无线信道的估计、均衡与信道分配
4/5G移动通信中的多用户检测和智能天线 软件无线电技术


加密、认证
网络信号处理
4.3 信号处理发展趋势
随机信号 处理
统计信号 处理
确定性信号处理 Deterministic Signal processing
Statistical SP
技术分类
统 计 过 程 分 析
3.2 主要方法 (2/4)

基于模型的方法 信号产生过程的参数模型 分析: 线性预测 参数谱估计 滤波: 最优线性滤波器 维纳滤波器，卡尔曼滤波器 自适应滤波器
3.3 主要方法 (3/4)

统计信号处理方法 信号统计模型 贝叶斯估计 分析: 参数估计 隐马尔科夫模型 滤波: MAP, ML, LS
现代信号处理
教材事项
教材：
① 《现代数字信号处理》 姚天任等编，华中科技大学出 版社 ② 《现代数字信号处理》王炳和 西安电子科技大学出版 社 参考书： ①张贤达，现代信号处理，北京：清华大学出版社， 2002年10月。 ②Mitra，数字信号处理，北京：清华大学出版社， 2001年9月（影印版）。 ③胡广书，现代信号处理教程，北京：清华大学出版社， 2004年11月。 ④皇甫堪等，现代数字信号处理，北京：电子工业出版 社，2004年6月。

4.1 信号处理与现代通信
新的信号处理方法：

高阶统计量方法 盲信号处理方法 小波变换 神经网络信号处理方法 量子信号处理方法
4.2 信号处理与现代通信

信号处理在现代通信中的应用： 接入网的宽带化－ADSL

CDMA 语音、图像和视频信息的压缩与传输，分发，转码


3.4 主要方法 (4/4)

智能，机器学习方法 训练/学习 推论 Little knowledge/ 分析: No knowledge 数据挖掘 (支持向量机) 滤波: 人工神经网络 粒子滤波器(particle filtering) ……
小结


方法分类 基于变换的方法（Fourier 变换） 统计方法 (Bayes准则) 基于模型的方法 (信号模型AR,MA,ARMA) 基于智能/机器学习的方法 (盲方法，对信号所知甚 少) 更加复杂的问题： 非线性模型 非高斯分布 复杂方程 (多维, 时变)
Shannon 理论


特征: 熵(entropy)的概念。 熵与信息内容的不确定程度有等价关系。 信息熵: H=∑-pi log pi, 例如在中文信息处理时，汉字 的静态平均信息熵比较大，中文是9.65比特，英文是 4.03比特。 基于熵的信道容量定义 在不同噪声情况下传输速率 与失真的定量关系。从这 一个公式导出的为达到无失真通讯的传输速率的极限， 现已称为香农极限。 例:打个比方来说，在周围干扰严重的情 况下，要想 使对方听清楚，你就只有慢慢地讲，甚至还要不断重 复。
3. 信号处理方法

取决于关于对信号本身的知识 取决于具体应用
“线性噪声模型” – “非线性噪声模型”
“时不变” – “时变” *“1维” – “多维”
3.1 主要方法 (1/4)

基于变换的方法 小波变换 傅利叶变换 分析: DFT – 频谱分析 (deterministic signals) 周期图– 功率谱分析 (random signals) 短时傅利叶变换，小波-多分辨率分析 (timevariant signals) 滤波: 数字滤波器 滤波器组
4.通信与信号处理



物质、能量同信息一起构成人类最宝贵的三项战略资 源；人类正快步走向信息社会 ，信息技术(IT)已经成 为最具时代特征和最富活力的支柱技术之一。 作为IT基础的信息科学正在经历从“统计”到“理 解”,从“传输”到“认知”的巨大变革，正满怀信心 地迎接以信息的“理解”和“认知”为主要特征，以 全信息理论为主要内容的信息时代的新阶段—智能信 息科学时代。 作为信息载体的信号处理经历了从模拟到数字，从确 知到随机的发展过程，正阔步迈向以非平稳信号、非 高斯信号为主要研究对象和以非线性、不确定性为主 要特征的智能信号处理时代。
课程内容

绪论 第一章数字信号处理基础 第二章 功率谱估计 第三章 wiener 滤波、kalman 滤波及自适应滤波 第四章 小波变换 第五章 数字语音信号处理
考核

课堂演讲—平时成绩 课程考试--2小时
第一章: 绪论
内容




回顾信号处理 信号处理地位与作用 信号处理的基础 信号处理与现代通信 现代信号处理的发展趋势 当前研究热点－通信信号处理
1. 信号

信号 定义: 为一个或多个独立变量的方程 携带着有用信息 可分为两类广义信号 确定性信号 随机信号 复杂信号 时变信号 高维信号 简单/复杂方程 (确定性信号) 高斯/非高斯；线性/非线性模型（随机信号）
2. 数字信号处理的应用

DSP的两类广泛应用 信号分析 提取有用信息 谱估计，信号建模 分类，检测，预测，模式识别… 信号滤波 提高信号质量 数字滤波器，最优滤波器，自适应滤波器，阵列 滤波器等 噪声消除，均衡，去卷积 …
通信与能，近一、二十年获得异乎 寻常的发展；各种基于因特网和移动网的新业务相继 出现，新概念和新技术层出不穷。标志性技术有：IP 技术、4G移动通信技术、宽带接入技术、基于波分复 用技术的光传送网(WDM-OTN)技术。 网络是国家信息基础设施(NII)的基础，网络功能是各 类通信技术的出发点和归宿。 CDMA 技术：Viterbi, 高通公司的创始人； Hedy Lamarr(扩频， spread spectrum)
分析
滤波 基于 分析 分析 通过 滤波
随机信号
滤波
技术分类 (2)
谱估计 信号建 模
分析