風

引入在前面的章节中，我们假设在 H0 和 H1 下完全了解概率密度函数（pdf）。 现在，我们假设概率PDF并非完全已知，这在实际问题中更为现实。 例如，在雷达应用中，来自目标的回波信号会由于传播时间而延迟，其到达时间通常是未知的。在通信接收机中，我们可能无法完美地知道传输信号的频率/幅度，由于未知参数，信号的概率密度函数将是未知的。在声纳中，噪声可能被认为是高斯噪声，但由于环境条件未知，其方差也可能未知。 因此，设计能够处理具有未知参数的概率密度函数的检测器在实际应用中非常重要。而这一类检测器通常被称作复合假设检验（composite hypothesis testing） 在复合情况下，在 H0 或 H1 下的概率密度函数（或在两者下的概率密度函数）可能无法完全确定。因此，我们在概率密度函数中包含未知参数，设计过程必须适应这些未知参数。 一致最优势检验（Uniformly Most Powerful Test，UMP Test）UMP处理复合假设的核心思路是： 先假设未知参数已知，设计 Neyman-Pearson（NP）检验； 再调整检验，让它不依赖未知参数，最终得到最优检验 ...

引入在前面的学习中，我们已经解决了已知参数的确定信号在噪声中的检测问题。 但是信息源产生的信息或许不是确定的，例如0和1的出现在信息中或许服从某一分布特征，但总的来说是随机出现的。因此，这里需要已知参数的随机信号在噪声中的检测来解决。 再举个例子，语音信号的波形取决于说话者是谁，说话者正在说的内容的上下文，说话者的健康情况等等。此时语音信号就是随机的，但它具有已知的协方差结构。 本章节将会聚焦于这个主题。 估计器 - 相关器（Estimator-Correlator）估计器相关器旨在检测未知信号是否存在。其本质是在检测信号的能量。对于白信号，其检测的直接就是是否包含白信号的能量。而对于有色信号，其检测的是加权能量。故其又称能量检测器。 能量检测器（Energy Detector）是什么能量检测器是一种用于检测未知信号是否存在的检测器，核心作用是通过分析接收信号的能量大小，判断 “某种信号 + 噪声”和 “仅噪声”的场景。能量检测器是基于NP方法的。 标准的（非加权）能量检测是估计器 - 相关器在 “白信号” 场景下的特例。下面将建模一个例子来看能量检测器。 假设一个信号模型假设信号是零 ...

引入检测问题的 “难易程度” 直接取决于我们对信号和噪声 pdf 的了解程度： 如果能完全掌握信号和噪声的PDF，理论上可以设计出最优检测器（性能最好的检测器） 而噪声PDF无法完全已知时，此时设计 “好的检测器” 会更困难，且一般无法达到 “最优”，只能追求 “尽可能好” 的次优解。 在设计检测器时，需要将噪声的PDF假设为数学上可处理的，高斯PDF就是其中典中典的一个假设。 在这个章节中，会介绍基于Neyman-Pearson方法设计的检测器与基于贝叶斯方法设计的检测器。 NP方法完全依赖采样信号（无先验信息）。在声呐、雷达领域应用广泛（这类场景中，我们往往没有 “信号出现概率” 的先验知识，只能通过采样数据做决策。） 贝叶斯方法使用先验知识（例如信号中0和1被传递的概率，发送的信号波形的波形样子等），结合后期采样信号来优化贝叶斯风险，使其最小化。贝叶斯方法在通信领域往往更实用（因为通信中信号波形通常是既定的，我们可以利用 “信号出现概率” 等先验信息优化检测） （本章节会花更多时间介绍NP方法。） 奈曼-皮尔逊方法（Neyman-Pearson Approach）引入：二 ...

