- 微弱信号检测技术及系统
- - 作者：编者:王海燕//申晓红//董海涛|责编:孟宇
  - 出版社：电子工业
  - ISBN：9787121493461
  - 出版日期：2025/07/01
  - 页数：313
- 售价：31.92

内容大纲
本书以水声微弱信号检测系统为主线进行教学内容设计与编排，以水中弱小目标自主检测为应用背景，突出系统的总体概念，从不同的角度揭示微弱信号检测的机理并给出实现方法。教材内容共分5部分，12个章节，包含微弱信号检测的基本概念及基础理论、滤波理论、经典检测方法、其他检测方法以及微弱信号检测系统设计。本书旨在令学生掌握微弱信号检测技术及系统必备的基础理论知识，体会和领悟系统的设计方法与设计原则，使学生初步具备解决实际问题的能力。
本书可作为兵器科学与技术、信息与通信工程、检测技术与自动化装置、机械电子工程、水声工程等相关专业的研究生和高年级本科生的教材，也可供有关声呐、雷达、通信、医学、生命科学、故障诊断等领域专业工程技术人员自学参考。
作者介绍
目录
第1章  概论
  1.1  微弱信号检测的基本概念及检测系统的组成
  1.2  微弱信号检测的特点
  1.3  本书各章节安排及教学建议
  习题
第2章  信号统计检测的基本理论
  2.1  信号统计检测的基本模型
    2.1.1  二元假设检验
    2.1.2  似然比检验
    2.1.3  二元信号统计检测的模型
  2.2  判决准则
    2.2.1  贝叶斯准则
    2.2.2  最小错误概率准则
    2.2.3  最大似然准则
    2.2.4  极小化极大准则
    2.2.5  奈曼-皮尔逊准则
  2.3  信号统计检测的性能讨论
    2.3.1  二元统计检测的一般步骤
    2.3.2  检验统计量
    2.3.3  检测性能与信噪比的关系
    2.3.4  接收机工作特性在不同准则下的解
    2.3.5  检测性能与检验统计量、概率分布之间的关系
  2.4  蒙特卡罗性能评估
  习题
第3章  信号、干扰的模型及特征
  3.1  接收机观测样本模型
  3.2  水声信道的模型与特征
  3.3  检测中信号的模型与特征
    3.3.1  常用主动检测系统发射信号与特征
    3.3.2  主动检测中目标回波信号的模型与特征
    3.3.3  被动检测中舰船辐射声信号的模型与特征
  3.4  检测中噪声及干扰的模型与特征
    3.4.1  海洋环境噪声的特征
    3.4.2  舰船、潜艇、鱼雷的自噪声
    3.4.3  海洋中的混响特征
    3.4.4  目标检测中典型噪声模型
  3.5  观测样本的表示方法及信噪比定义
    3.5.1  解析信号
    3.5.2  窄带信号的复数表示
    3.5.3  信号的数字表示
    3.5.4  微弱信号检测的信噪比及信噪比增益
  3.6  微弱信号检测的内容体系
  习题
第4章  微弱信号检测的时域滤波
  4.1  匹配滤波器
    4.1.1  最大输出信噪比模型
    4.1.2  白噪声背景下的匹配滤波器
    4.1.3  白噪声背景下匹配滤波器的信噪比增益
    4.1.4  色噪声背景下的广义匹配滤波器
    4.1.5  匹配滤波器的检测性能

