(10.1.1)--信号检测的基本概念.pdf

信号检测理论的基本概念信号检测理论的基本概念信号检测理论应用信号检测理论应用信号检测理论模型信号检测理论模型信号检测判决结果及概率信号检测判决结果及概率1.信号检测理论应用1.信号检测理论应用所谓信号的统计检测理论，主要研究在受噪声干扰的随机信所谓信号的统计检测理论，主要研究在受噪声干扰的随机信号中，信号的有/无或信号属于那个状态的最佳判决的概念、号中，信号的有/无或信号属于那个状态的最佳判决的概念、方法和性能等问题，其数学基础是统计判决理论，又称方法和性能等问题，其数学基础是统计判决理论，又称假设假设检验理论检验理论。雷达雷达语音语音图像处理图像处理控制控制通信通信声纳声纳生物医学生物医学地震学地震学1.信号检测理论应用1.信号检测理论应用舰船检测舰船检测1.信号检测理论应用1.信号检测理论应用飞行器检测飞行器检测1.信号检测理论应用1.信号检测理论应用尾流检测尾流检测Time(s)Speed(m/s)=2.82km 102030-505尾流回波1()z nasy()Tz1H0H1,kf()Mzn,M kf 1.信号检测理论应用1.信号检测理论应用 地雷检测地雷检测地地雷雷2.信号检测理论模型2.信号检测理论模型信源s信源sP(s);(H0,H1)概率转移概率转移P(n)n判决规则判决规则判决判决(H(H0 0,H,H1 1)P(z|s)z观测空间观测空间信号检测的统计模型信号检测的统计模型2.信号检测理论模型2.信号检测理论模型把信号源的元信号与“假设”联系起来，如“信号不把信号源的元信号与“假设”联系起来，如“信号不存在”可以用假设H存在”可以用假设H0 0表示，“信号存在”可以用假设H表示，“信号存在”可以用假设H1 1表示。所谓假设就是“一个可能判决的陈述”，称H表示。所谓假设就是“一个可能判决的陈述”，称H0 0为为原假设原假设，称H，称H1 1为为备选假设备选假设。若元信号不止两个,则备选假。若元信号不止两个,则备选假设为多个。设为多个。2.信号检测理论模型2.信号检测理论模型借助假设检验进行统计判决，步骤如下:借助假设检验进行统计判决，步骤如下:作出合理的假设作出合理的假设选择进行判决时所遵循的判决准则选择进行判决时所遵循的判决准则获取观测样本获取观测样本作出具体判决作出具体判决核心问题核心问题：判决准则及与准则相联系的判决规则：判决准则及与准则相联系的判决规则2.信号检测理论模型2.信号检测理论模型在数学上，信号检测问题属于数理统计中的假设检验问题在数学上，信号检测问题属于数理统计中的假设检验问题二元假设检验：根据两种可能的假设来作出判决二元假设检验：根据两种可能的假设来作出判决多元假设检验：对两个以上的假设作出判决多元假设检验：对两个以上的假设作出判决简单假设检验：假设中的PDF完全已知简单假设检验：假设中的PDF完全已知复合假设检验：假设中的PDF具有未知参数复合假设检验：假设中的PDF具有未知参数白噪声中的检验，色噪声中的检验白噪声中的检验，色噪声中的检验高斯噪声中的检验，非高斯噪声中的检验高斯噪声中的检验，非高斯噪声中的检验3.信号检测判决结果及概率3.信号检测判决结果及概率01:00:010HzwHzw 0(0,1)wN102z0H原假设原假设备选假设备选假设1H门限门限判决式判决式检验统计量检验统计量3.信号检测判决结果及概率3.信号检测判决结果及概率虚警虚警00(|)P HH漏 警漏 警检测检测10(|)P H H01(|)P HH11(|)P H HcPFPMPDP3.信号检测判决结果及概率3.信号检测判决结果及概率00(|)cZPp z H dz11(|)DZPp z H dz10(|)FZp z H dzP01(|)MZp z H dzP11DcPP3.信号检测判决结果及概率3.信号检测判决结果及概率在检测性能分析时，经常用到以下函数形式：在检测性能分析时，经常用到以下函数形式：正态概率右尾函数：正态概率右尾函数：21()exp(/2)2xQ xudu误差函数：误差函数：202()exp()xerf xudu误差补函数：误差补函数：()1()erfc xerf x 小结：小结：1、信号检测理论应用1、信号检测理论应用主要介绍了信号检测理论在雷达信号处理中的应用主要介绍了信号检测理论在雷达信号处理中的应用2、信号检测理论模型2、信号检测理论模型介绍了信号检测模型及假设检验相关概念介绍了信号检测模型及假设检验相关概念3、信号检测判决结果及概率3、信号检测判决结果及概率介绍了二元假设检验的四种判决结果及计算介绍了二元假设检验的四种判决结果及计算本讲介绍了信号检测理论的基本概念本讲介绍了信号检测理论的基本概念