引入关于这门课这门课回顾无线通信和信息理论的基本原理，即，无线通信的技术和挑战。这门课的基础内容适用于5G，wifi，以及其他现代无线通信。 这门课主要聚焦于5G通信中的物理层，稍微涉及数据链路层。 在这本科的前半部分，会涉及如下topic： 无线传播影响因子：大尺度衰落、小尺度衰落、时延、多普勒效应 信息理论：信道容量、信源编码 无线调制：块码、卷积码 Diversity 和 MIMO技术 蜂窝无线和现代通信系统标准：TDMA、CDMA、OFDM 扩频技术： 直序扩频、跳频扩频、扩频序列（m-sequence， gold sequence等） 其他：保护带、循环前缀、峰值功率问题 5G Intro5G有三大特性： Enhanced Mobile Broadband（eMMB）：带来了更高的速度，更多的连接设备数量。 Massive Machine Type Communications（mMTC）：为医疗电子、交运、环境监测、智能电网等物联网应用赋能。 Ultra-Reliable and Low Latency Communications (uRLLC) ：服务于车联网、自 ...

本篇笔记是以通信工程专业的视角，去学习临床上的心电的成因和现有的临床诊疗手段，以为后续的心电信号采集和信号处理打下基础。虽然尽可能保留了所查阅资料的本意，但仍可能会有较多错误，不建议任何医学或相关专业同学参考 心电和常用导联该部分参考资料： [1] 零基础学懂：心电图_哔哩哔哩_bilibili [2] 零基础学懂：十二导联心电图（上）_哔哩哔哩_bilibili [3] 零基础学懂：十二导联心电图（下）_哔哩哔哩_bilibili [4] 重庆医科大学 诊断学心电图 课程PPT 引入-心电如何产生心电信号由心脏内特殊心肌细胞产生，这种特殊心肌细胞可以产生并传导生物电。心电细胞的充放电流程为： 生物电由窦房结中心脏起搏细胞发出。此时生物电充斥左右心房。这一步产生的心电波形被称为P波。 生物电到达房室结，房室结会延缓窦房结兴奋。此时生物电产生小的缓冲。 生物电沿着希氏束（又称房室束）传递到左右希氏束分支。此时左希氏束接受主要的生物电，并将生物电传导给右希氏束。 生物电流向浦肯野纤维，并分为左右两个方向。因左心室心肌厚度大于右心室，因此左心室为主导。 生物电到浦肯野纤维末端，充盈整 ...

引入ADS219X系列芯片是TI公司的低功耗生物电采集模拟前端。最后的X代表几通道，ADS2193就是3通道的的意思。 ADS1293具有三个高分辨率通道，最高可达25.6 ksps。每个通道可以独立编程为特定的采样率和带宽，允许用户优化配置的性能和功率。所有输入引脚都包含一个EMI滤波器，可以通过灵活的路由开关路由到任何通道。灵活的路由还允许构建独立的导联，而无需外部重新连接引线。例如右腿驱动和Wilson/Goldberger导联。第四个通道允许外部模拟速度检测，不使用数字速度检测的应用程序。ADS1293集成了一个自诊断报警系统，当系统超出工作条件范围时进行检测。这样的事件会报告给错误标志。错误标志的总体状态在专用的ALARMB引脚上作为信号可用。 关键电气参数 采用28-PIN WQFN封装 模拟电源： -0.3v ~ 6v 数字电源： -0.3v ~ 6v 输入引脚电压耐受范围与电流耐受范围： -0.3v ~ VDD+0.3v， 10ma 推荐工作温度：-20 ~ 85$^\circ C$ Digital Voltage Supply 不应超过min(3.6v，VDD) 差分 ...

引入同前面介绍的2G、3G时代一样，4G时代也有诸多标准。任何用户高速移动下达到或超过100Mbps，静态数据传输达到1Gbps的无线数据网络系统都可以称作4G，而LTE（Long-Term Evolution 长期演进）技术只是其中之一。但因为LTE实在部署太广泛，所以才会看到4G就是LTE。下图是截止2018年8月LTE的全球部署情况。红色代表使用中。深蓝和浅蓝分别是正在部署和正在规划。 LTE由3GPP LET-A网络结构在LTE中，网络架构被称为 EPS（Evolved Packet System）。 其接入网部分被称为E-UTRAN（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）。 核心网部分被称为EPC（Evolved Packet Core）。这个核心网架构也被叫做网络架构被称作Service Architecture Evolution SAE （系统架构演进），因其是由PS域核心网网络架构演进而来。 接入网E-UTRANE-UTRAN协议支撑了UE与无线网络的通信，其协议包含了多设备下无线信道的Medium ...

