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第一章信号检测与估计理论ppt课件

第一章信号检测与估计理论ppt课件


对信号的随机特性进行统计描述（概率密度函数 pdf,各阶矩,相关函数,协方差函数,功率谱密度 psd）; 基于以上统计特性进行统计判决、信号参数的估 计及线性滤波等; 处理结果的评价，即用相应的统计平均量来度量 判决或估计的性能，如判决概率、平均代价、平 均错误概率、均值、方差等.
1.4 信号检测与估计的基本概念
第一章信号检测与估计理论
学 考
时：32学时 核：研究报告/课后作业/出勤情况 与系统，通信原理
先修课程 ：概率论，随机过程，数理统计，信号
参考书：
1.张明友、吕明 《信号检测与估计》, 电子工业出版社 2.田琬逸、张效民 《信号检测与估计》, 西北工业大学出版社 3.李道本 《信号的统计检测与估计理论》, 北京邮电大学出版 社 4.陆根源、陈孝桢 《信号检测与参数估计》, 科学出版社 5.张贤达 《现代信号处理》, 清华大学出版社 6.赵树杰、赵建勋 《信号检测与估计理论》,清华大学出版社
例1：雷达系统工作
N
检测出目标信号；
R
估计目标的有关参数；
H

建立目标的运动轨迹，
预测未来的目标运动状 态（滤波）。
获 得 目 标 (, 通信系统
1 s( ) = s i n ( t ) 1t 1
信源 频率调制
0 s( ) = s i n ( t ) 0t 0 0 t T
信号滤波理论：为改善信号质量，研究在噪声 干扰中所感兴趣的信号波形的 最佳恢复问题，或离散状态下 表征信号在各离散时刻状态的 最佳动态估计问题。 两种滤波： 维纳滤波 卡尔曼滤波
实现技术
采用现代模拟器件为主的模拟处理技术，采用DSP为核心 器件的数字处理技术
1.3 信号的随机特性及其统计处理方法

三章心理物理学方法信号检测论

三章心理物理学方法信号检测论
7、 信号检测论中评价法的击中率和虚假率为什么都是累积概率？
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
三、心理量表
物理刺激可由物理量表来测量。 但是，心理量的大小却不能用物理量表来测量。
A、击中 B、漏报 C、虚报 D、正确否定
5、在信号检测实验中，如果击中率的纵轴值为0.1虚报率的纵轴值为0.33，则该实验 中的β值为 A、-0.22 B、0.22 C、0.33 D、3.00
21、在一段时间内有10架飞机飞过，其中6架为敌机，雷达报告到其中的5架，并把2 架民用机报为敌机，那么雷达的： 击中率： 漏报率： 虚报率： 正确否定率： 报告的准确率：
信号检测论与古典心理物理学法比较？★ Clack实验 实验为测量痛阈和耐痛阈，然后给予提高，内容为告诉被 试重复刺激将使皮肤感受器疲劳，从而更能耐受痛刺激， 然后测量耐痛阈。 用古典心理物理学方法显示：主试的提示确实提高了耐痛 阈，但对痛阈无显著影响。 用SDT检测论结果发现：主试的提示并没有改变被试的感 觉辨别力_感受性，而仅仅改变了判断标准。
第三章 心理物理学方法
网络流行语 “世界上最远的距离莫过于我站在你身边，
你不知道我爱你”
物理的＝心理的？ 两者之间有没有联系？有可研究的方法吗？感觉 过程仅仅涉及感受性吗？
二、信号检测论
思考感觉阈限的实验，被试报告有感觉就一定有 感觉吗？被试报告无感觉就一定无感觉吗？有没 有其他的影响因素？
二、信号检测论
（一）色子游戏
色子游戏的四种情形—以特殊色子是3为例

