內容簡介
空間譜估計是陣列信號處理中的一個重要研究方向,在雷達、通信、聲吶等眾多領域有極為廣闊的套用前景。本書深入、系統地論述了空間譜估計的理論、算法及一些理論方法之間的關係,總結了作者多年來的研究成果以及國際上這一領域的研究進展。全書由14章組成,主要內容有空間譜估計的研究進展、信號源數估計、線性預測(LP)類算法、MUSIC類算法、子空間擬合類算法、旋轉不變子空間(ESPRIT)類算法、子空間疊代與更新、特殊信號的空間譜估計、特殊陣列的空間譜估計、陣列誤差校正方法、現代信號處理在空間譜估計中的套用及多維空間譜估計等。 本書是關於空間譜估計理論與算法的一部專著,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號與信息處理、信息與通信系統等專業的研究生教材或參考書。
目錄
第1章 緒論
1. 1 引言
1. 2 空間譜估計的發展及現狀
1. 3 展望
1. 4 本書結構及內容安排
參考文獻
第2章 空間譜估計基礎
2. 1 引言
2. 2 空間譜估計數學模型
2. 2. 1 通常情況下的數學模型
2. 2. 2相干信號源數學模型
2. 2. 3 寬頻信號源數學模型
2. 2. 4 分散式目標數學模型
2. 2. 5 誤差模型
2. 3 陣列模型二階統計特性
2. 4 空間譜估計基礎知識
2. 4. 1 陣列的方向圖
2. 4. 2 基本原理
2. 4. 3 波束寬度
2. 4. 4 分辨力
2. 4. 5 空時等效性
2. 5 信號源數估計
2. 5. 1 資訊理論方法
2. 5. 2 平滑秩序列法
2. 5. 3蓋氏圓方法
2. 5. 4 正則相關技術
2. 5. 5 小結
參考文獻
第3章 線性預測算法
3. 1 引言
3. 2 線性預測的基本原理
3. 3 波束形成的最佳權矢量
3. 3. 1 波束形成的最優權
3. 3. 2 波束形成與線性預測之間的關係
3. 3. 3 最優約束的譜曲線
3. 4 空間譜估計中的線性預測算法
3. 4. 1 前向預測箅法
3. 4. 2 後向預測算法
3. 4. 3 雙向預測算法
3. 4. 4 多階線性預測算法
3. 5 線性預測算法的推廣
3. 5. 1 最大熵算法
3. 5. 2 白回歸模型 AR 箅法
3. 5. 3 最小模算法
3. 6 算法性能比較
3. 7 小結
參考文獻
第4章 多重信號分類算法
4. 1 引言
4. 2music算法
4. 2. 1 經典MUSIC算法
4. 2. 2 MUSIC算法的推廣形式
4. 2. 3 MUSIC算法性能分析
4. 2. 4 MUSIC算法仿真分析
4. 2. 5 相關結論
4. 3 基於解相干的MUSIC算法
4. 3. 1 空間平滑算法
4. 3. 2 矩陣重構類算法
4. 4 基於波束空間的MUSIC算法
4. 4. 1 波束形成原理及算法
4. 4. 2 波束空間算法的性能
4. 4. 3 波束空間算法的實驗仿真
4. 4. 4 相關結論
4. 5 求根MUSIC算法
4. 5. 1 Root-MUSIC算法
4. 5. 2 Root-MUSIC算法性能
4. 5. 3 仿真性能分析
4. 5. 4 小結
4. 6 小結
參考文獻
第5章 最大似然及子空間擬合算法
5. 1 引言
5. 2 最大似然算法
5. 2. 1 最大似然準則
5. 2. 2 最大似然估計器性能
5. 3 子空間擬合算法
5. 3. 1 子空間擬合問題
5. 3. 2 子空間擬合算法性能
5. 4 參數模型擬合算法的統-
5. 5 參數模型擬合算法的實現
5. 5. 1 交替投影算法
5. 5. 2 疊代二次型極大似然算法
5. 5. 3 MODE算法
5. 5. 4 MVP算法
5. 5. 5 遺傳算法
5. 6 最大似然函式算法的仿真分析
5. 7 小結
參考文獻
第6章 旋轉不變子空間算法
6. 1 引言
6. 2 旋轉不變子空間叫算法原理
6. 3 標準的旋轉不變子空間算法
6. 3. 1 最小二乘法
6. 3. 2總體最小二乘法
6. 3. 3 結構最小二乘法
6. 4 旋轉不變子空間算法的推廣
6. 4. 1Toeplitz近似法
6. 4. 2 矩陣束的ESPRIT算法
6. 4. 3 實值空間的ESPRIT算法
6. 5 旋轉不變子空間算法理論性能
6. 6 旋轉不變子空間算法實驗性能
6. 7 小結
參考文獻
第7章 子空間疊代與更新
7. 1 引言
7. 2 子空間計算的最最佳化理論
7. 3 子空間疊代算法
7. 3. 1 梯度類算法
7. 3. 2 冪疊代算法
7. 3. 3Lanczos算法
7. 4 子空間更新算法
7, 4. 1 數據協方差矩陣的更新
7. 4. 2 基於特徵分解批處理的子空間更新
7. 4. 3 基於最最佳化求解的子空間更新
7. 4. 4 基於秩-1子空間更新
7. 5 小結
參考文獻
第8章 寬頻信號的空間譜估計算法
8. 1 引言
8. 2 寬頻聚焦矩陣算法
8. 2. 1 TCT算法
8. 2. 2 RSS算法
8. 2. 3 SST算法
8. 2. 4 LS類算法