引入这门课直接介绍了4G和5G的网络，2G和3G本来是在移动通信中介绍过。但是奈何本学院的移动通信课程太拉了，因此在这个地方补充一个间章，重点介绍2G和3G时代的网络架构及其使用的技术细节。 在各代通信中都有不同的标准，下图总览了1G-5G时代的标准和特性。 其中，2G时代： GSM由欧洲电信标准组织ETSI（European Telecommunications Standards Institute）制定，是2G时代最具代表性的技术，自90年代中期投入商用以来，被全球超过100个国家采用。GSM逐渐成为了全球性的移动通信标准，在2004年已拥有了超过十亿的众多用户。当然，也有个别的例外：日本和韩国就从未采用过GSM。因此在后续的2G介绍中，将重点介绍GSM系统。 D-AMPS（或称IS-136）由美国电子工业联合会制定，在马来西亚、巴西、捷克共和国、俄罗斯和鸟克兰等国家有过部署或尝试部署。它在AMPS中增加了时分多址联接方式（TDMA） IS-95A由美国高通制定（是的，就是生产你手机里面骁龙SoC的高通）。它基于CDMA，IS-95是最早的CDMA系统空中接口标准，而IS-95 ...

术语介绍 UE：全称 User Equipment，代表无线的用户终端（radio user terminal）。就是手机之类的。 RAN：全称Radio Access Network，无线接入网，为UE提供无线连接。 CN：全称Core Network，核心网，将RAN与外部服务和基础设计连接在一起，并提供其他连接和移动性管理。 BS：全称Base Station，基站，这是RAN中的一环，旨在创建与UE的无线连接接口（Radio Interface）。基站后方通常需要连接一个控制器（Radio Controller）（如下图），这个控制器只在2G和3G时代存在，在4G、5G中基站直连核心网。 CS&PS：电路交换和分组交换。在最开始的移动网络中，CN有两套网络系统：一套基于CS，服务于电信业务；一套基于PS，服务于数据业务； Cell：中文名叫小区，就是蜂窝移动网络的一个蜂窝格子，由一个基站提供无线服务。 LA：全称Location Area，是多个基站构成的“位置区域”，每一个位置区域都会有自己的位置区域码。LA是用于定位并寻呼用户的，与此前移动通信中提及的簇（cl ...

当时忙期末ANN部分笔记未整理，网站笔记不全，建议参考mirror。其余部分笔记完整。 引入Artificial Neural Network (ANN)是人工智能学科的分支，其由人类大脑结构仿生而来。其具有自我学习，适应新环境，从已有经验学习解决新问题的能力。 人类神经元与仿生神经元 人类神经元上，一个细胞可以通过轴突（Axon）发送信号给另一个细胞，另一个细胞使用树突(Dendrites) 接收并汇聚所有收到的信号后，进行处理。人类大脑中约有100亿个神经元，每个神经元有约1万个突触与其他神经元相连。（具体数据与解刨学有关，不一定准确）。 在人脑系统中，采用低频（约100Hz）并行计算的策略，这与高频但是核心数少的现代计算机有所差异。 人工神经元与人类神经元类似，它接受多个输入，且针对每个输入有一个权重值，将输入加权求和后，放入“激活函数”中，计算本神经元的输出，将其输出给下一神经元。 y_i=f(\sum_jw_{ij}y_j)其中这个激活函数是非线性的。为什么需要这个“激活函数”呢？因为早在信号与系统就学过，线性系统无法通过加减乘除变为非线性系统，因此一旦需要输出结果具有 ...