信号检测论讲义

信号检测论讲义

2020/4/16
5
第三节 信号检测论
• 如果光电传感器的输出达到某一临界水平，侦察 反应器就以“有闪光”反应，如果达不到这个临 界水平，侦察反应器就以“没有闪光”反应。这 个临界水平可以根据需要进行调节。
• 如果要求尽可能不漏掉信号，就得把反应的临界 水平调得很低，但这要付出一定的代价，那就是 有时信号并没有出现，只要传感器的输出达到这 个反应水平，侦察反应就出现“有信号”反应。 此种情况用信号检测论的语言来说，叫“虚报”。
• 心理学上的信号检测实验一般是在信号和 背景不易分清的条件下进行的。
• 对信号检测起干扰作用的因素叫噪音，这
“噪音”不仅是指纯音信号出现时其他的
噪音而言的；在视觉实验中，伴随着亮点
信号出现时的照度均匀的背景也叫做“噪
音”。
2020/4/16
13
第三节 信号检测论
• 一般的心理物理的辨别实验，其中包含着 刺激A和刺激B。在这种情况下，可将其中 一个刺激作为噪音，另一个作为信号。
– 又如用AB法平衡练习误差和疲劳误差；用指 导语规定被试的反应标准，并使之保持前后 一致；有时对被试事先加以训练，使其在实 验中的反应保持稳定等等。
2020/4/16
11
第三节 信号检测论
• 但这一系列的措施，只能是使影响阈限的 估计因素保持恒定，并不能测出被试的反 应标准，也不能把反应标准和辨别力分开。
2020/4/16
7
第三节 信号检测论
• 从上述情况可以看出：虚报率与击中率都随着 反应水平的变化而变化。
• 乍看起来，似乎在这些情况下，电子侦察系统 对信号的辨别力发生了改变，但实际上不是这 样，因为在这些情况下，传感器在接受和提供 信息的性能上并没有发生变化，没有因反应水 平的变化而有所不同，所不同的是侦察反应器 对传感器提供的信息进行处理的方式发生了变 化。

信号测试技术PPT课件

信号测试技术PPT课件
5）频率保持性 若输入为某一频率的简谐（正弦或余弦）
信号， 则系统的稳态输出必是、也只是同频率的简谐信号；即输 出y(t)唯一可能解只能是
上页 目录
重要结论
线性系统具有频率保持特性的含义是输入 信号的频率成分通过线性系统后仍保持原 有的频率成分。如果输入是很好的正弦函 数，输出却包含其他频率成分，就可以断 定其他频率成分绝不是输入引起的，它们 或由外界干扰引起，或由装置内部噪声引 起，或输入太大使装置进入非线性区，或 该装置中有明显的非线性环节。
测试装置的静态特性就是在静态测试情况下描述实际测试装置与理想定 常线性系统的接近程度。 下面来讨论一些重要的静态特性。
上页 目录
一、线性度
线性度：输入输出保持常值比例关系的程度—校准曲线接近 拟合直线的程度。 两种拟合方法：端基直线、独立直线 线性误差=B/A*100% B为校准曲线与拟合直线的最大偏差。 A为装置的标称输出范围。
由频率保持性，简谐输入得到简谐输出，频率相同而幅
值不同，其幅值比A＝Y0/X0是频率ω的函数记为A(ω)， 定义为幅频特性；相位差也是ω的函数,记为 ，定义
为相频特性。统称系统的频率特性。
上页
目录
（一）幅频特性、相频特性和频率响应函数
定常线性系统在简谐信号的激励下，系统的频率特性： 称为频率响应函数
常数倍输入所得的输出等于原输入所得输出的
常数倍，即:
若
x(t) → y(t)
则
kx(t) → ky(t)
3)微分性
系统对原输入信号的微分等于原输出信号的微
分，即
若
x(t) → y(t)
则
x'(t) → y'(t)
上页
4）积分特性 如系统的初始状态均为零，则系统对输入

实验心理学 7. 心理物理学续——信号检测论 图文

实验心理学 7. 心理物理学续——信号检测论 图文
恰当的不攻击、不恰当的不攻击，其中应该攻击的情境为 信号，不应该攻击的情境为噪音）；要求被试回答这些攻 击行为是否能得到积极的社会评价 ➢ 结果：自身攻击性越高的青少年，在问卷中显示出的d’ 越低；而教养良好的青少年，其d’都很高→青少年攻击 行为是由于不能分辨恰当攻击和不恰当攻击的区别
总结
传统心理物理学方法测量阈限时难以排除众多非 感觉因素的影响
所以，辨别力是相对固定的，而反应偏向则会随 条件的改变而改变。
接受者操作特性曲线(ROC曲线)
感受性曲线：曲线上各点反映了相同的感 受性
虚惊概率为横轴，击中概率为纵轴构成的 坐标图，和被试在特定刺激条件下由于采 用不同的判断标准得出的不同结果画出的 曲线。
ROC曲线的绘制
图画页再认实验 ➢ 500页图画，分成5组，每组100张，分别对
心理物理学续——信号检测论
信号检测论
现代心理物理学最重要的内容之一
将个体客观的感受性和主观的动机、反应 偏好等加以区分，改变了人们对阈限的理 解
信号检测论引入的缘由
传统心理物理学家假定，被试的反应不会 受到任何与刺激无关的因素的影响，如被 试的态度、期望等。
被试侦测刺激并报告为“有”的概率P(y) 仅 是物理刺激强度的函数， P(y) =50%所对应 的刺激强度为感觉阈限。
信号伴随噪音，或者单独出现噪音，可以分别在心 理感受量值上形成两个分布：信号加噪音（SN）分 布；噪音（N）分布。
SN分布的均值总是大于N分布的均值。 两个分布呈正态，在中间强度上互相重叠。
噪音分布
信号分布
A0
A1
信号检测论的两种指标
辨别力指标d'：被试对刺激感受性的度量 判断标准：被试反应偏向的度量
P(s)不等于1，每一次试验可能出现也可能不出现 刺激，被试的反应类型有四种：

