宽带阵列信号波达方向估计理论与方法

第1篇宽带阵列空间谱估计基础
第1章绪论
1.1引言
1.2窄带阵列信号波达方向估计的发展历程与现状
1.3宽带阵列信号高分辨波达方向估计的研究现状
1.3.1宽带信号源数目估计
1.3.2聚焦类宽带信号高分辨DOA估计
1.3.3基于信号子空间的快速参数估计
1.3.4循环平稳信号高分辨DOA估计算法
1.3.5宽带信号阵列误差校正
1.3.6基于时域模型的高分辨波达方向估计
1.4本书内容及结构安排
参考文献
第2章空间谱估计基础
2.1空间谱的概念 第1篇宽带阵列空间谱估计基础 第1章绪论 1.1引言 1.2窄带阵列信号波达方向估计的发展历程与现状 1.3宽带阵列信号高分辨波达方向估计的研究现状 1.3.1宽带信号源数目估计 1.3.2聚焦类宽带信号高分辨DOA估计 1.3.3基于信号子空间的快速参数估计 1.3.4循环平稳信号高分辨DOA估计算法 1.3.5宽带信号阵列误差校正 1.3.6基于时域模型的高分辨波达方向估计 1.4本书内容及结构安排 参考文献 第2章空间谱估计基础 2.1空间谱的概念 2.1.1均匀直线阵的输入信号 2.1.2均匀直线阵的空间频率 2.1.3均匀直线阵信号方向矢量 2.1.4任意阵列信号方向矢量 2.1.5均匀直线阵的空间傅里叶变换 2.1.6任意阵的空间谱 2.1.7空间傅里叶变换的空间分辨率 2.2阵列信号数学模型 2.2.1阵列天线方向矢量 2.2.2窄带信号模型 2.2.3窄带信号阵列接收模型 2.2.4相干信号模型 2.2.5宽带信号模型 2.2.6宽带信号阵列接收模型 2.2.7加性噪声模型 2.2.8接收信号矢量协方差矩阵 2.2.9协方差矩阵特征值分解 2.2.10接收信号矢量在特征矢量上投影 2.3基于波束形成的空间谱估计 2.3.1常规波束形成方法 2.3.2最小方差波束形成方法 2.3.3分辨力对比分析 2.4多重信号分类算法 2.4.1信号方向矢量与特征矢量的关系 2.4.2信号子空间与噪声子空间 2.4.3MUSIC算法的基本原理 2.4.4分辨力对比分析 参考文献 第2篇频域宽带阵列信号波达方向估计 第3章宽带信号子空间类算法 3.1ISM算法 3.2CSM类算法 3.2.1CSM聚焦矩阵的构造方法 3.2.2TCT算法 3.2.3SST算法 3.2.4LS类算法 3.2.5算法性能比较分析 3.3自聚焦CSM类算法 3.3.1RSS算法原理 3.3.2单一目标的AF—CSM算法 3.3.3多目标的AF—CSM算法 3.3.4仿真实验 3.4小结 参考文献 第4章宽带信号源数目估计 4.1引言 4.2基于特征分解的宽带信号源数目估计 4.2.1噪声特征值的统计特性 4.2.2宽带相干信号源数目估计 4.2.3性能仿真 4.3基于盖氏圆半径的宽带信号源数目估计 4.3.1盖氏圆方法 4.3.2盖氏圆半径的宽带信号源数目估计方法 4.3.3性能仿真 4.4小结 参考文献 第5章宽带波束域DOA估计 5.1引言 5.2波束域窄带DOA估计 5.2.1窄带波束域算法 5.2.2窄带波束域算法的性能分析 5.3波束域宽带DOA估计 5.3.1宽带恒定束宽波束形成器的概念 5.3.2宽带恒定束宽波束形成方法 5.3.3宽带恒定束宽波束形成方法的性能比较 5.3.4宽带恒定束宽波束DOA估计方法 5.4小结 参考文献 第6章宽带循环平稳信号DOA估计 6.1引言 6.2常用信号的循环平稳特性 6.2.1循环平稳信号的特性 6.2.2循环平稳信号的定义 6.2.3循环相关函数 6.2.4循环谱 6.2.5循环平稳性的定义 6.2.6循环平稳理论的优点 6.2.7计算机仿真及结果分析 6.3宽带循环平稳信号的DOA估计 6.3.1宽带信号模型 6.3.2谱相关传播算子法 6.3.3谱相关求根多级维纳滤波算法 6.4相干宽带循环平稳信号的DOA估计 6.4.1人工神经网络简介 6.4.2宽带相干信号情况下的DOA估计算法 6.5小结 参考文献 第7章宽带快速DOA估计算法 7.1引言 7.2基于MSWF的宽带快速DOA估计 7.2.1MSWF的基本原理 7.2.2基于MSWF的快速子空间估计 7.2.3基于MSWF的宽带快速DOA估计 7.2.4仿真实验与结果分析 7.3基于PCA神经网络的宽带快速DOA估计 7.3.1主成分分析 7.3.2基于人工神经网络的PCA 7.3.3基于PCA神经网络的子空间估计 7.3.4基于PCA神经网络的宽带DOA估计 7.3.5仿真实验与结果分析 7.4基于遗传算法的谱峰搜索技术 7.4.1遗传算法的基本原理 7.4.2空间谱谱峰搜索 7.4.3基于GA的谱峰优化搜索 7.4.4基于波束间NGA的谱峰优化搜索 7.4.5基于波束间NGA和爬山搜索相结合的混合搜索 7.4.6仿真实验与结果分析 7.5小结 参考文献 第3篇时域宽带阵列信号波达方向估计 第8章时域阵列信号处理模型和蒙特卡罗方法 8.1引言 8.2时域阵列信号模型 8.2.1带通信号采样与重构 8.2.2一维信号模型 8.2.3K维信号模型 8.2.4模型特性 8.3蒙特卡罗方法 8.3.1蒙特卡罗积分 8.3.2重要性抽样 8.3.3_马尔科夫链蒙特卡罗方法 8.4小结 参考文献 第9章基于时域模型的高分辨波达方向估计 9.1引言 9.2贝叶斯定理 9.3贝叶斯高分辨估计方法原理及性能分析 9.3.1信号模型 9.3.2贝叶斯后验概率密度函数理论推导 9.3.3化简后验概率密度函数 9.3.4信号恢复 9.3.5性能分析 9.4基于混合RJMCMC的信号源数和DOA联合估计方法 9.4.1信号源数目已知时的DOA估计方法 9.4.2信号源数目与DOA联合估计方法 9.5小结 参考文献 附录CRLB的推导过程