 PDF 导数的近似计算 …………………………………………….. 090
2.4 基于分布函数拟合的模型参数估计 …………………………………. 092
2.4.1 基于PDF 拟合的模型参数估计原理 ………………………. 092
2.4.2 基于PDF 拟合的模型参数估计 ……………………………… 093
2.4.3 基于CDF 拟合的模型参数估计 ……………………………… 095
2.4.4 模型检测与参数估计方法 ……………………………………… 097
2.4.5 仿真验证 ………………………………………………………………. 097
2.5 噪声分布与模型参数估计的MATLAB 程序 …………………….. 099
2.5.1 S?S 分布模型 ……………………………………………………….. 100
2.5.2 Class A 模型 ………………………………………………………….. 103
2.5.3 GM 模型 ……………………………………………………………….. 106
2.5.4 基于分布函数拟合的模型参数估计 ……………………….. 109
2.6 大气噪声实验 ………………………………………………………………….. 111
2.6.1 实验简介 ……………………………………………………………….. 112
2.6.2 实验环境 ……………………………………………………………….. 113
2.6.3 功率谱分析 ……………………………………………………………. 115
2.6.4 PDF 分析 ……………………………………………………………….. 117
2.6.5 实验小结 ……………………………………………………………….. 118
参考文献 …………………………………………………………………………………. 118
第3 章 脉冲噪声非线性变换设计路线 ………………………………………….. 120
3.1 非线性变换的来源及检测器 ……………………………………………. 120
3.2 非线性变换函数 ……………………………………………………………… 122
3.2.1 削波与置零 …………………………………………………………… 123
3.2.2 多区域组合非线性变换函数 ………………………………….. 124
3.2.3 特定非线性变换函数 …………………………………………….. 126
3.2.4 可变衰减拖尾非线性变换函数 ………………………………. 128
3.3 设计方法与准则 ……………………………………………………………… 131
3.3.1 经验和分析近似方法 …………………………………………….. 131
3.3.2 正态变换方法 ……………………………………………………….. 133
3.3.3 最大信噪比法 ……………………………………………………….. 136
3.3.4 基于最大效能准则的方法 ……………………………………… 140
3.4 大气噪声的非线性处理实验 ……………………………………………. 143
3.4.1 非线性变换后的PDF …………………………………………….. 143
3.4.2 误码率仿真 …………………………………………………………… 144
3.4.3 实验总结 ………………………………………………………………. 145
参考文献 ………………………………………………………………………………… 146
第4 章 效能最大化的非线性变换函数设计实例 ……………………………. 150
4.1 削波器和置零器优化设计 ……………………………………………….. 150
4.1.1 非线性变换函数设计问题 ……………………………………… 150
4.1.2 目标函数特性分析 ………………………………………………… 151
4.1.3 基于一维寻优的求解方法 ……………………………………… 152
4.2 幂律拖尾ZMNL 变换函数设计 ……………………………………….. 153
4.2.1 幂律拖尾ZMNL 变换函数的性质 ………………………….. 154
4.2.2 优化问题及其性质 ………………………………………………… 155
4.2.3 4
第1 章 噪声分析与检测基础 ………………………………………………………… 003
1.1 随机变量 ………………………………………………………………………… 003
1.1.1 随机变量的概念 ……………………………………………………. 004
1.1.2 随机变量的分布 ……………………………………………………. 005
1.1.3 随机分布的数字特征 …………………………………………….. 007
1.1.4 常见的随机分布 ……………………………………………………. 010
1.2 随机过程 ………………………………………………………………………… 014
1.2.1 随机过程介绍 ……………………………………………………….. 014
1.2.2 平稳随机过程和广义平稳随机过程 ……………………….. 016
1.2.3 相关函数与协方差 ………………………………………………… 018
1.2.4 功率谱 ………………………………………………………………….. 020
1.2.5 白噪声与色噪声 ……………………………………………………. 023
1.3 信号检测基础 …………………………………………………………………. 025
1.3.1 二元检测问题简述 ………………………………………………… 025
1.3.2 高斯白噪声下的信号检测 ……………………………………… 028
1.3.3 高斯色噪声下的信号检测 ……………………………………… 030
1.3.4 关于信噪比定义的讨论 …………………………………………. 032
1.3.5 信噪比与检测性能 ………………………………………………… 035
1.4 通信信号检测 …………………………………………………………………. 038
1.4.1 通信信号调制方式 ………………………………………………… 039
1.4.2 直接序列扩频技术 ………………………………………………… 042
1.4.3 直扩MSK 信号 ……………………………………………………… 043
1.4.4 直扩MSK 信号解调 ………………………………………………. 045