实验心理学信号检测论

实验心理学信号检测论

医学研究
诊断准确性研究
在医学领域，信号检测论常用于评估诊 断测试的准确性。例如，在诊断癌症或 其他疾病时，通过比较不同诊断方法或 不同医生的诊断结果，可以了解各种方 法的准确性和医生的决策标准。
VS
药物治疗研究
在药物治疗研究中，信号检测论可用于评 估不同药物对症状的改善程度和患者的感 受性及决策标准。例如，在评估抗抑郁药 物治疗时，可以比较不同药物对患者的感 受性和决策标准的影响。
03
信号检测论的实验方法
实验设计
01
02
03
确定实验目的
明确实验的目标，例如研 究不同因素对信号检测能 力的影响。
选择信号和噪音
选择用于实验的信号和噪 音类型，确保它们具有足 够的区分度。
确定实验参数
根据实验目的，确定合适 的信号强度、噪音强度和 判定标准等参数。
实验过程
准备实验材料
根据实验设计，准备所需的设备和材料，如信号发生器、噪音发 生器、记录仪器等。
实验操作
按照实验设计，对被试进行操作指导，确保被试了解实验要求和 步骤。
数据记录
在实验过程中，实时记录被试的反应和结果，包括信号出现的时 间、被试的判断和反应时间等。
实验结果分析
数据整理
01
对实验数据进行整理，包括对被试的判断结果进行分
类和编码。
计算指标
02
根据信号检测论的公式，计算出被试的敏感度指标（d'）
信号检测论在神经科学领域的应用
神经信息处理
利用信号检测论的方法，研究神 经元之间的信息传递和处理机制。
神经认知过程
探究信号检测论在神经认知过程中 的作用，揭示认知活动的神经基础。
神经疾病研究

05信号检测论方法

05信号检测论方法

的下降。那么这两种现象的本质相同吗？是真的记 不得呢，还是不敢认？
例二：社会认知领域中对儿童欺负行为的研究
儿童中的“好战分子”是无法正确辨别恰当与不恰
当攻击呢、还是真的认可自己的攻击，以导致趋于 产生攻击行为？
第一节 信号检测论的一般问题
信号检测论（Theory of Signal Detection）是现代心
抑郁症患者和老年痴呆症患者都表现出再认记忆力
的下降。那么这两种现象的本质相同吗？是真的记 不得呢，还是不敢认？
例二：社会认知领域中对儿童欺负行为的研究
儿童中的“好战分子”是无法正确辨别恰当与不恰
当攻击呢、还是真的认可自己的攻击，以导致趋于 产生攻击行为？
位被试的结果呈现）
越远离对角线，d’越大；曲线左下段、β>1，曲
线右上段、β<1。
第二节 信号检测论的两个独立指标及接 收者操作特征曲线
三、接收者操作特征曲线
疑问：“理想”曲线（如P104图4-13）与实际得到
的曲线（如P101图4-11）有差异，为何？
答：d’、β在整个实验进程中的不稳定性。
一、辨别力指数d’
又称敏感性指标，用于衡量个体的感知能力。
在信号检测论中，辨别力的大小可以表现为N分
布和SN分布之间的分离程度，公式表示为：
d Z SN Z N
“Z分数求解见P97 表4-3，即P→Z”
注： P>0.5→Z>0 P<0.5→Z<0
d ( I SN I N ) / d
第一节 信号检测论的一般问题
二、信号检测论的统计学原理
这称为漏报（或失察），以n/SN表示。把这种判 定概率称为漏报条件概率，以P（M）或P（n/SN） 表示。 （4）正确拒绝：当只有噪音出现时，被试报告为 “无”，这称为正确拒绝（或正确拒否），以 n/N 表示。我们把这个判定的条件概率称为正确拒绝 的条件概率，以P（CR）或P（n/N）来表示。

