超分辨测向理论及其性能优化技术PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1背景与意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.2.1信号个数估计 2

1.2.2传统的超分辨测向算法 4

1.2.3稀疏重构类超分辨测向算法 6

1.2.4虚拟阵列下的超分辨测向算法 7

1.2.5极化敏感阵列下的超分辨测向算法 8

1.2.6宽带信号超分辨测向算法 11

1.2.7超分辨测向阵列误差校正算法 12

1.2.8远近场混合信号超分辨测向算法 14

1.2.9超分辨测向算法的硬件实现技术 15

1.3本书主要内容及结构安排 16

第2章 超分辨测向基础 17

2.1阵列信号处理中的几个重要概念 17

2.2均匀线阵模型 20

2.3空间任意阵列模型 21

2.4均匀圆阵模型 22

2.5相关信号模型 22

2.6宽带阵列信号模型 23

2.6.1定义 23

2.6.2模型 24

2.7存在阵列误差时的信号模型 25

2.8远近场混合信号模型 27

第3章 阵列信号个数估计算法 30

3.1假设检验准则 30

3.1.1阵列信号模型 30

3.1.2多重假设检验 31

3.1.3利用Bootstrap构造检验阈值 32

3.2信息论准则 33

3.2.1信息论准则的推导 33

3.2.2信息论准则估计信源数的特性分析 37

3.3色噪声背景下的信号个数估计 40

3.3.1信号模型 40

3.3.2基于盖氏圆盘定理的相干信号个数估计 40

3.3.3基于协方差矩阵对角加载的信息论准则 44

3.3.4基于特征值校正的联合信息论算法 45

3.3.5基于聚类分析的信号个数估计算法 47

3.3.6利用Bootstrap实现的基于特征值加权的算法 48

第4章 常规的超分辨测向算法 52

4.1经典MUSIC算法 52

4.1.1MUSIC算法基本原理 52

4.1.2MUSIC算法的性能分析 55

4.2ESPRIT算法 58

4.3最大似然算法 61

4.4稀疏重构DOA估计 63

4.4.1离散稀疏信号模型 63

4.4.2压缩采样重建算法的概述 64

4.4.3凸优化算法 65

4.4.4贪婪算法 67

4.4.5块稀疏重构算法 70

4.4.6网格失配的稀疏重构算法 74

4.4.7连续域内的稀疏重构算法 78

第5章 虚拟阵列下的测向算法 85

5.1均匀圆阵下的虚拟阵列测向 85

5.1.1圆阵的模式空间变换 85

5.1.2虚拟均匀线阵的性能分析 89

5.1.3模式空间平滑算法 91

5.1.4模式空间下的ESPRIT算法 92

5.2任意阵列下的内插平滑算法 95

5.2.1内插阵列变换 95

5.2.2内插扇区的选取 96

5.2.3内插平滑算法 96

5.3虚拟平移算法 98

第6章 极化敏感阵列下的循环平稳信号测向 101

6.1极化敏感阵列 102

6.1.1电磁波极化原理 102

6.1.2极化波的表示 103

6.1.3极化矢量传感器 104

6.2循环平稳信号 107

6.2.1循环平稳信号的定义 107

6.2.2循环相关函数的性质 108

6.2.3信号的循环平稳性抑制干扰和噪声的能力 109

6.3基于极化敏感阵列的循环平稳相干信号测向算法 109

6.3.1信号模型 109

6.3.2算法原理分析 110

第7章 宽带聚焦类超分辨测向算法 115

7.1聚焦方法的基本原理 115

7.2CSM方法分辨相干信号的实质 116

7.3相干信号子空间聚焦算法 117

7.3.1双边相关变换算法 117

7.3.2二维宽带相干信号快速测向算法 119

第8章 阵列误差校正算法 123

8.1阵元间互耦 123

8.1.1阵元间互耦对DOA估计的影响 123

8.1.2阵元间互耦的校正 124

8.2阵列通道幅相不一致性误差 126

8.2.1阵列通道幅相不一致性误差对DOA估计的影响 126

8.2.2阵列通道幅相不一致性的辅加阵元法 128

8.3阵元位置误差 130

8.3.1阵元位置误差对DOA估计的影响 130

8.3.2基于遗传算法的阵元位置误差校正方法 131

8.4多种阵列误差同时存在时的DOA估计 136

第9章 远近场混合信号超分辨测向算法 145

9.1基于四阶累积量的方法 145

9.1.1高阶累积量的特性 145

9.1.2基于四阶累积量的两步MUSIC算法 146

9.2基于二阶统计量的斜投影算法 149

9.2.1斜投影算法的原理 149

9.2.2斜投影算法的实现步骤 150

9.3存在阵列幅相误差下的远近场混合信号测向算法 152

9.3.1存在阵列幅相误差时的混合信号模型 152

9.3.2远场信号到达方向估计 153

9.3.3阵列幅相误差估计 154

9.3.4近场信号到达方向估计 155

第10章 超分辨测向的快速算法与硬件实现技术 162

10.1DOA估计快速算法 162

10.1.1基于多级维纳滤波器的特征向量求解算法 163

10.1.2MUSIC算法谱峰搜索的快速实现方法 166

10.2MUSIC算法的FPGA实现 168

10.2.1协方差矩阵的FPGA实现 168

10.2.2特征值分解模块的FPGA实现 169

10.2.3谱峰搜索的FPGA实现 172

10.3MUSIC算法的多DSP实现技术 172

10.3.1测向系统构成 173

10.3.2测向系统工作过程简介 173

10.3.3DSP芯片的选择原则 174

10.3.4TI公司和ADI公司主流DSP性能比较 175

10.3.5基于TMS320C6201的多处理器实现 176

10.3.6基于多ADI处理器的链路口级联松耦合实现 194

10.3.7基于多ADI处理器的共享总线紧耦合实现 202

结束语 209

参考文献 210

名词索引 229