修 订 版 前 言
本书是将随机过程与随机控制融入一体的教材，随机过程和随机控制理论在雷达与通信、天文与气象、经济与市场、航天、航空、航海工程、工程控制、生物医学等许多领域都得到了广泛应用，是高等工科院校研究生、高年级本科生及科技工作者必须掌握的基本知识、基本理论和基本方法。本书是编者根据多年的教学实践，在自编讲义的基础上，充实和修改而编成的。
本书在取材和阐述方式上，力求由易到难、由浅入深、由简到繁，既注重知识体系的系统性和完整性，又突出工程实用性和新颖性。本书于2013年正式出版以来，受到广大读者的关注和好评。近3年来，作者在高校教学中发现： 本书虽然对随机过程与控制理论和算法的论述系统和全面，但对理论和算法的实现未涉及，即使高年级本科生或研究生对理论思想和算法流程烂熟于心，对理论和算法的实现也难以下手。为了弥补本书的不足，故在第一版基础上进行改版。
本书改版原则为：
（1） 教材选材： 注重基础性、实用性、新颖性、实践性、完整性；
（2） 教材内容： 体现基础性与拓展性、理论性与实践性、课堂教学与课外延伸、定性讨论与定量分析的统一；
（3） 教材组织： 突出主干、由浅入深、由简到繁、承上启下、前后呼应；
（4） 教材效果： 以增加应用实例及MATLAB/Simulink仿真内容为手段，强化学生自主学习与创造性学习。
本书改版内容为：
（1） 将第1版中第1章至第7章修订为第1章至第6章，与第1版相比，进行了内容的调整、删减和增加。其中，第1版中第2章至第4章调整为修订后的第2章至第3章； 将第1版中矩阵随机过程删除，增加了平稳高斯过程和M序列及其功率谱等内容。
（2） 增加了在线求解单步或多步Diophantine方程方法，为分析最小差方最优控制及次最优控制原理与方法奠定了基础。
（3） 增加了基于神经网络的系统辨识与控制一章，主要是为了拓展非线性系统辨识与控制方法。
（4） 每章均增加了应用实例、仿真结果和MATLAB程序代码或Simulink模块等内容，为理论和算法的实现提供了解决思路与方法。
修订后，本书共分为10章，主要内容如下：
第1章为随机过程的基础知识，对随机变（向）量的概念、分布、数字特征等与随机过程分析密切相关的特性进行了概述，并给出了MATLAB仿真实例。
第2章为随机过程及其随机分析，简要介绍了随机过程的基本概念、统计特性、数字特征及几种典型常用的随机过程，讨论了随机分析方法和随机微分方程，给出了MATLAB仿真实例。
第3章为平稳随机过程及其谱分析，主要讨论了平稳随机过程、平稳高斯过程的统计特性、平稳过程的遍历性与功率谱密度、解析过程与窄带随机过程、窄带高斯过程、白噪声过程、M序列及其频域特性等，给出了高斯过程、莱斯过程和M序列产生实例并进行了MATLAB/Simulink仿真。
第4章为泊松过程及其应用，主要分析了泊松过程的统计特性，给出了非齐次泊松过程的应用实例，并进行了MATLAB仿真。
第5章为Markov链及其应用，主要涉及离散时间Markov链及连续时间Markov链； 建立了卫星信道Markov模型并进行Simulink仿真实现。
第6章为随机过程通过控制系统分析，对平稳随机序列、白噪声过程通过随机系统时频特性进行了分析与仿真实现。
第7章为 ARMA模型及其辨识与预测，分析了ARMA模型的自相关函数及谱特点，以及偏相关函数，讨论了模型定阶方法及准则并进行了MATLAB仿真； 对基于最小二乘法的模型参数辨识一次完成算法与递推算法及ARMA模型的最优预测方法进行了分析和MATLAB仿真。
第8章为CARMA模型及其辨识与预测，讨论了CARMA模型及其辨识原理与方法,进行了MATLAB仿真； 在介绍在线求解单步或多步Diophantine方程方法基础上，分析了CARMA模型的最小差方最优控制及次最优控制方法的MATLAB实现。
第9章为随机状态模型与估计算法及其仿真，主要讨论了离散时间与连续时间随机系统状态模型，随机系统状态的预测、滤波与平滑，离散时间随机系统与连续时间随机系统、CARMA模型与状态空间模型的转换方法等。
第10章为基于神经网络的系统辨识与控制，主要讨论了基于BP与RBF网络的非线性系统辨识与控制算法及基于Hopfield网络的线性系统辨识与控制算法。
本书在编写过程中，参阅了大量文献，书后所列参考文献为本书的基本内容提供了极好素材，有的还引用了其中的部分内容并对其进行了吸收与消化，在此谨向这些论著的作者表示由衷的谢意！同时， 本书作者的研究生马伟伟、吴星、彭舒、姚超然、陆璐、陈小燕等参与了本书所有程序的调试工作。本书被评为“十二五”江苏省高等学校重点教材（编号： 20151040）。本书的出版还得到了国家自然科学基金项目(No.61673222)、江苏省高校自然科学研究重大项目(No.13KJA510001)、江苏省高校“十二五”重点专业建设项目(No.164)、江苏高校品牌建设工程一期项目（PPZY2015B134）及清华大学出版社的大力支持，在此一并表示衷心的感谢！
由于编者水平有限，书中难免有不少谬误和疏漏，恳请读者给予批评指正。
郭业才2016年9月