信号检测理论

信号检测理论
信号检测论
雷玉菊
测量阈限的三种方法的比较
• 测量阈限的三种方法各有自己的特点
–最小变化法的实验程序和计算过程都具体地说明了感 觉阈限的含义，但它会因其渐增和渐减的刺激系列而 产生习惯误差与期望误差。 –恒定刺激法的实验结果可以应用各种数学方法加以处 理，因而便于与其它测定感受性的方法进行比较。在 应用3类反应的实验程序时，被试的态度会对差别阈限 值有较大影响。 –平均差误法的特点是求等值，它的实验程序容易引起 被试的兴趣，但对不能连续变化的刺激则不能用平均 差误法来测其差别阈限。
MN
MSN
MSN-MN MSN MN d’= ——— = — - — = Z击中-Z虚惊
σ
σ
σ
99%击中？
d’=Z击中-Z虚惊=2.326-(-2.326)=4.63
95%击中？
d’=Z击中-Z虚惊=1.645-(-1.645)=3.29
93%击中
d’=Z击中-Z虚惊=1.476-(-1.476)=2.95
2.评价法-1
• 有无法仅采用二级计分（有或无），评价法 则允许多级计分
确信程度 第6等 第5等 第4等 第3等 第2等 第1等 含义 十分肯定有信号出现 肯定有信号出现 可能有信号出现 可能没信号出现 肯定没信号出现 十分肯定没信号出现 相应的概率判断 100%有信号出现 80%有信号出现 60%有信号出现 40%有信号出现 20%有信号出现 0%有信号出现
?判断结果的奖惩价值多少来源于噪声的收益来源于信号的收益pnpsvcrcfavhcmpnps正确拒绝的奖励数虚报的惩罚数报准的奖励数漏报的惩罚数支付矩阵sn1n111刺激yn反应刺激sn2020n11sn11n3030反应刺激支付代价小支付代价大影响的因素?信号和噪声的先验概率?判断结果的奖惩价值多少?被试要达到的目追求准确率报准率虚报等?其它一些有关因素影响的因素的其它因素?速度于准确性权衡随可利用信息变化而不断变化?有关试验的知识于经验基于被试对基础感觉强度分布性质的判断基于被试对基础感觉强度分布性质的判断?主观预期概率根据前一测查情况预测下一测查为哪一刺激的概率?系列跟随效应当前判断受前面多次反应和的反应和的影响二反应偏向指标?似然比值决策标准?报告标准c是被试选择的反应标准相对应的物理强度cz1i1i2i1di2i1dd二反应偏向指标?似然比值决策标准?报告标准c是被试选择的反应标准相对应的物理强度iii2i1di2ccz1i1i2i1di2i1dz1i2i1dci1ci2z2ci1i2i1dz2z1i2i1i2cz2d?c躁声强度d正确拒斥率z值?c信号强度d报准率z值cz1i1i2i1dci2z2i2i1d二择一的刺激情境一定范围内的模糊感觉弱强判断为sn的概率判断为n的概率辨别能力判断标准nnsnsnxcnsnnsn三操作者特性曲线?虚报率作为横坐标击中率作为纵坐标随着标准的变化击中率与虚报率的关系?这个曲线上各点代表在特?这个曲线上各点代表在特定刺激条件下被试所采用的各种反应方式所以叫做接受者操作特点特征曲线receiveroperatingcharacteristiccurveroc

第五章 信号检测论

第五章 信号检测论

刺激 信号加 噪音 噪音
反 有信号 奖一元 罚2000 元
应 无信号 罚一元 奖2000 元
fN(x)
fSN(x)
判断标准
鼓励少说信号： 鼓励少说信号：
平均而言，只要说“有信号”，就处罚1999元； 平均而言，只要说“有信号” 就处罚 元 相反，只要说“无信号” 就奖励1999元。反 相反，只要说“无信号”，就奖励 元 应标准变得严格，击中率和虚报率下降， 应标准变得严格，击中率和虚报率下降，漏报 率和正确拒绝率上升， 值上升。 率和正确拒绝率上升，β值上升。
criterion） 2、报告标准C（report criterion） 报告标准C
表示反应偏向、感受经验强度。 表示反应偏向、感受经验强度。 是横轴上的判定标准位置， C是横轴上的判定标准位置，C的单位要转换 成刺激强度单位。 成刺激强度单位。 Is － IN C = ——————×ZN +IN × d′ 其中， 信号刺激强度， 为噪音刺激强度， 其中，Is信号刺激强度，IN为噪音刺激强度， 为正确拒绝概率的Z分数。 ZN为正确拒绝概率的Z分数。
先定概率为0.1的再认实验结果 先定概率为0.1的再认实验结果 0.1
反应 刺激
信号(旧图画 信号 旧图画) 旧图画 噪音(新图画 噪音 新图画) 新图画 报告“旧的” 报告“旧的” 3 4 P(M)＝0.7 ＝ P(cr)＝0.96 ＝ 报告“新的” 报告“新的” 7 86
P(H)＝0.3 ＝ P(fa)＝0.04 ＝
信号检测论与传统心理物理法的 区别是什么？ 区别是什么？
实例： 实例： 甲乙二人在家看电视，外面有人敲门。甲说： 有人敲门” 甲乙二人在家看电视，外面有人敲门。甲说：“有人敲门”， 乙说： 我没听见” 乙说：“我没听见”。 结论：甲的听觉更敏锐。 结论：甲的听觉更敏锐。 传统心理物理法：可以这样认为。 传统心理物理法：可以这样认为。 信号检测论：不完全是这样。甲乙可能有同样的听觉感受性， 信号检测论：不完全是这样。甲乙可能有同样的听觉感受性， 但他们判断是否听到声音的标准可能不同。甲可能冒进， 但他们判断是否听到声音的标准可能不同。甲可能冒进， 只要听到似乎有声音就报告，这样每次敲门都能正确报告， 只要听到似乎有声音就报告，这样每次敲门都能正确报告， 漏报次数少，虚报的次数增多；乙可能比较谨慎， 漏报次数少，虚报的次数增多；乙可能比较谨慎，除非有 百分之百的把握才报告，漏报的次数可能多于甲， 百分之百的把握才报告，漏报的次数可能多于甲，但虚报 的次数少。 的次数少。

