●章緒論1
1.1背景與意義1
1.2國內外研究現狀2
1.2.1信號個數估計2
1.2.2傳統的超分辨測向算法4
1.2.3稀疏重構類超分辨測向算法5
1.2.4虛擬陣列下的超分辨測向算法7
1.2.5極化敏感陣列下的超分辨測向算法8
1.2.6寬帶信號超分辨測向算法10
1.2.7超分辨測向陣列誤差校正算法12
1.2.8遠近場混合信號超分辨測向算法13
1.2.9超分辨測向算法的硬件實現技術14
1.3本書主要內容及結構安排16
第2章超分辨測向基礎17
2.1陣列信號處理中的幾個重要概念17
2.2均勻線陣模型19
2.3空間任意陣列模型20
2.4均勻圓陣模型21
2.5相關信號模型21
2.6寬帶陣列信號模型22
2.7存在陣列誤差時的信號模型24
2.8遠近場混合信號模型25
第3章陣列信號個數估計算法28
3.1假設檢驗準則28
3.1.1陣列信號模型28
3.1.2多重假設檢驗29
3.1.3利用Bootstrap構造檢驗閾值29
3.2信息論準則31
3.2.1信息論準則的推導31
3.2.2信息論準則估計信源數的特性分析34
3.3色噪聲背景下的信號個數估計37
3.3.1信號模型37
3.3.2基於蓋氏圓盤定理的相干信號個數估計37
3.3.3基於協方差矩陣對角加載的信息論準則40
3.3.4基於特征值校正的聯合信息論算法41
3.3.5基於聚類分析的信號個數估計算法43
3.3.6利用Bootstrap實現的基於特征值加權的算法44
第4章常規的超分辨測向算法48
4.1經典MUSIC算法48
4.1.1MUSIC算法基本原理48
4.1.2MUSIC算法的性能分析51
4.2ESPRIT算法54
4.3優選似然算法56
4.4稀疏重構DOA估計58
4.4.1離散稀疏信號模型58
4.4.2壓縮采樣重建算法的概述59
4.4.3凸優化算法60
4.4.4貪婪算法61
4.4.5塊稀疏重構算法65
4.4.6網格失配的稀疏重構算法68
4.4.7連續域內的稀疏重構算法72
第5章虛擬陣列下的測向算法79
5.1均勻圓陣下的虛擬陣列測向79
5.1.1圓陣的模式空間變換79
5.1.2虛擬均勻線陣的性能分析82
5.1.3模式空間平滑算法84
5.1.4模式空間下的ESPRIT算法85
5.2任意陣列下的內插平滑算法88
5.2.1內插陣列變換88
5.2.2內插扇區的選取89
5.2.3內插平滑算法89
5.3虛擬平移算法91
第6章極化敏感陣列下的循環平穩信號測向94
6.1極化敏感陣列94
6.1.1電磁波極化原理94
6.1.2極化波的表示95
6.1.3極化矢量傳感器96
6.2循環平穩信號100
6.2.1循環平穩信號的定義100
6.2.2循環相關函數的性質101
6.2.3信號的循環平穩性抑制干擾和噪聲的能力101
6.3基於極化敏感陣列的循環平穩相干信號測向算法102
6.3.1信號模型102
6.3.2算法原理分析103
第7章寬帶聚焦類超分辨測向算法107
7.1聚焦方法的基本原理107
7.2CSM方法分辨相干信號的實質108
7.3相干信號子空間聚焦算法108
7.3.1雙邊相關變換算法109
7.3.2二維寬帶相干信號快速測向算法110
第8章陣列誤差校正算法115
8間互耦115
8.1間互耦對DOA估計的影響115
8.1間互耦的校正116
8.2陣列通道幅相不一致性誤差117
8.2.1陣列通道幅相不一致性誤差對DOA估計的影響117
8.2.2陣列通道幅相不一致性的法119
8位置誤差121
8.3位置誤差對DOA估計的影響121
8.3.2基於遺傳算位置誤差校正算法122
第9章遠近場混合信號超分辨測向算法137
9.1基於四階累積量的算法137
9.1.1高階累積量的特性137
9.1.2基於四階累積量的兩步MUSIC算法138
9.2基於二階統計量的斜投影算法141
9.2.1斜投影算法的原理141
9.2.2斜投影法的實現步驟142
9.3存在陣列幅相誤差下的遠近場混合信號測向算法143
9.3.1存在陣列幅相誤差時的混合信號模型143
9.3.2遠場信號到達方向估計144
9.3.3陣列幅相誤差估計145
9.3.4近場信號到達方向估計146
0章超分辨測向的快速算法與硬件實現技術153
10.1DOA估計快速算法153
10.1.1基於多級維納濾波器的特征向量求解算法153
10.1.2MUSIC算法譜峰搜索的快速實現方法157
10.2MUSIC算法的FPGA實現158
10.2.1協方差矩陣的FPGA實現159
10.2.2特征值分解模塊的FPGA實現159
10.2.3譜峰搜索的FPGA實現162
10.3MUSIC算法的多DSP實現技術163
10.3.1測向繫統構成163
10.3.2測向繫統工作過程簡介164
10.3.3DSP芯片的選擇原則165
10.3.4TI和ADI主流DSP性能比較165
10.3.5基於TMS320C6201的多處理器實現166
10.3.6基於多ADI處理器的鏈路口級聯松耦合實現185
10.3.7基於多ADI處理器的共享總線緊耦合實現193
參考文獻200
內容簡介
本書繫統地論述了超分辨測向的理論、算法以及一些提高測向精度和測向速度的技術,總結了作者從博士階段開始至今的研究成果以及靠前上這一領域的研究進展。全書共由10章組成,主要內容有:空間譜估計的研究進展、典型的陣列信號模型、信號個數估計算法、常規的超分辨測向算法、虛擬陣列測向算法、極化敏感陣列下的循環平穩信號測向算法、寬帶聚焦類測向算法、陣列誤差校正算法、遠近場混合信號超分辨測向算法以及超分辨測向的快速算法與硬件實現技術。本書適合從事雷達、通信、導航、聲吶與電子對抗等領域的專業技術人員學習與參考。相關專業的本科生、研究生可以將本書作為教材、教輔使用。