    4.1.6  匹配滤波器的适应性
    4.1.7  两种常用主动发射信号匹配滤波器的输出特性
  4.2  相关滤波器
    4.2.1  自相关滤波器与互相关滤波器
    4.2.2  相关滤波器与匹配滤波器的关系
    4.2.3  相关函数的估计方法
    4.2.4  相关函数的算法实现
  4.3  相干滤波器
    4.3.1  相干滤波器的工作原理
    4.3.2  低通滤波与积分器之间的关系
  4.4  梳状滤波器——时域同步平均
    4.4.1  白噪声时域同步平均滤波器的信噪比增益
    4.4.2  色噪声时域同步平均滤波器的信噪比增益
    4.4.3  时域同步平均滤波器的频域描述
    4.4.4  时域同步平均与谱分析的区别
    4.4.5  信号周期的估计
  *4.5  维纳滤波器与自适应滤波器
    4.5.1  最小均方误差的维纳滤波器
    4.5.2  自适应滤波器
    4.5.3  最小均方自适应滤波算法
    4.5.4  基于最小均方算法的自适应谱线增强器
  习题
第5章  微弱信号检测的其他域滤波
  5.1  频域滤波——傅里叶变换
    5.1.1  离散傅里叶变换
    5.1.2  线性调频Z变换
    5.1.3  离散傅里叶变换频域滤波的信噪比增益
  *5.2  空域滤波——波束形成
    5.2.1  波束形成的基本原理
    5.2.2  线列阵波束的形成
    5.2.3  环形阵与多波束
    5.2.4  基于最小均方算法的空域窄带波束的形成
    5.2.5  空域滤波的信噪比增益
  *5.3  空时信道滤波——时间反转
    5.3.1  时间反转聚焦的基本概念
    5.3.2  时间反转的信噪比增益
  习题
第6章  高斯背景中确知信号的检测
  6.1  带限高斯白噪声中确知信号的检测
    6.1.1  最佳接收机的设计
    6.1.2  最佳接收机的检测性能
  6.2  高斯白噪声中具有未知参量信号的广义似然比检测
    6.2.1  广义似然比方法原理
    6.2.2  高斯白噪声中未知到达时间信号的检测
    6.2.3  高斯白噪声中幅度未知信号的检测
    6.2.4  高斯白噪声中单调信号的检测
    6.2.5  周期图谱估计对单频信号的检测性能
  6.3  舰船辐射噪声的线谱检测方法
    6.3.1  随机过程和随机序列的功率谱
    6.3.2  经典功率谱的估计方法

    6.3.3  舰船辐射噪声包络谱的获取
    6.3.4  线谱检测中谱峰的获取方法
    6.3.5  干扰背景的平滑处理
  习题
第7章  高斯背景中随机信号的检测
  7.1  高斯分布信号方差已知的检测
    7.1.1  带限白谱信号的检测
    7.1.2  非白不相关信号的检测
    7.1.3  非白相关信号的检测
  7.2  高斯分布信号方差未知的检测
    7.2.1  信号方差频域估计与最佳接收
    7.2.2  带限白谱的预选滤波器的输出信噪比
    7.2.3  任意谱预选滤波器的输出信噪比
    7.2.4  积分器的信噪比增益
    7.2.5  实用能量检测器的检测性能
  习题
*第8章  时变高斯背景的恒虚警检测
  8.1  高斯分布时变背景中的恒虚警门限
    8.1.1  高斯分布随机过程的归一化方法及点估计
    8.1.2  方差已知时均值的置信区间估计
    8.1.3  方差未知时均值的置信区间估计
    8.1.4  Neyman-Pearson准则自动门限与上置信限的关系
  8.2  慢时变背景中的时域自动门限形成技术
    8.2.1  均匀加权平均与指数加权平均
    8.2.2  连续滑动平均与自动门限
  8.3  混响背景中浮动门限恒虚警检测及性能
    8.3.1  混响自回归模型
    8.3.2  预白化匹配滤波
    8.3.3  自适应浮动门限检测
    8.3.4  检测性能分析
  习题
*第9章  广义匹配随机共振检测理论与方法
  9.1  随机共振的基本理论
    9.1.1  随机共振的内涵与模型
    9.1.2  双稳态随机共振系统
    9.1.3  绝热近似理论
    9.1.4  线性响应理论
  9.2  噪声增强的随机共振检测理论：添加噪声增强次优检测器“上界”
  9.3  广义匹配随机共振检测理论模型：多自由度的动态非线性滤波器
  9.4  过阻尼双稳态匹配随机共振的微弱信号增强检测方法
    9.4.1  双稳态随机共振系统的数值求解
    9.4.2  动态过阻尼双稳态匹配随机共振的线谱增强检测方法
    9.4.3  基于峰值信噪比的匹配随机共振甚低频线谱优化检测方法
    9.4.4  非高斯脉冲噪声下的匹配随机共振检测性能分析
  习题
第10章  基于高阶统计量的信号检测
  10.1  高阶矩和高阶累积量的概念
    10.1.1  单个随机变量的高阶矩和高阶累积量
    10.1.2  多个随机变量的高阶矩和高阶累积量
    10.1.3  平稳随机过程的高阶矩和高阶累积量

