个人介绍
信号检测理论

主讲教师:张烨

教师团队:共8

  • 张烨
  • 朱启标
  • 龚黎华
  • 廖庆洪
  • 张文全
  • 吴建华
  • 周南润
  • 吴毅强
学校: 南昌大学
开课院系: 电子信息工程系
专业大类: 信息与通信工程
课程介绍
《信号检测理论》课程内容包括三部分。第一部分概述全书的主要基础知识。第二部分研究信号状态的统计检测理论。第三部分研究信号参量的统计估计理论和信号波形的最佳估计。
课程内容体系结构为:
第一部分概述全书的主要基础知识。说明观测信号(接收信号)的随机性及随机信号统计处理的含义,简述信号检测与估计的基本含义;扼要复习信号检测与估计理论的主要基础知识,即离散随机信号和连续随机信号的统计特性描述,随机噪声干扰和随机参量信号的数学模型及特性。
第二部分研究信号状态的统计检测理论。在概述信号状态统计检测基本概念的基础上,讨论噪声环境中确知信号最佳检测的准则、判决式和性能分析及随机参量信号的统计检测,简述高斯观测信号时信号状态的统计检测及信号的非最佳检测问题;在介绍匹配滤波器理论和连续随机信号正交级数展开两个预备知识后,讨论高斯噪声环境中确知信号波形和随机参量信号波形的最佳检测,检测器结构和检测性能,阐明所得结论的含义,研究最佳信号波形设计等。
第三部分研究信号参量的统计估计理论和信号波形的最佳估计。讨论噪声环境中随机参量和未知非随机参量最佳估计的准则、估计量的构造和估计量的主要性质及信号波形中参量的估计和性质;研究信号波形的最佳滤波,重点讨论连续、离散随机信号维纳滤波的概念和滤波器的设计,随机信号自适应滤波的概念、原理、算法和性能;离散卡尔曼滤波的信号模型、递推公式及算法、特点和性质等。
教师团队

张烨

职称:教授

单位:南昌大学

部门:电子信息工程系

职位:主讲

朱启标

职称:讲师

单位:南昌大学

部门:电子信息工程系

职位:主讲

龚黎华

职称:高级实验师

单位:南昌大学

部门:电子信息工程系

职位:主讲

廖庆洪

职称:副教授

单位:南昌大学

部门:电子信息工程系

职位:主讲

张文全

职称:高级实验师

单位:南昌大学

部门:电子信息工程系

职位:主讲

吴建华

职称:教授

单位:南昌大学

部门:电子信息工程系

职位:辅讲,辅导

周南润

职称:教授

单位:南昌大学

部门:电子信息工程系

职位:辅讲,辅导

吴毅强

职称:教授

单位:南昌大学

部门:电子信息工程系

职位:辅讲,辅导

教学方法

1) 精心选好教材

《信号检测理论》是一门理论和实践性都较强的专业核心课程,选用了美国舍恩霍夫等著,关欣等译,电子工业出版社出版的《信号检测与估计理论与应用》,以及清华大学出版社出版,赵树杰、赵健勋编写的《信号检测与估计理论》作为参考教材。参考教材是信号检测方面较为全面的专著,图文并茂、深入浅出、概念清晰、层次分明,特别注意理论和实践的统一,在内容的安排、习题的选择和工程项目的举例方面独具特色。多年该书来一直是信号检测领域的主导教科书,被中国和世界各地许多大学采用。通过选用在本学术领域有较高声望的教授著作的国内外教材,使课程资料丰富,论述精辟和语言简洁并存,主动性和启发性相得益彰,具有很强的时代感。师生在一起使用优秀的国内外教材,吸收国内外教材中的精华的同时,还了解到了国内外科学家献身教育、开展科学研究、参加工程实践和面向市场的务实态度和精神,培养出强烈的创新意识和投身经济建设主战场的责任感。

2) 发挥多媒体教学的优势

由于本课程的资料含有大量的公式、估计结果图像,传统的黑板教学无法向学生形象直观地展现信号处理的效果,特别是一些计算机仿真结果,而多媒体教学正好可以发挥其优势。目前,国内尚没有现成的专业教材课件,必须自主开发。为此,我们在Powerpoint平台上自主研制开发了课程课件。

3) 加强师生互动,改进教学效果

课程讲述的检测理论、估计理论和滤波理论是信号处理的理论基础,这些理论对研究生新生来说比较枯燥难以理解。为激发研究生的理论学习热情,课程教学中, 要求研究生做课堂报告,讨论一些理论算法的推导过程、优化方法,同时教师也结合自己的科研项目介绍这些算法的应用。这是以研究生为主的师生共同讨论问题的一种教学方式, 通过这种方法引导研究生自主学习,激发出研究生的理论学习热情,提高了理论教学效果。

