波达方向估计进展PDF电子书下载

第一部分 纵览 3

第1章 用于来波方向估计的天线阵列 3

1.1 引言 3

1.2 旋转测向天线 3

1.3 常规测向天线 7

1.4 天线阵 7

1.4.1 线阵 8

1.4.2 阿德考克阵列 8

1.4.3 阵元间距 10

1.4.4 Butler矩阵 12

1.4.5 单脉冲 15

1.4.6 乌兰韦伯阵列 15

1.4.7 平面阵 17

1.5 测向算法和阵列 18

参考文献 18

第2章 非均匀线阵对高斯信源的方位估计：广义似然比测试方法概述 20

2.1 引言 20

2.2 检测估计问题的GLRT基本原理 22

2.3 均匀和稀疏天线阵列的GLRT检测估计结果 27

2.3.1 非常规情况 27

2.3.2 常规情况 30

2.4 结论 36

参考文献 38

第二部分 DOA方法 43

第3章 宽带信号的DOA估计 43

3.1 非相干宽带DOA估计 45

3.2 相干宽带DOA估计 46

3.2.1 相干信号子空间方法 46

3.2.2 BICSSM 47

3.2.3 WAVES 48

3.3 TOPS 49

3.3.1 理论 49

3.3.2 信号子空间投影 53

3.3.3 性能评估 54

3.3.4 定位用TOPS的改进 57

3.4 结论 59

参考文献 59

第4章 使用模型空间处理的相干宽带DOA估计 62

4.1 引言 62

4.2 系统模型 63

4.3 相干宽带处理中的聚焦矩阵 63

4.4 空间重采样方法 64

4.5 模型分解 65

4.5.1 线性阵列 65

4.5.2 模型截断 66

4.6 模型空间处理 67

4.6.1 聚焦矩阵 67

4.6.2 空间重采样矩阵 68

4.7 模型空间算法 69

4.8 仿真 69

4.8.1 两个信号源一组 70

4.8.2 五个辐射源分为三组 72

4.9 结论 74

参考文献 74

第5章 三维目标定位 76

5.1 DOA估计方法 76

5.1.1 提取yi 79

5.1.2 提取zi 79

5.1.3 提取di 79

5.1.4 配对yi、zi、di 80

5.1.5 复幅值估计 80

5.1.6 带噪信号 81

5.2 距离估计法 81

5.3 目标位置估计和仿真结果 83

5.4 结论 88

参考文献 89

第6章 时变极化移动源测向的极化时频MUSIC法 90

6.1 引言 90

6.2 信号模型 91

6.2.1 时频分布 91

6.2.2 空间时频分布 92

6.3 空间极化时频分布 93

6.3.1 极化模型 93

6.3.2 极化时频分布 94

6.3.3 空间极化时频分布 95

6.4 极化时频MUSIC算法 96

6.5 空间—极化相关 97

6.6 具有时变极化特性的移动辐射源 98

6.6.1 极化分集和数据样本的选择 98

6.6.2 PTF-MUSIC中的极化分集考虑 99

6.7 仿真结果 101

6.8 结论 105

参考文献 105

第7章 DOA-时延联合估计的一维树状结构算法 107

7.1 引言 107

7.2 系统模型 108

7.3 提出的算法 111

7.3.1 S-ESPRIT 111

7.3.2 T-ESPRIT 112

7.3.3 TST-ESPRIT 114

7.4 仿真和讨论 119

7.5 结论 122

参考文献 123

附录7.A 式（7.24）中的噪声特性 124

第8章 基于开关无源阵列的DOA估计算法 125

8.1 引言 125

8.2 开关的寄生阵列 126

8.3 双路径模型的宽带测向方法 128

8.3.1 多径环境中的宽带信号 128

8.3.2 方法描述 128

8.3.3 方法性能分析 130

8.4 开关无源阵的改进MUSIC算法 132

8.5 结论 137

参考文献 138

第9章 非圆信号的DOA估计：性能下界和算法 140

9.1 引言 140

9.2 阵列信号模型 140

9.3 MUSIC类算法 141

9.3.1 基于R'y,T的MUSIC类算法 142

9.3.2 基于Ry,T和R'y,T的MUSIC类算法 142

9.4 渐近最小方差估计 148

9.5 非圆高斯信号的随机Cramer-Rao界 150

9.6 BPSK信号的随机Cramer-Rao界 151

9.7 仿真实例 153

9.8 结论 165

参考文献 165

第10章 散射源定位 168

10.1 引言 168

10.2 阵列模型 169

10.2.1 相干分布源模型 170

10.2.2 非相干分布源模型 171

10.3 参数估计技术 172

10.3.1 相干源参数估计 172

10.3.2 非相干源估计技术 175

10.4 结论 183

参考文献 183

第三部分 辐射源定位问题 189

第11章 多部无线电发射机的直接定位法 189