  10.2  高斯随机过程的高阶矩和高阶累积量
    10.2.1  单个变量的高阶矩和高阶累积量
    10.2.2  高斯随机过程的高阶矩和高阶累积量
  10.3  高阶矩谱和高阶累积量谱
    10.3.1  高阶矩谱和高阶累积量谱的概念
    10.3.2  双谱的性质
    10.3.3  双谱估计方法
    10.3.4  累积量谱的一维切片
    10.3.5  1谱的估计方法与对噪声的抑制
  10.4  基于高阶累积量谱的信号检测
    10.4.1  双谱的信号检测模型
    10.4.2  双谱估计的信号检测性能仿真
  10.5  基于高阶矩的信号检测
    10.5.1  三阶矩的信号检测模型
    10.5.2  三阶矩的检测性能仿真
  习题
第11章  预警（值更）轻量化检测方法
  11.1  时变背景带限信号的检测
  11.2  二项检测方法
    11.2.1  二项检测方法的原理
    11.2.2  二项检测与双门限的关系
  11.3  过零检测方法
    11.3.1  过零检测方法的原理
    11.3.2  时变背景的过零检测方法
  11.4  极性相关方法
  11.5  强随机脉冲干扰的符合检测方法
  11.6  序列检测
  11.7  检测系统平均功耗与预警检测可靠性的关系
  习题
第12章  水声微弱信号检测系统的设计
  12.1  声呐参数与声呐方程
    12.1.1  声呐参数
    12.1.2  主动声呐方程
    12.1.3  被动声呐方程
    12.1.4  应用声呐方程的说明
  12.2  水声检测系统总体设计与参数计算
    12.2.1  两种主动声呐方程的选择
    12.2.2  信号接收机的分类与构成
    12.2.3  主动回声检测的声源级计算
    12.2.4  主动声呐的空化现象与近场效应
    12.2.5  被动声检测的声源谱级计算
    12.2.6  海洋环境噪声级与混响级的计算
    12.2.7  回声强度级的计算
    12.2.8  接收机检测阈和门限值
    12.2.9  接收机灵敏度的计算
  12.3  水声低噪声接收机的电路设计
    12.3.1  放大器的概述
    12.3.2  放大器的噪声指标与噪声特性
    12.3.3  放大器的有源器件选择
    12.3.4  常用的晶体管放大电路

    12.3.5  负反馈运算放大器电路
    12.3.6  接收机的阻抗匹配
    12.3.7  低噪声接收机的电源与接地
  12.4  接收机的频带选择与增益控制
    12.4.1  水声最佳工作频率
    12.4.2  接收机的通频带
    12.4.3  接收机常用有源滤波器的设计
    12.4.4  两类常用有源滤波器电路的拓扑结构
    12.4.5  接收机自动增益控制电路的原理及指标
    12.4.6  接收机自动增益控制电路的实现方式
    12.4.7  典型水声低功耗接收机的自动增益控制电路设计
  习题
附录A 一些常用随机变量的分布
附录B 检测中常用随机过程的特征
参考文献

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