《信号检测论的原理》课件

《信号检测论的原理》课件

二元假设检验的基本概 念
介绍了二元假设检验的基本 原理和步骤，以及其在信号 检测中的应用。
信号检测论的实验
1
实验的基本流程
详细说明了进行信号检测实验所需的基本步骤和流程，以确保实验的准确性和可 重复性。
2
实验所需设备
列举了进行信号检测实验所需的基本设备和器材，并解释了它们的作用和使用方 法。
3
实验过程的步骤
《信号检测论的原理》 PPT课件
本课程介绍信号检测论的基本原理，包括信号检测的定义、信噪比的概念以 及二元假设检验的基本概念。
信号检测论的概述
信号检测论的定义
介绍了信号检测论的基本定 义和目标，以及其在不同领 域中的应用。
信噪比的概念
解释了信噪比的含义和作用， 以及不同信号强度和噪音水 平对检测结果的影响。
3
P值和显著性水平的关系
阐述了P值与显著性水平的关系，以及如何根据显著性水平确定是否拒绝零假设。
信号检测实验的应用
信号检测实验在医学领 域的应用
探讨了信号检测实验在医学 领域中的应用，如电图、 病理诊断和医疗设备测试等。
信号检测实验在工程领 域的应用
介绍了信号检测实验在工程 领域中的应用，如通信系统、 雷达信号处理和图像识别等。
详细解释了类型I错误（拒真） 和类型II错误（纳伪）的概念、 原因和可能的影响。
二元假设检验的步骤
1
假设检验的具体过程
描述了二元假设检验的具体步骤，包括建立假设、计算统计量、确定显著性水平 和做出决策。
2
P值的概念和计算方法
介绍了P值的定义、含义和计算方法，以及如何根据P值进行假设检验结果的判断。
介绍了在实际应用中如何确定合适的信噪比计算方法，并提供了一些常用的实例和技巧。

《信号检测论》课件

《信号检测论》课件

信号检测论的应用领域
心理学
通信
雷达探测
经济学
医学
信号检测论在心理学领 域的应用主要集中在感 知觉、注意、记忆等方 面，通过实验手段探究 人类信息处理过程的机 制和规律。
在通信领域，信号检测 论主要用于研究信号传 输过程中的噪声干扰和 信噪比等问题，以提高 通信系统的性能和可靠 性。
雷达探测是信号检测论 最早的应用领域之一， 通过研究雷达接收到的 信号和噪音，可以有效 地探测和识别目标。
生物医学工程
信号检测论在生物医学工程领域的应用将有 助于疾病的早期诊断和治疗。
通信领域
随着5G、6G等通信技术的发展，信号检测 论在通信领域的应用将更加重要。
环境保护
信号检测论在环境监测和保护领域的应用将 有助于及时发现和解决环境问题。
《信号检测论》PPT课件
目录
• 信号检测论概述 • 信号检测论的基本原理 • 信号检测论的实验方法 • 信号检测论的应用实例 • 信号检测论的未来发展与展望
01
信号检测论概述
信号检测论的定义
信号检测论是一种研究人类信息处理 系统特性的方法，它通过实验手段来 研究人类在信号检测过程中的心理和 行为特征。
04
信号检测论的应用实例
信号检测论在心理学中的应用
心理物理学
信号检测论在心理物理学中用于 研究感觉阈限和阈上感觉，探讨 人类对刺激的感知和识别过程。
认知心理学
信号检测论在认知心理学中用于 研究人类的注意、记忆、决策等 认知过程，解释人类在信息处理 和判断中的行为表现。
临床心理学
信号检测论在临床心理学中用于 评估和诊断各种心理障碍，例如 精神分裂症、抑郁症等，为制定 治疗方案提供依据。

