具体描述
《信号检测与估计》共分12章，系统地介绍了信号检测与估计的基本理论。首先阐述了本课程的基础理论、随机信号分析及其统计描述。其次，介绍了经典检测、确知信号检测、随机参量信号检测、多重信号检测，以及序贯检测等基本检测理论和方法。最后，介绍了经典估计、信号参量估计、信号波形估计（维纳滤波、卡尔曼滤波和自适应滤波），以及功率谱估计等基本估计理论及方法。
在编写过程中，既注重了结构的完整性和内容的连续性，也强调了理论推导的循序性和语言描述的精炼性，还力求从简到繁，由浅入深，循序渐进，通俗易懂，既利于教师讲授，也便于学生自学。
《信号检测与估计》可以作为电子信息类各专业高年级本科生和研究生的教材，也可供从事电子与通信技术的广大科技人员参考。
好的，下面为您提供一本名为《现代控制系统理论与应用》的图书简介，该书内容与《信号检测与估计》无关，字数约1500字。 --- 《现代控制系统理论与应用》图书简介 导言：驾驭复杂系统的艺术与科学 在当代工程领域，从航空航天、精密制造到生物医药、能源管理，任何涉及动态过程和目标优化的系统中，控制理论都扮演着核心角色。本书《现代控制系统理论与应用》旨在为读者提供一个全面、深入且具有高度工程实践性的现代控制理论框架。我们不再局限于传统的开环或简单的闭环反馈概念，而是聚焦于如何利用先进的数学工具和计算技术，设计和实现对高度复杂、时变、甚至存在不确定性的系统的精确、稳定和最优控制。 本书的编写遵循“理论深度与工程实用性并重”的原则。我们期望读者不仅能掌握控制系统的基本分析方法，更能理解和应用现代控制理论在解决实际工程问题中的强大能力。全书内容覆盖了从经典控制的延伸、状态空间方法的构建，到最优控制、鲁棒控制和非线性控制的前沿领域，并辅以丰富的案例研究，确保理论与实践的紧密结合。 第一部分：状态空间方法的建立与经典理论的拓展 第一章：系统描述与状态空间表示 本章是构建现代控制理论的基石。我们首先回顾了动态系统的基本特性，如线性、时不变（LTI）、时变（LTV）系统。随后，重点介绍了状态空间表示法的核心地位，包括如何从物理微分方程、传递函数模型或其他形式精确地推导出系统的状态变量、状态方程和输出方程。 我们详细讨论了状态变量的选择、系统的可控性和可观测性，这是进行现代控制设计的前提条件。可控性分析（通过可控性矩阵）决定了我们是否能将系统状态驱动到任意期望值；可观测性分析（通过可观测性矩阵）则决定了我们能否仅通过系统的输出信息来准确估计其内部状态。本章还引入了相似变换的概念，用以简化系统矩阵，并探讨了如何将非线性系统线性化以进行初步的线性控制设计。 第二章：线性时不变（LTI）系统的时域分析与反馈设计 本章深入探讨了LTI系统的时域响应特性。我们利用李雅普诺夫稳定性判据，建立了系统稳定性的严格数学基础，超越了传统的Routh-Hurwitz判据的局限性，为后续的更复杂系统稳定性分析铺平了道路。 核心内容是极点配置技术。通过反馈增益矩阵的设计，我们能够精确地将系统的特征值（极点）放置到复平面上期望的位置，从而实现期望的暂态响应速度和阻尼特性。针对系统状态无法完全测量的现实情况，本章详尽讲解了状态观测器的设计，特别是卡尔曼-布齐观察器（与卡尔曼滤波不同，此处侧重于状态估计而非随机信号处理），它能有效地从输出中估计出系统的完整状态，使得极点配置成为可行。结合状态反馈和状态观测器，形成了完整的状态反馈控制律。 第二部分：最优控制理论的构建 第三章：变分法与性能指标 最优控制是现代控制理论的核心分支之一，其目标是在满足系统动态约束的前提下，使某个预先定义的性能指标（代价函数）达到最优。本章首先回顾了求解泛函极值的欧拉-拉格朗日方程（变分法的基本工具）。 随后，我们将重点转向工程中常用的性能指标函数，特别是二次型指标函数（Quadratic Performance Index），它将状态误差和控制输入的能量综合考量，具有优良的数学性质和良好的工程可解释性。 第四章：LQR（线性二次型最优控制） LQR理论是现代控制设计中最具代表性的最优控制方法。本章详细推导了黎卡提方程（Riccati Equation）的求解过程，无论是代数Riccati方程（ARE）还是微分Riccati方程（DARE）。通过求解这些方程，我们可以得到最优的线性反馈增益矩阵 $K$，使得系统在无限时间（或有限时间）内对二次型性能指标达到最小化。 LQR设计天然地兼顾了系统性能与控制律的“平滑性”，即避免使用过大的控制输入。本章将LQR与状态观测器（如Luenberger观测器）结合，形成完整的LQR/Observer控制结构，并分析了这种结构在权值矩阵选择对控制效果影响的敏感性。 第三部分：应对不确定性与非线性系统 第五章：鲁棒控制基础与H∞控制简介 现实世界的系统总会受到模型误差、外部干扰和参数未知的困扰。本章引入了鲁棒控制的概念，即设计出的控制器应在系统参数变化或存在外部扰动时，仍能保持系统性能和稳定性。 我们将介绍$H_{infty}$范数，它衡量了系统从输入扰动到输出误差的“最大放大倍数”，目标是使该范数最小化。虽然$H_{infty}$控制的设计过程涉及复杂的不等式求解（LMI或Riccati方程的推广形式），但本章将清晰阐述其背后的设计哲学：在最坏情况下保证性能指标的界限。 第六章：非线性控制的基本方法 现代控制设计大多基于线性化模型，但许多实际系统本质上是高度非线性的。本章探讨了处理非线性系统的几种关键技术： 1. 反馈线性化（Feedback Linearization）： 利用微分几何工具（如李导数、相对阶数）通过状态或输入反馈变换，将非线性系统转化为等效的线性系统，从而应用成熟的线性控制技术。 2. 滑模控制（Sliding Mode Control, SMC）： 强调通过高频切换控制输入，迫使系统状态沿着预设的“滑模面”运动，从而实现对不确定性和外部干扰的强抗扰性能。本章将深入分析SMC的等效控制、切换控制及其固有的“抖振”问题和缓解措施。 第四部分：先进应用与仿真实践 第七章：系统辨识与模型获取 控制系统的设计依赖于精确的数学模型。本章介绍系统辨识的基本流程，这是从实验数据中构建数学模型的桥梁。我们讨论了输入信号的选择（如PRBS信号），并介绍了参数估计的基本方法，如最小二乘法，用于辨识线性系统的传递函数参数或状态空间矩阵元素。 第八章：多变量（MIMO）系统控制 许多工程系统具有多个输入和多个输出，即MIMO系统。本章将前述的控制思想（极点配置、LQR、观测器）扩展到多维状态和输出空间。重点讲解了解耦控制的概念，即如何设计控制器使得一个输入仅影响一个特定的输出，从而将复杂的多变量控制问题分解为一系列相对简单的单变量或对角化问题。 总结与展望 《现代控制系统理论与应用》并非一本纯理论的数学专著，而是致力于为工程师提供一套可操作、可验证的工具箱。通过对状态空间、最优性、鲁棒性和非线性特性的系统性研究，读者将能够自信地应对从简单机械臂到复杂化学反应器等各种动态系统的控制挑战。本书最终目标是培养读者对系统动态行为的深刻洞察力，以及利用数学模型精确地塑造物理世界的能力。
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