陣列信號參數估計是陣列信號處理中一個重要研究方向,在雷達、通信、聲吶等眾多領域有極為廣闊的應用前景。《陣列信號參數估計及應用》較為深入、系統地論述了陣列信號參數估計的理論、算法及一些理論方法,重點闡述的內容包括:標量陣列和極化敏感陣列接收信號模型;基于循環平穩理論和最小冗余線陣的波達方向估計;標量陣列多維參數估計及自動配對原理;極化敏感陣列的多維參數估計和自動配對原理;陣列信號的多分辨參數估計;循環累量域DOA估計算法及應用等技術。
《陣列信號參數估計及應用》可供從事雷達、通信、導航、聲吶與電子對抗等領域的廣大技術人員學習與參考,也可作為高等院校和科研院所信息與通信工程等專業的研究生教材或參考書。
陣列信號參數估計根據傳感器陣列輸出的處于干擾環境下的信號,依據一定的方法準則,提取出感興趣的信號參量。它作為陣列信號處理的一個重要分支,成為近年來一個發展極其活躍和迅速的研究領域,目前已廣泛應用于雷達、聲吶、導航、通信、地質勘探和生物醫學等諸多場合。
幾十年來,一維的空間譜估計技術已日趨成熟,然而現代復雜的電磁環境給信號參數估計提出了更高的要求,陣列信號參數估計已由單一的空域發展到空間、時間、頻率和極化域的多維參數聯合估計,多維、多分辨已成為陣列信號參數估計的一個重要發展方向。目前,關于這一方面的著作并不多,為此,我們將自己近年來的研究成果進行匯總整理,形成本書,相信它能為從事陣列信號處理與應用領域的相關科技人員及高校師生提供有益的幫助。
本書是作者多年來研究成果的總結,它較為系統、深入地論述了陣列信號參數估計涉及的基本理論及相關算法。在編寫過程中,我們廣泛選材,參考大量的國內外高水平期刊的文獻,并盡量保證結構體系上的完整性。為同時保證本書的技術性與可讀性,全書將算法基本原理與直觀的實驗結果相結合,運用大量仿真實例對算法進行驗證說明,力求做到深入淺出,使讀者能夠直觀、深刻地理解陣列信號參數估計的原理及應用。
全書共由9章構成,第1章重點從多維參數估計、基于循環平穩理論和高階累積量的參數估計、極化敏感陣列參數估計等方面介紹了陣列信號參數估計的研究現狀,第2章從陣列結構與信號模型方面給出了陣列信號參數估計的基本知識,第3章涉及基于循環平穩理論和最小冗余線陣的波達方向估計,第4章闡述了標量陣列多維參數聯合估計及配對原理,第5章給出了極化敏感陣列的多維參數聯合估計及配對原理,第6章為陣列信號的多分辨參數估計,第7章和第8章分別為基于高階累積量和循環累積量的DOA估計算法,第9章介紹了陣列信號參數估計在電子戰中的應用。
1 緒論
1.1 引言
1.2 陣列信號參數估計的發展及現狀
1.2.1 陣列信號多維參數估計研究現狀
1.2.2 基于循環平穩理論的DOA估計
1.2.3 基于高階累積量的陣列信號參數估計
1.2.4 極化敏感陣列參數估計
1.3 本書的結構與內容安排
參考文獻
2 陣列結構與信號的模型
2.1 電磁波的極化及其表征
2.1.1 完全極化波
2.1.2 部分極化波
2.2 空間信號的特征表示
2.3 陣列結構
2.3.1 標量陣列
2.3.2 極化陣元結構
2.3.3 極化敏感陣列的幾何結構
2.4 信號的接收模型
2.4.1 假設條件
2.4.2 標量陣元接收信號模型
2.4.3 極化敏感陣元信號模型
2.4.4 極化敏感陣列接收模型
2.5 陣列模型的二階統計特性
2.6 本章小結
參考文獻
3 基于循環平穩理論的波達方向估計
3.1 引言
3.2 一階循環平穩和循環均值
3.3 循環自相關和譜相關
3.3.1 循環譜的物理模型
3.3.2 循環自相關函數和譜自相關函數的離散表示
3.4 信號的循環平穩特性
3.4.1 信號的廣義循環平穩性
3.4.2 信號的共軛循環平穩特性
3.5 循環平穩特性DOA估計的特點
3.6 陣列的相關函數矩陣與最小冗余線陣
3.6.1 均勻線陣的共軛循環相關函數矩陣
3.6.2 最小冗余線陣
3.7 基于最小冗余線陣的共軛循環ESPRIT算法
3.7.1 MRLA-CCE算法的DOA估計原理
3.7.2 仿真實驗與分析
3.8 基于最小冗余線陣的共軛循環譜相關SSF算法
3.8.1 偽數據矩陣、虛擬陣列與MRLA-SC-SSF算法
3.8.2 MRLA-SC-CCE算法的DOA估計原理
3.8.3 仿真實驗與分析
3.9 基于最小冗余線陣的譜相關波達方向估計算法
3.9.1 SC-CCM算法的DOA估計原理
3.9.2 仿真結果與分析
3.10基于AR模型的共軛循環波達方向估計
3.10.1 陣列信號的模型
3.10.2 仿真實驗與分析
3.11 本章小結
參考文獻
4 標量陣列的多維參量聯合估計
4.1 引言
4.2 標準ESPRIT算法的原理
……
5 極化敏感陣列信號的多維參數估計
6 陣列信號的多分辨參數估計
7 基于高階累積量的多維參數估計
8 循環累積量域DOA估計算法及智能天線中的應用
9 陣列信號參數估計在電子戰中應用