第二节 信号检测论

第二节 信号检测论

根据计算结果，被试甲对学习项目的辨别力指 数大于被试乙的辨别力指数，说明被试甲在相 同条件下对项目学习效果好于被试乙，因此可 以认为被试甲的记忆力好于被试乙。 被试乙的判断标准高于被试甲，相对而言，被 试乙在作出“是”学过的判断时更为谨慎。
（二）评价法 在有无法实验中，当定下判断标准刺激之后， 凡是等于或大于标准刺激的感觉都说是由信号 引起的。有无法只是把感觉连续体分为两部分， 所以它从被试的反应中所能知道的就只是某一 感觉在标准以上或以下，至于这种感觉离开标 准多远则不清楚，因而也就丧失了许多重要信 息。
击中率P（y/SN）＋漏报率P（n/SN）=100% 虚报率P（y/N）＋正确否定率P（n/N）=100%
被试在信号检测实验中的击中概率和虚报概率， 是由被试的分辨能力和辨别标准决定的，那么我们 是否根据其信号检测判断的结果反过来计算或推断 出被试的辨别能力与判断标准呢？
第一类错误： 第一类错误：虚报率 第二类错误： 第二类错误：漏报率
判断标准变化情况
⒈当奖惩办法固定时，信号出现的概率将会直接影响 判断标准的变化。以下将假定信号出现概率分别为： 0.20、0.50和0.80，考察其相应的判断标准的变化。
判断标准变化情况
⑴假定信号出现概率为0.20时，概率较低，被试不轻易报告有信号，被试倾 向于少说有信号，多说无信号，意味着原来说有信号的部分将为说无信号部 分所替代，XC点将右移，相应地标准线也将右移，可以得到判断标准β＞1。 ⑵假定信号出现概率为0.80时，概率较高，被试倾向于多说有信号，少说无 信号，意味着原来说无信号的部分将为说有信号部分所替代，XC点将左移， 相应地标准线也将左移，β＜1。 ⑶假定信号出现概率为0.50时，概率中等。
辨别力指数
当信号和噪音在信号检测 系统中引起的效应强度分 布之峰值距离越大，信号 检测系统对信号的分辨能 力越强，反之越弱。 在信号检测理论中，就以 上式计算得到的d’作为信号 检测系统对信号分辨能力 的测量量数，称为辨别力 指数。

信号检测与估计理论-PPT

信号检测与估计理论-PPT

x)
x
2
2
x
6
2
例3 随机变量 X 的分布函数为
0 x0
F
(
x)
x
2
0 x 1
1 x 1
(1)求 P(0.3 X 0.7)
(2)X得密度函数
解
(1) P(0.3 X 0.7) F (0.7) F (0.3) 0.72 0.32 0.4
(2)密度函数为
f
(x)
F ( x)
,简bx记 为
。
b
3 条件平均代价
利用概率论中得贝叶斯公式
p ,x p | xpx
26
平均代价C 可表示为
C
p
x
c
p
|
x
d
dx
式中, p | 就x 是后验概率密度函数。
由于 px与内积分都就是非负得,所以,使 C最小,等
价为使条件平均代价
C
|
x
c
p
|
x
d
最小,左边表示条件平均代价。
取 p | x 得自然对数,等价得估计量构造公式为
35
ln p | x
| 0
map
5.2.18
称为最大后验方程。利用 p | x px | p px,则有估
计量构造公式
ln p x | ln p
| 0
map
5.2.19
以上三个构造公式就是等价得,但(5、2、19)就是最方 便得。
为
mse
x
def
mse
。
为求得使 C | x 最小得估计量
mse
,令
28
Байду номын сангаас