4) 加强实践环节,改革考试方法

《信号检测理论》课程也是一门实践性较强的课程,研究生用MATLAB或自编C语言程序上机实验,验证成熟的信号处理的基本算法,观看信号处理算法的处理效果,写出算法理论基础、程序原理和实验结果。对于拟撰写论文的研究生,实践环节更是与论文工作紧密结合,因为新的算法的提出,离不开模拟实验。在期末考试方面,改革考试方式,书面笔试、问题提问式和论文形式并存,以论文作为期末考试的方式时,投国内期刊的用中文撰写,但用英文写好英文摘要,投国外期刊或国际学术会议的用英文撰写。

5) 加强国际交流,提高教学水平

课程主讲人利用去国外大学做访问学者的机会与国外的同行进行学术交流,也共同探讨研究生的培养问题,如研究生的课程设置、教学内容和教学模式。通过国际交流,吸收和借鉴国外学校先进的教学理念、教学内容和教学方法,提高了我们的教学水平。

6) 教学与科研结合

不唯课本,将国内外本学科的最新发展成果融入到教学内容中,特别是融入作者自己在信号处理领域发表的学术论文和科研成果,理论紧密联系实际,既扩大了学生的视野和知识面,提高了教学效果,使学生感受到强烈的科研氛围,有利于培养创新能力,又为学生后续课程的学习、论文的选题,甚至毕业后从事科研、生产和经济建设活动提供了一个平台。

7) 科研创新能力的培养

在课程学习阶段, 强调理论学习重要性的同时,也要就注重对研究生科研创新能力的培养。在教学中引导学生自主性、探索性学习,培养了他们快速查阅和分析文献资料的能力,培养了研究生独立思考和解决问题的科研创新能力。自课题立项以来(2015 - 2018年),教学团队成员指导研究生发表SCI收录论文40余篇,其中ESI热点论文一篇,教学效果明显。


教学条件

教材使用建设

  1. 课程使用的教材为美国Prentice Hall出版社出版,Thomas A. SchonhoffArthur A. Giordano编写,电子工业出版社出版,关欣等翻译的《信号检测与估计理论与应用》,2012年版。清华大学出版社出版,赵树杰、赵健勋编写的《信号检测与估计理论》,2005年出版。

  2. 自编的电子版本的实验教材,研究生可在教学网站sdt.ncu.edu.cn的资源下载栏目和http:// mooc1.chaoxing.com/ course/201586546.html的教学资料栏目里下载使用。

    扩充性资料

    在教学网站的资源下载栏目,列出了参考书目、文献目录和教学团队发表的论文目录等,指定为研究生学习扩充性资料。另外,在学校图书馆的电子文献库中,有美国电气电子工程师协会(IEEE)和欧洲Elsevier的数字图书馆资源(包括著名的IEEE会刊《IEEE Trans. on Image Processing, PatternRecognition》,《OpticsCommunications》等)。主讲教师在讲课的课程中,介绍应用案例的时候,给出有关的参考资料及其出处。

    配套实验教材的教学效果

    自编的实验教材,给研究生的实验提供了重要参考。但由于研究生的指导教师的研究方向以及学位论选题文的不同,研究生在做实验的覆盖面和深度方面可有所选择和侧重。

    实践性教学环境

    南昌大学电子信息工程系还建有专门的信号处理实验室,实验设备包括多套的信号采集设备,计算机等设备。先进的实践性教学环境为培养高质量的创新性人才提供了物质性基础和保证。

    网络教学环境

  3. 课程网站1,网站 http://sdt.ncu.edu.cn。网站栏目为:(1) 课程简介。(2) 课程教学大纲。(3) 师资情况。(4) 资料下载,包括课堂和实验用的材料和程序、部分习题参考答案 (5) 共享,包括参考书目及参考文献目录。(6) News:与本课程有关的学术会议和新闻等。(7) 讨论。课程讨论区,布置习题,下达通知,问题讨论,网上答疑等。

  4. 课程网站2,网址:http://mooc1.chaoxing.com/course/201586546.html。是南昌大学统一的教学网站,除具有上述网站的部分栏目外,还可以网上提交作业和批改作业,浏览课程通知和作业批改情况等。

参考教材

1、信号检测与估计: 理论与应用 -Detection and Estimation Theory and Its Applications, 舍恩霍夫等著,关欣等译,电子工业出版社, 2007年。

2、信号检测与估计理论,赵树杰、赵建勋编著,清华大学出版社。

教学资源(登录后可下载)
  1. 教学课件

  2. 课程辅助材料

  3. 实验程序

  4. 学习扩展材料

课程章节
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