本书系统地介绍传感器阵列优化信号处理理论、方法及其应用。全书共14章,分为上、下两册,上册主要讨论波束设计的问题,介绍阵列信号处理基本概念与模型、窄带阵列信号处理,以及宽带阵列信号处理的理论与方法;下册主要讨论模态阵列处理与方位估计的问题,介绍声学阵列模态处理理论与方法,以及目标方位谱估计理论与方法。书中融入了作者近二十年来从事阵列信号处理方面科研工作的实际经验,纳入了作者在国内外重要刊物发表的数十篇论文,同时采纳了少量散见于各种文献中的部分相关内容。
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目录
前言
第10章 圆环阵阵列处理 1
10.1 引言 1
10.2 连续圆环阵 2
10.2.1 均匀加权连续圆环阵 3
10.2.2 圆环阵常规波束形成 7
10.2.3 相位模式激励 12
10.3 均匀圆环阵 13
10.4 本章小结 21
第11章 圆环阵模态波束形成 23
11.1 引言 23
11.2 连续圆环阵与圆模态 24
11.2.1 圆模态 24
11.2.2 圆环相位模式波束 32
11.2.3 时延求和波束形成 34
11.3 均匀圆环阵 35
11.3.1 均匀圆环阵数学模型 35
11.3.2 圆谐波域波束形成 42
11.3.3 圆谐波域指标表述 44
11.4 圆谐波域波束形成器设计 50
11.4.1 相位模式波束设计 50
11.4.2 时延求和波束设计 54
11.4.3 圆谐波域MVDR波束形成器 56
11.4.4 最大指向性波束形成器 56
11.4.5 平面各向同性噪声场中MVDR波束形成器 57
11.4.6 最大白噪声增益波束形成器 59
11.4.7 多约束波束形成器 61
11.5 对称圆谐波波束形成器 65
11.5.1 加权向量设计 65
11.5.2 波束形成结构 69
11.6 圆谐波域宽带波束形成 71
11.6.1 频域宽带圆谐波域波束形成 71
11.6.2 时域宽带圆谐波域波束形成 78
11.7 本章小结 99
第12章 球面阵模态波束形成 101
12.1 引言 101
12.2 连续球面阵与球模态 102
12.2.1 球模态 102
12.2.2 球面相位模式波束 109
12.2.3 时延求和波束形成 113
12.3 球面阵 116
12.3.1 球谐波域波束形成 120
12.3.2 球谐波域指标表述 123
12.4 球谐波域波束形成器设计 127
12.4.1 多约束优化波束设计 128
12.4.2 球谐波域MVDR波束形成器 129
12.4.3 最大指向性波束形成器 129
12.4.4 最大白噪声增益波束形成器 131
12.4.5 稳健高增益波束形成器 133
12.5 旋转对称球谐波波束形成器 138
12.5.1 波束形成结构 138
12.5.2 加权向量设计 141
12.6 球谐波域宽带波束形成 146
12.6.1 频域宽带波束形成 146
12.6.2 时域宽带波束形成 147
12.7 本章小结 168
第13章 波束扫描方位谱估计 170
13.1 引言 170
13.2 波束扫描方位谱估计 171
13.2.1 窄带信号方位谱估计 171
13.2.2 宽带信号方位谱估计 172
13.3 圆环阵方位估计 173
13.3.1 窄带信号方位估计 173
13.3.2 宽带信号方位估计 177
13.4 球面阵方位估计 183
13.4.1 窄带信号方位估计 183
13.4.2 宽带信号方位估计 190
13.5 本章小结 202
第14章 高分辨方位谱估计 204
14.1 引言 204
14.2 窄带阵元域MUSIC方位估计 205
14.3 窄带模态域MUSIC方位估计 209
14.4 窄带矩阵空域预滤波方位估计 214
14.4.1 矩阵空域滤波原理 214
14.4.2 矩阵空域滤波器设计 215
14.4.3 空域预滤波DOA估计 218
14.4.4 方位估计步骤 218
14.5 窄带波束域MUSIC方位估计 223
14.5.1 波束域方法 223
14.5.2 方位估计步骤 224
14.6 宽带非相干方位估计 227
14.7 宽带相干信号子空间方位估计 233
14.7.1 相干信号协方差矩阵的奇异性 233
14.7.2 相干子空间方位估计算法 234
14.7.3 相干子空间方位估计步骤 235
14.7.4 相干信号源方位估计的Cramer-Rao下界 236
14.8 宽带波束域方位估计 240
14.8.1 波束域方位估计方法简介 240
14.8.2 频域处理实现步骤 242
14.8.3 时域处理实现步骤 243
14.9 本章小结 250
参考文献 253
附录A 部分主要的缩写与符号说明 255
A.1 缩写词 255
A.2 变量符号 257
A.3 部分算术符号 260
附录B 设计实例目录 262