统计信号处理：脉冲噪声与相位噪声分析及处理

图书标准信息

• 作者 罗忠涛
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2022-12
• 版次 1
• ISBN 9787121445040
• 定价 99.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 页数 336页
• 字数 336千字

【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