8. 2. 5 寬頻波束空間的聚焦矩陣算法
9. 3 CSM類聚焦算法框架
8. 4 CSM算法性能分析
8. 5 小結
參考文獻
第9章 循環平穩信號的空間譜估計
9. 1 引言
9. 2 基於循環平穩的數學模型
9. 2. 1 循環平穩信號特性
9. 2. 2 數學模型
9. 3 空間譜估計中的循環平穩算法
9. 4 空間譜估計中的共軛循環平穩算法
9. 5 循環平穩算法的性能分析
9. 6 小結
參考文獻
第10章 空間分散式信號源參數估計
10. 1 引言
10. 2 分布源信號模型
10. 2. 1 點目標信號源推廣模型
10. 2. 2 局部散射信號源模型
10. 2. 3 級數展開近似模型
10. 2. 4 空間頻率近似模型
10. 2. 5 兩點源近似模型
10. 2. 6 廣義方向矢量模型和複數角
10. 2. 7 單峰對稱性約束
10. 2. 8 平坦Ricean衰落信道模型
10. 2. 9 更複雜的分布源信號模型
10. 3 點目標DOA估計方法的空間擴展模型誤差分析
10. 3. 1 波束形成估計方法
10. 3. 2 常規MUSIC估計方法
10. 3. 3 常規ESPRIT估汁方法
10. 4 非相十分布源參數估計方法
10. 4. 1 最大似然估計方法
10. 4. 2 協方差矩陣加權最小二乘匹配法
10. 4. 3 偽子空間方法
10. 4. 4 加權偽子空間匹配法
10. 5 相干分布源波達方向估計方法
10. 5. 1 廣義MUSIC估計方法
10. 5. 2 最小或最大特徵值搜尋估計方法
10. 5. 3 廣義ESPRIT方法
10. 6 實驗仿真
10. 7 小結
參考文獻
第11章 特殊陣列結構的空間譜估計
11. 1 引言
11. 2 模式空間方法
11. 2. 1圓陣的模式空間
11. 2. 2 模式空間虛擬均勻線陣的形成
11. 2. 3 虛擬均勻線陣與真實均勻線陣的比較
11. 2. 4 模式空間平滑算法
11. 2. 5 模式空間MODE算法
11. 2. 6 模式空間變換的聚焦性
11. 3 非等距線陣設定方法
11. 3. 1 陣列信號模糊問題
11. 3. 2 非等距線陣的設定
11. 3. 3 解相干陣列設定方法
11. 4 虛擬陣列變換法
11. 4. 1 內插陣列變換思想
11. 4. 2 基於內插陣列變換的DOA算法
11. 5 任意陣列的估計性能
11. 6 算法仿真與分析
11. 7 小結
參考文獻
第12章 基於高階統計
12. 1 引育
12. 2
12. 3 陣列信號中四階累積量的特性
12. 4 基於四階累積量的空間譜算法
12. 4. 1 基於四階累積量的MUSIC算法
12. 4. 2 基於四階累積量的ESPRIT算法
12. 4. 3 四階累積量在空間譜估計中的其他套用
12. 5 基於四階累積量的DOA算法性能分析
12. 6 小結
參考文獻
第13章 空間譜估計中的陣列誤差校正
13. 1 引言
13. 2 陣列誤差及其建模
13. 2. 1 陣元方向圖誤差
13. 2. 2 陣元通道幅相誤差
13. 2. 3 陣元位置誤差
13. 2. 4 陣元互耦
13. 2. 5 仿真實驗
13. 3 陣列流型的測量與內插,
13. 3. 1 內插算法的機理描述
13. 3. 2 單極化方位內插算法
13. 3. 3 多極化內插算法
13. 3. 4 陣列流型的頻域內插
13. 3. 5 測量離散格點的選擇與方位估計誤差的關係
13. 4 陣列誤差的有源校正方法
13. 4. 1 單輔助信源的通道幅相誤差校正
13. 4. 2 多輔助源的通道幅相和陣元位置誤差校正
13. 4. 3 多輔助源對陣元位置誤差的校正
13. 5 陣列誤差的自校正算法
13. 6 陣列校正的輔助陣元法
13. 6. 1 算法性能定性討論
13. 6. 2 參數估計統計一致性的證明
13. 6. 3 方位估計與方位依賴陣元幅相誤差估計的CRB
13. 6. 4 輔助陣元法用於陣元位置誤差的校正
13. 6. 5 計算機仿真結果
13. 7 均勻線陣的互耦校正方法
13. 7. 1 算法原理描述
13. 7. 2 參數估計統計一致性
13. 7. 3 無模糊估計及互耦自由度
13. 7. 4 方位估計與互耦矩陣估計的CRB
13. 7. 5 計算機仿真結果
13. 8 小結
參考文獻
第14章 多維空間譜估計
14. 1 引言
14. 2 空域與時域處理的等效性,
14. 3 空時二維譜估計
14. 4 信號頻率與二維到達角聯合估計
14. 4. 1 空間二維到達角的估計
14. 4. 2 頻率與空間二維到達角的聯合估計
14. 4. 3 頻率與空間方位角的估計
14. 5 寬頻段陣列的信號頻率與二維到達角聯合估計
14. 5. 1 基於FFT的頻率無模糊估計
14. 5. 2 基於時延的頻率無模糊估計
14. 5. 3 均勻圓陣的無模糊估計
14. 5. 4 信號頻率與信號二維到達角聯合估計
14. 5. 5 基於圓陣的三維參數估計
14. 6 多維估計性能分析
14. 7 小結
參考文獻
附錄A 數學知識預備
附錄B 算法檢索表