阵列信号参数估计是阵列信号处理中一个重要研究方向,在雷达、通信、声呐等众多领域有极为广阔的应用前景。《阵列信号参数估计及应用》较为深入、系统地论述了阵列信号参数估计的理论、算法及一些理论方法,重点阐述的内容包括:标量阵列和极化敏感阵列接收信号模型;基于循环平稳理论和最小冗余线阵的波达方向估计;标量阵列多维参数估计及自动配对原理;极化敏感阵列的多维参数估计和自动配对原理;阵列信号的多分辨参数估计;循环累量域DOA估计算法及应用等技术。
《阵列信号参数估计及应用》可供从事雷达、通信、导航、声呐与电子对抗等领域的广大技术人员学习与参考,也可作为高等院校和科研院所信息与通信工程等专业的研究生教材或参考书。
阵列信号参数估计根据传感器阵列输出的处于干扰环境下的信号,依据一定的方法准则,提取出感兴趣的信号参量。它作为阵列信号处理的一个重要分支,成为近年来一个发展极其活跃和迅速的研究领域,目前已广泛应用于雷达、声呐、导航、通信、地质勘探和生物医学等诸多场合。
几十年来,一维的空间谱估计技术已日趋成熟,然而现代复杂的电磁环境给信号参数估计提出了更高的要求,阵列信号参数估计已由单一的空域发展到空间、时间、频率和极化域的多维参数联合估计,多维、多分辨已成为阵列信号参数估计的一个重要发展方向。目前,关于这一方面的著作并不多,为此,我们将自己近年来的研究成果进行汇总整理,形成本书,相信它能为从事阵列信号处理与应用领域的相关科技人员及高校师生提供有益的帮助。
本书是作者多年来研究成果的总结,它较为系统、深入地论述了阵列信号参数估计涉及的基本理论及相关算法。在编写过程中,我们广泛选材,参考大量的国内外高水平期刊的文献,并尽量保证结构体系上的完整性。为同时保证本书的技术性与可读性,全书将算法基本原理与直观的实验结果相结合,运用大量仿真实例对算法进行验证说明,力求做到深入浅出,使读者能够直观、深刻地理解阵列信号参数估计的原理及应用。
全书共由9章构成,第1章重点从多维参数估计、基于循环平稳理论和高阶累积量的参数估计、极化敏感阵列参数估计等方面介绍了阵列信号参数估计的研究现状,第2章从阵列结构与信号模型方面给出了阵列信号参数估计的基本知识,第3章涉及基于循环平稳理论和最小冗余线阵的波达方向估计,第4章阐述了标量阵列多维参数联合估计及配对原理,第5章给出了极化敏感阵列的多维参数联合估计及配对原理,第6章为阵列信号的多分辨参数估计,第7章和第8章分别为基于高阶累积量和循环累积量的DOA估计算法,第9章介绍了阵列信号参数估计在电子战中的应用。
1 绪论
1.1 引言
1.2 阵列信号参数估计的发展及现状
1.2.1 阵列信号多维参数估计研究现状
1.2.2 基于循环平稳理论的DOA估计
1.2.3 基于高阶累积量的阵列信号参数估计
1.2.4 极化敏感阵列参数估计
1.3 本书的结构与内容安排
参考文献
2 阵列结构与信号的模型
2.1 电磁波的极化及其表征
2.1.1 完全极化波
2.1.2 部分极化波
2.2 空间信号的特征表示
2.3 阵列结构
2.3.1 标量阵列
2.3.2 极化阵元结构
2.3.3 极化敏感阵列的几何结构
2.4 信号的接收模型
2.4.1 假设条件
2.4.2 标量阵元接收信号模型
2.4.3 极化敏感阵元信号模型
2.4.4 极化敏感阵列接收模型
2.5 阵列模型的二阶统计特性
2.6 本章小结
参考文献
3 基于循环平稳理论的波达方向估计
3.1 引言
3.2 一阶循环平稳和循环均值
3.3 循环自相关和谱相关
3.3.1 循环谱的物理模型
3.3.2 循环自相关函数和谱自相关函数的离散表示
3.4 信号的循环平稳特性
3.4.1 信号的广义循环平稳性
3.4.2 信号的共轭循环平稳特性
3.5 循环平稳特性DOA估计的特点
3.6 阵列的相关函数矩阵与最小冗余线阵
3.6.1 均匀线阵的共轭循环相关函数矩阵
3.6.2 最小冗余线阵
3.7 基于最小冗余线阵的共轭循环ESPRIT算法
3.7.1 MRLA-CCE算法的DOA估计原理
3.7.2 仿真实验与分析
3.8 基于最小冗余线阵的共轭循环谱相关SSF算法
3.8.1 伪数据矩阵、虚拟阵列与MRLA-SC-SSF算法
3.8.2 MRLA-SC-CCE算法的DOA估计原理
3.8.3 仿真实验与分析
3.9 基于最小冗余线阵的谱相关波达方向估计算法
3.9.1 SC-CCM算法的DOA估计原理
3.9.2 仿真结果与分析
3.10基于AR模型的共轭循环波达方向估计
3.10.1 阵列信号的模型
3.10.2 仿真实验与分析
3.11 本章小结
参考文献
4 标量阵列的多维参量联合估计
4.1 引言
4.2 标准ESPRIT算法的原理
……
5 极化敏感阵列信号的多维参数估计
6 阵列信号的多分辨参数估计
7 基于高阶累积量的多维参数估计
8 循环累积量域DOA估计算法及智能天线中的应用
9 阵列信号参数估计在电子战中应用