译者序
系统辨识广泛地应用于工程的各个领域。T.S?derstr?m教授及P.Stoica教授都是系统辨识领域著名的学者，对系统辨识的发展有着重要的贡献。由他们合著的System Identification是学习系统辨识理论的几本经典著作之一，也曾是我进入系统辨识领域的一本重要参考书。
本书的前6章包含了系统辨识重要的基础内容，非常精炼但很全面，有助于初学者快速地获取从事系统辨识工作的基本知识；后6章则涉及了系统辨识的几个重要专题，包括至今常用的两个重要方法：预报误差法、辅助变量法,以及递推辨识、闭环辨识、模型结构验证及应用的准则。这些专题至今依然在不断地发展丰富中，本书所提出的思想及一些准则依然影响着现在的研究及工程应用，可以说本书为从事相关专题研究及应用的读者提供了很好的入门材料。
这本书虽然写成于20多年前，但由于其内容充分包含了系统辨识在20世纪70~80年代发展史上最为黄金时代所取得的重要成果，因此在今天看来，也依然是进入系统辨识这个领域的一本非常好的入门书。
本书的符号正斜体部分与原书保持一致，书末提供部分习题答案及提示。
如今，在Stoica教授及电子工业出版社的努力下，由陈曦博士等几位年轻人将这本书翻译成中文，我相信这将方便我国相关领域的研究及应用人员更为快速地获取系统辨识的相关基础知识，推动我国在相关领域的发展。
因时间仓促，错误再所难免，望读者谅解。如有疑问或勘误，请联系本书的编辑杨博（yangbo2@phei.com.cn），她将转交给原作者或译者处理。

方海涛

2016年3月


前言

系统辨识是研究用实验数据对系统进行数学建模的领域，在许多其他领域中都有广泛应用。在控制和系统工程中，系统辨识方法用来对调节器的合成、设计预测算法或模拟数据等问题给出适合的模型。在信号处理的应用中（如通信、地球物理工程学及机械工程学），系统辨识得到的模型用来进行频谱分析、故障检测、模式识别、适应滤波、线性预测等。在生物、环境科学、计量经济学等非技术领域中，系统辨识方法还可以用于建立合适的模型，从而对辨识对象进一步获得科学性的认识，或进行预测和控制。
本书可以作为高年级的本科生和研究生阶段的系统辨识课程教材。它能够方便读者对系统辨识领域有一个深入的理解；为方便对该领域进行研究它还给出了必要的背景知识。本书主要为课堂学习而撰写，但也可作为自学材料。
为了既能成为系统辨识领域中的基础教材，还可以作为高级课程的课本，同时适用于学生和研究者，本书将做如下安排。每章都包含适于研究生和高年级本科生的教材。大多数章节增添额外的小节，称为补充内容，用来进一步介绍相关内容（通常是更具体的、层次更高的内容）。对于短期课程或本科生课程来说，可以跳过这些补充内容。对于其他程度的课程来说，教师可以根据情况做选择，目的是能够让学生对具体方法和算法实现进行深入理解。整本书中，至关重要的结果都用实心框圈了起来；一些将会在后文中引用到的结论都用虚线框圈了起来；一些较复杂的推导过程或计算安排在当前章节的末尾，作为本章节的附录。在本书末尾还安排了一些关于线性代数、矩阵论、概率论以及统计知识的背景知识，集结成了附录A和附录B。除了第1章外，所有章后面都安排了习题供读者思考。其中，一些习题是对本章结论的说明，并不太难；还安排了一些较复杂的习题给出了新的结论和观点。因此，习题不仅可作为家庭作业，也会给读者带来一些更高层次的挑战。每一章中简单习题安排在较难习题的前面。对于这些习题，书未附有部分习题的解答可供参阅。
本书不包含计算机上的练习。然而，我们觉得读者能够真正会用辨识方法十分重要，以真实数据为基础更好。实际操作可以使得读者对系统辨识方法的实用价值做深入理解，仅仅靠阅读图书不容易获得这些体验。正如我们在第12章中所提到的，计算机中有许多好的程序包能够方便使用。
为了能够给出一些提示，方便进一步阅读，我们给出了一些关键的参考文献。找到所涉及领域的所有参考文献会是一个巨大的工程，可能也并非必要。
我们假设阅读本书的读者已经有了一些相关的知识背景，至少已经在电气工程等领域有过高水平的学习经历，包括一些基本的概率论常识、统计估计理论，以及时间序列分析（或离散时间随机过程）和动态系统模型等。在本书末尾的附录我们给出了一些必要的背景知识。
本书已初步在不同方式下为读者所使用过，包括常规的研究生和本科生课程，研究生和相关业内人士的强化课程，以及研究生课程和自主学习的课外阅读。本书课程内容以多种方式在Uppsala University, Polytechnic Institute of Bucharest, Lund Institute of Technology, Royal Institute of Technology, Stockholm, Yale University, INTEC，Santa Fe，Argentina等院校做过实验，从中获得的经验对最后成书十分有用。
在本书的撰写过程中，我们得到了许多友人不同程度的帮助，在此致以最诚挚的谢意。
要感谢我们的同事Professor Karl Johan ?str?m， Professor Pieter Eykhoff, Dr.Ben Friedlander, Professor Lennart Ljung, Professor Arye Nehorai， Professor Mihai Terti?to，他们直接或间接地对我们研究成果有过帮助。
有不少友人阅读了这本书的初稿，并给出了许多非常有用的改进建议，尤其要感谢Professor Randy Moses, Professor Arye Nehorai, Dr. John Norton的精彩评论。我们还要感谢来自Uppsala University, Polytechnic Institute of Bucharest, INTEC at Santa Fe, Yale University的同学们，他们提出了许多宝贵建议。
撰写这本书的缘由是Dr.Greg Meira邀请了本书第一作者于1983年在INTEC, Santa Fe讲授一个短期研究生课程。那门课程所讲授的材料逐渐被我们扩展、修改，最终形成了现在的版本。
这本书的准备和出版经过了相当长的一段时间。多亏了Ylva Johansson, Ingrid Ringrd, Maria Dahlin, Helena Jansson, Ann-Cristin Lundquist, Lis Timner的耐心和坚持，承担了烦琐的打字输入、修订工作,在此对他们多年的付出表示衷心感谢。
文中的一些图是用某些软件做的，其中某些参数估计用了IDPAC软件包（由Lund Institute of Technology公司开发），还有一些一般性的图是用BLAISE（由法国INRIA开发）制作的。
我们也非常高兴能与Prentice Hall International合作，感谢Professor Mike Grimble, Andrew Binnie, Glen Murray，Ruth Freestone的鼓励和支持。此外，要特别感谢Richard Shaw对本书装帧设计方面提供的宝贵意见。
Torsten S?derstr?m
Uppsala
Petre Stoica
Bucharest