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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