信号检测与估计理论统计检测理论PPT

信号检测与估计理论统计检测理论PPT
率都是最大得,称为一致最大势检验。
4、 M元参量信号得统计检测
参量信号得统计检测
图3、17 m为正值时得判决域 图3、18 m为负值时得判决域 图3、19 双边检验得判决域
信号得序列检测
信号序列检测得基本概念
若观测到k次还不能作出满意得判决, 则先不作判决,继续进行第k+1次判决。 在给定得检测性能指标要求下, 平均检测时间最短。
信号得序列检测
信号序列检测得基本概念
信号得序列检测
信号序列检测得基本概念
满足 判决假设H1成立。 满足 判决假设H0成立。
若
则需要进行下一次观测后,根据 xN 1再 进行检验。
信号得序列检测
信号得序列检测
信号序列检测得平均观测次数
若序列检测到第 N 次观测终止,即满足
或者
(判决假设H1成立) (判决假设H0成立)
派生贝叶斯准则
极小化极大准则
先验概率未知,使极大可能代价极小化
由于先验概率未知,在无法选择最优解得情况下,设计算法, 选择不是“最坏”得结果！
若 c10 c00 c01 c11 ,极小化极大准则与等先验概率结果相同。
派生贝叶斯准则
极小化极大准则
例题 3、4、2
派生贝叶斯准则
奈曼-皮尔逊准则(N-P准则)
统计检测理论得基本概念
统计检测得结果和判决概率
1、 二元信号得情况——例3、2、1
x0 P(H0 | H0 )
x0 P(H1 | H1)
统计检测理论得基本概念
统计检测得结果和判决概率
2、 M元信号得情况
P(H i | H j ) Ri p(x | H j )dx
i, j 0,1,..., M 1