1.4.5 AWGN 下的仿真 …………………………………………………… 051
1.5 电磁环境实验 …………………………………………………………………. 054
1.5.1 实验简介 ………………………………………………………………. 054
1.5.2 实验环境 ………………………………………………………………. 055
1.5.3 功率谱分析 …………………………………………………………… 056
1.5.4 通信仿真 ………………………………………………………………. 061
1.5.5 实验总结 ………………………………………………………………. 064
参考文献 ………………………………………………………………………………… 065
第2 章 脉冲噪声分布与估计 ………………………………………………………… 067
2.1 脉冲噪声模型 …………………………………………………………………. 067
2.1.1 S?S 分布模型 ……………………………………………………….. 068
2.1.2 Class A 模型 ………………………………………………………….. 070
2.1.3 高斯混合模型 ……………………………………………………….. 071
2.2 脉冲噪声模型的参数估计 ……………………………………………….. 072
2.2.1 S?S 模型的参数估计 …………………………………………….. 072
2.2.2 Class A 模型的参数估计 ………………………………………… 074
2.2.3 高斯混合模型的参数估计 ……………………………………… 077
2.3 非参数估计 …………………………………………………………………….. 082
2.3.1 Parzen 窗方法和直方图法………………………………………. 082
2.3.2 KDE 方法 ……………………………………………………………… 088
2.3.3 PDF 导数的近似计算 …………………………………………….. 090
2.4 基于分布函数拟合的模型参数估计 …………………………………. 092
2.4.1 基于PDF 拟合的模型参数估计原理 ………………………. 092
2.4.2 基于PDF 拟合的模型参数估计 ……………………………… 093
2.4.3 基于CDF 拟合的模型参数估计 ……………………………… 095
2.4.4 模型检测与参数估计方法 ……………………………………… 097
2.4.5 仿真验证 ………………………………………………………………. 097
2.5 噪声分布与模型参数估计的MATLAB 程序 …………………….. 099
2.5.1 S?S 分布模型 ……………………………………………………….. 100
2.5.2 Class A 模型 ………………………………………………………….. 103
2.5.3 GM 模型 ……………………………………………………………….. 106
2.5.4 基于分布函数拟合的模型参数估计 ……………………….. 109
2.6 大气噪声实验 ………………………………………………………………….. 111
2.6.1 实验简介 ……………………………………………………………….. 112
2.6.2 实验环境 ……………………………………………………………….. 113
2.6.3 功率谱分析 ……………………………………………………………. 115
2.6.4 PDF 分析 ……………………………………………………………….. 117
2.6.5 实验小结 ……………………………………………………………….. 118
参考文献 …………………………………………………………………………………. 118
第3 章 脉冲噪声非线性变换设计路线 ………………………………………….. 120
3.1 非线性变换的来源及检测器 ……………………………………………. 120
3.2 非线性变换函数 ……………………………………………………………… 122
3.2.1 削波与置零 …………………………………………………………… 123
3.2.2 多区域组合非线性变换函数 ………………………………….. 124
3.2.3 特定非线性变换函数 …………………………………………….. 126
3.2.4 可变衰减拖尾非线性变换函数 ………………………………. 128
3.3 设计方法与准则 ……………………………………………………………… 131
3.3.1 经验和分析近似方法 …………………………………………….. 131
3.3.2 正态变换方法 ……………………………………………………….. 133
3.3.3 最大信噪比法 ……………………………………………………….. 136
3.3.4 基于最大效能准则的方法 ……………………………………… 140
3.4 大气噪声的非线性处理实验 ……………………………………………. 143
3.4.1 非线性变换后的PDF …………………………………………….. 143
3.4.2 误码率仿真 …………………………………………………………… 144
3.4.3 实验总结 ………………………………………………………………. 145
参考文献 ………………………………………………………………………………… 146
第4 章 效能最大化的非线性变换函数设计实例 ……………………………. 150
4.1 削波器和置零器优化设计 ……………………………………………….. 150
4.1.1 非线性变换函数设计问题 ……………………………………… 150
4.1.2 目标函数特性分析 ………………………………………………… 151
4.1.3 基于一维寻优的求解方法 ……………………………………… 152
4.2 幂律拖尾ZMNL 变换函数设计 ……………………………………….. 153
4.2.1 幂律拖尾ZMNL 变换函数的性质 ………………………….. 154
4.2.2 优化问题及其性质 ………………………………………………… 155
4.2.3 4
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