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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 空间传播波信号2

1.3 阵列信号处理的基本概念6

1.3.1 相干阵与非相干阵、窄带信号与宽带信号6

1.3.2 阵列信号模型7

1.3.3 阵列方向图8

参考文献10

第2章 阵列信号模型11

2.1 数字波束形成技术基础11

2.1.1 矩阵代数的相关知识11

2.1.2 噪声模型13

2.1.3 阵列天线的统计模型假设13

2.1.4 阵列信号空域特征矢量14

2.2 空间传播波空时信号20

2.2.1 窄带阵列信号模型20

2.2.2 宽带信号模型21

参考文献22

第3章 空域滤波23

3.1 波束形成的基本概念23

3.2 自适应波束形成方法及最优准则25

3.2.1 普通波束形成的优缺点25

3.2.2 自适应波束形成26

3.2.3 最优波束形成26

3.2.4 三个最优准则比较31

3.3 自适应算法33

3.3.1 最小均方（LMS）算法33

3.3.2 采样协方差矩阵求逆（SMI）算法39

参考文献42

第4章 部分自适应阵列处理技术43

4.1 部分自适应阵列处理概念44

4.2 阵元空间部分自适应处理45

4.2.1 部分自适应处理统一框架45

4.2.2 子阵级部分自适应阵方法46

4.2.3 阵元级部分自适应阵方法49

4.3 波束空间部分自适应技术50

4.3.1 Gabriel方法51

4.3.2 Adams方法52

4.4 基于广义旁瓣相消器的部分自适应设计53

4.4.1 广义旁瓣相消器原理53

4.4.2 基于广义旁瓣相消的降秩自适应阵列信号处理56

参考文献60

第5章 阵列信号的参数估计62

5.1 引言62

5.2 传统测向方法65

5.2.1 相位法65

5.2.2 振幅法66

5.3 基于子空间结构的高分辨测向方法68

5.3.1 MUSIC算法68

5.3.2 ESPRIT算法70

5.3.3 修正的MUSIC算法71

5.4 相干信号源的高分辨处理方法73

5.4.1 相干信号源数学模型73

5.4.2 相干信号源空间平滑技术74

5.5 最大似然估计79

5.6 宽带信号DOA高分辨测向方法82

5.6.1 宽带信号模型82

5.6.2 ISSM算法84

5.6.3 CSSM算法85

5.6.4 聚焦矩阵的几种构造方法89

5.7 信号源数的判定97

5.7.1 基于信息论准则的信号源数目估计方法98

5.7.2 基于子空间结构的源数目估计方法100

5.7.3 辅助变量法103

5.7.4 基于子空间结构的源数目估计104

5.7.5 对角加载对基于信息论准则估计方法的性能改善107

5.7.6 性能分析108

5.8 信号源数目估计的线性插值法111

5.8.1 非相关源情况111

5.8.2 相关或相干源情况113

5.8.3 估计步骤113

5.8.4 平滑秩序列法114

参考文献116

第6章 稳健数字波束形成技术119

6.1 系统误差对阵列信号处理的影响与校正技术119

6.1.1 系统误差119

6.1.2 幅相误差对阵列信号的影响120

6.1.3 系统误差的校正技术120

6.2 基于高阶统计量阵列高分辨处理120

6.2.1 高阶统计量的定义与性质120

6.2.2 基于高阶累量的MUSIC算法对阵元误差的稳健性121

6.2.3 基于高阶累量的ESPRIT方法123

6.3 基于循环平稳性的阵列信号处理124

6.3.1 循环平稳信号的数学模型124

6.3.2 DOA估计的循环MUSIC算法126

6.3.3 存在循环平稳误差时的循环MUSIC算法的性能及其改进128

6.3.4 稳健的循环自适应波束形成132

6.4 基于对角加载的稳健数字波束形成技术136

6.4.1 对角加载技术137

6.4.2 对角加载的性能改善138

参考文献142

第7章 机载雷达空时自适应处理146

7.1 机载雷达空时杂波谱146

7.1.1 天线模型146

7.1.2 空时杂波谱149

7.2 最优空时自适应处理及其降维方法157

7.2.1 空时最优自适应处理157

7.2.2 辅助通道法及降维的辅助通道法158

7.2.3 变结构自适应选通道数的辅助通道降维方法163

7.2.4 高带外衰减多普勒滤波后降维空时自适应处理方法167

7.2.5 先滑窗滤波再空时自适应处理方法171

7.2.6 先空时自适应后多普勒滤波方法173

7.2.7 局域联合处理方法175

7.3 非均匀杂波空时自适应处理176

7.3.1 基于对角加载的稳健广义内积算法177

7.3.2 基于不敏变换的稳健STAP协方差矩阵估计算法184

7.3.3 DDD级联统计STAP的非均匀处理方法189

7.3.4 DDD级联多级维纳滤波器的非均匀处理方法194

7.3.5 改进的空间角频移杂波谱补偿方法198

7.3.6 降维的导数更新（DBU）杂波谱补偿方法203

参考文献209

主要符号表213

缩略语217