信号检测的基本理论

信号检测的基本理论

固定阈值
固定阈值是指设定一个固定的值作为信号检测的阈值。这种方法简单易行，但可能不适用于所有情况，因为不同情况下信号和噪声的分布可能会有所不同。
自适应阈值
自适应阈值是指根据信号和噪声的分布自动调整阈值。这种方法能够更好地适应不同情况，提高信号检测的准确性和可靠性。
信号检测的阈值
灵敏度是指信号检测器能够正确识别有效信号的能力。高灵敏度意味着检测器能够准确地捕捉到较弱的信号。
在信号检测过程中，似然比是指对于给定的观察结果，某个假设（例如信号存在或不存在）成立的概率。通过比较不同假设下的似然比，可以判断哪个假设更有可能为真。
详细描述
信号检测的似然比原理
总结词
贝叶斯决策理论基于贝叶斯定理，通过计算信号存在的先验概率和观察结果的概率，来决定是否接受或拒绝信号存在的假设。
详细描述
信号检测的基本理论
目 录
CONTENCT
信号检测理论概述 信号检测理论的基本概念 信号检测理论的基本原理 信号检测理论的参数估计 信号检测理论的性能评价 信号检测理论的应用实例
01
信号检测理论概述
信号检测理论是一种统计决策理论，用于描述和预测观察者对信号的检测行为。它基于观察者对信号的存在与否做出判断，并考虑了观察者的判断标准和心理因素对判断结果的影响。
通信工程
03
在通信工程领域，信号检测理论用于研究信号处理和通信系统中的噪声抑制和信号提取问题，以提高通信系统的性能和可靠性。
信号检测理论的应用领域
20世纪40年代
20世纪50年代
20世纪60年代至今
信号检测理论最初由美国心理学家J.A.Swets等人提出，旨在解决军事侦察和雷达探测中的信号检测问题。
通信信号检测
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第三节 信号检测论
• 在信号检测实验中，被试对有无信号出现的判定， 可以有四种结果（P112）
• 1.击中 当信号（SN）出现时，被试报告为“有信 号”，这称为击中，以y/SN表示。我们把这个判 定的概率称为击中的条件概率，以P(H)或P(y/SN)表示。
• 2.虚报 当只有噪音出现时（N），被试报告“有信 号”，这称为虚报（或误报），以y/N表示。我们 把这个判定的概率称为虚报条件概率，以P(FA)或 P(y/N)表示。
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第三节 信号检测论
• 这里必须分清两个问题: – 一个是电子侦察系统接收部分的辨别力 问题 – 另一个是判定反应部分对所收到信息如 何处理的问题。
• 信号检测论要解决的就是如何区分这两方 面的问题。
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第三节 信号检测论
• 2．人类感知过程的信号检测问题
• 电子侦察系统包括一个光电传感器和一个侦察反 应器，前者是接收信号的，后者是对信号作出反 应的。
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第三节 信号检测论
• 如果光电传感器的输出达到某一临界水平，侦察 反应器就以“有闪光”反应，如果达不到这个临 界水平，侦察反应器就以“没有闪光”反应。这 个临界水平可以根据需要进行调节。
信号出现时的照度均匀的背景也叫做“噪
音”。
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第三节 信号检测论
• 一般的心理物理的辨别实验，其中包含着 刺激A和刺激B。在这种情况下，可将其中 一个刺激作为噪音，另一个作为信号。
• 信号检测论的任务就是要把信号和它们的 噪音背景区分开来。要求被试在他觉察到 信号出现时报告“有信号”，当感到只有 噪音时报告“无信号”。
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第三节 信号检测论
• 从上述情况可以看出：虚报率与击中率都随着 反应水平的变化而变化。
• 乍看起来，似乎在这些情况下，电子侦察系统 对信号的辨别力发生了改变，但实际上不是这 样，因为在这些情况下，传感器在接受和提供 信息的性能上并没有发生变化，没有因反应水 平的变化而有所不同，所不同的是侦察反应器 对传感器提供的信息进行处理的方式发生了变 化。
第三节 信号检测论
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第三节 信号检测论
• 本节思考题 • 1.解释：信号检测论、ROC曲线 • 2.先定概率、奖惩办法是如何英雄判断标准
的？ • 3.似然比β的值说明什么问题？ • 4.辨别力d’的值说明什么问题？
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第三节 信号检测论
• 一、信号检测论的由来
• 1、电子侦察系统中的信号检测问题
• 电子侦察系统中的关键问题是信息的传输 和处理。首先将待传输的数据、资料等各 类信息变换为电信号，再借助发射天线辐 射到空间，经过电磁波传播，抵达接收天 线，接受系统。将接收到的信号加以处理 后还原为所需要的信息，送入接收系统终 端或使用者，从而完成信息传输任务。
• 如果要求尽可能不漏掉信号，就得把反应的临界 水平调得很低，但这要付出一定的代价，那就是 有时信号并没有出现，只要传感器的输出达到这 个反应水平，侦察反应就出现“有信号”反应。 此种情况用信号检测论的语言来说，叫“虚报”。
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第三节 信号检测论
• 如果把反应水平调得过低，漏掉的信号可 能会很少，但虚报的可能性却会相当大。 反之，如果要求尽量减少虚报，就得把侦 察反应器的反应水平调得很高。这样，在 没有信号时虽然不会以“有信号”反应， 但在有信号时传感器的输出由于达不到一 定的反应水平，侦察器也不会以“有信号” 反应。这样虚报的概率减少了，但报准(又 称击中)的概率却不会很高。
03. 但这一系列的措施，只能是使影响阈限的 估计因素保持恒定，并不能测出被试的反 应标准，也不能把反应标准和辨别力分开。
– 例如，恒定刺激法的三类反应。由于反 应的偏好和自信程度不同，所测得的阈 限往往差别很大。
• 因此，把感受性和判断标准加以区分，是 心理物理实验中早待解决的问题。这也是 信号检测论所要解决的问题。
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第三节 信号检测论
• 但是在传输过程中不可避免地会遇到：
• ①外界干扰和内部干扰；
• ②电磁波传播过程中无线电信号畸变；
• ③设备技术的不完善等因素的影响。
• 信号中混入了很多噪音，使信息传输的可靠性降 低，这是信息传输过程中的不利因素。如何同这 种不利的外界和内部的随机因素作斗争，使对噪 音背景上的信号分辨率达到最好，提高信息传输 的可靠性，这就是信号检测论所要解决的问题。
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第三节 信号检测论
• 例如：雷达侦察系统所要侦察的信号是在亮度均 匀的背景上出现的一个短暂的闪光。这里对信号 侦察起干扰作用的背景叫做噪音(N)，短暂的闪光 称作信号(S) ，因它是在均匀亮度的背景上出现的， 所以又称信号加噪音，一般常写作SN。信号和噪 音都是随机出现的。
• 尽管在使用这些传统的心理物理学方法时， 曾考虑到被试的态度、偏好、倾向和所采 用的标准对测量阈限所产生的影响，并且 采取了一些措施来消除这些影响。
– 例如在极限法中，采用渐增系列、渐减系列 呈现刺激，用以平衡习惯误差和期望误差。
– 又如用AB法平衡练习误差和疲劳误差；用指 导语规定被试的反应标准，并使之保持前后 一致；有时对被试事先加以训练，使其在实 验中的反应保持稳定等等。
• 人类的感知系统好比是一个信号觉察器， 各感官都可看作是一个信息处理系统。我 们把各种刺激看作是信号，把刺激的随机 物理变化和感官信息处理中的随机变化看 作是噪音。
• 这普遍存在于各个实验之中，各感官对信 号的分辨问题与电子侦察系统对信号的分 辨非常相似。
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第三节 信号检测论
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第三节 信号检测论
• 二、对信号（刺激）的反应及影响反应的 非感受性因素
• 一）被试对有无信号出现的判定
• 心理学上的信号检测实验一般是在信号和 背景不易分清的条件下进行的。
• 对信号检测起干扰作用的因素叫噪音，这
“噪音”不仅是指纯音信号出现时其他的
噪音而言的；在视觉实验中，伴随着亮点