11.1 引言 189

11.2 数学基础 191

11.3 定位 192

11.3.1 未知波形信号 192

11.3.2 已知波形信号 193

11.4 数值举例 196

11.4.1 例1 196

11.4.2 例2 197

11.4.3 例3 198

11.4.4 例4 198

11.4.5 例5 198

11.5 结论 200

参考文献 200

附录11.A用于未知波形的Cramer-Rao 201

附录11.B未知高斯波形的CRB 203

附录11.C未知波形的DPD性能分析 205

附录11.D有限长度观察值的频域表达 210

第12章 不确定情况下的到达方向估计 211

12.1 简介 211

12.2 基本DOA估计信号模型 212

12.3 信号模型和系统参数中的偏差 214

12.3.1 误差源 214

12.3.2 改进稳健性 214

12.4 噪声模型中的误差 216

12.4.1 定量和定性的稳健性 216

12.4.2 稳健性过程 218

12.5 矩阵处理举例 221

12.6 结论 224

参考文献 224

第13章 DOA天线阵的耦合模型 226

13.1 简介 226

13.2 天线导向向量模型 227

13.3 导向向量误差以及它们在DOA估计中的影响 230

13.4 耦合模型 232

13.5 在DOA估计中的耦合影响 236

13.6 误差补偿 237

13.7 结论 243

参考文献 243

第四部分 DOA估计的特定应用 247

第14章 主波束干扰下目标角坐标系的最大似然估计：应用于原始数据 247

14.1 简介 247

14.2 目标角度坐标系估计的MLE算法 247

14.3 目标角坐标估计的CRLB值 251

14.4 MLE算法仿真结果 255

14.5 记录实时数据的测试 258

14.5.1 雷达捕获数据的描述 259

14.5.2 数据捕获试验设置 259

14.5.3 理论与实际雷达波束比较 260

14.5.4 基于已有实际数据的MLE 264

14.6 结论 264

参考文献 265

第15章 用于听觉定位与空间选择性聆听的宽带测向 267

15.1 引言 267

15.2 仿真与典型事例 267

15.3 自然声音的特征 268

15.4 谱分解 269

15.5 基于时延和相对衰减的测向方法 270

15.5.1 常规方法 270

15.5.2 利用传感器间的时延估计DOA 271

15.5.3 在反射空间中的子空间方法 272

15.5.4 基于相对衰减的DOA估计 272

15.6 谱加权DOA估计 274

15.7 信源分离算法 275

15.8 试验结果 276

15.8.1 试验所用的参数值 277

15.8.2 源是正弦曲线时的算法性能 278

15.8.3 源数量增加时的算法性能 279

15.8.4 传感器间距变化时的算法性能 279

15.8.5 源紧密排列时的算法分辨率 280

15.8.6 用两个实际的传感器阵列在多语音场合下录音的声源分离性能组织 280

15.8.7 用于收听测试的性能衡量 282

15.8.8 有头状体时的算法性能 282

15.9 结论 283

参考文献 283

选择书目 284

第16章 机械扫描天线警戒雷达系统的多目标参数估计 287

16.1 引言 287

16.2 数学模型和问题描述 287

16.3 估计算法 289

16.3.1 渐进的最大似然估计 289

16.3.2 AML-RELAX估计因子 291

16.4 性能分析 293

16.5 结论 302

参考文献 302

第17章 UWB双向信道建模中的联合DOA/DOD/DTOA估计系统 303

17.1 简介 303

17.2 UWB双向信道语音系统 304

17.3 UWB的参数化多路径建模 305

17.3.1 多路径模型 305

17.3.2 子带模型 306

17.3.3 球面波模型 306

17.3.4 两条单向测量、配对和集群 307

17.4 UWB有向信道的基于ML的参数估计 308

17.4.1 极大似然参数估计 308

17.4.2 数学期望最大化算法 309

17.4.3 SAGE算法 309

17.4.4 连续干扰对消类型的方法 310

17.4.5 关于子带的考虑 312

17.4.6 天线方向性的反卷积 312

17.5 试验 312

17.5.1 测量设备使用说明 312

17.5.2 测量环境 313

17.5.3 结果 314

17.6 结论 314

参考文献 317

第18章 通过利用信号特性的常规方法改进 319

18.1 周期平稳 319

18.2 数据模型 320

18.3 高分辨率算法 320

18.3.1 周期MUSIC算法 320

18.3.2 扩展的周期MUSIC算法 321

18.3.3 根周期MUSIC算法 325

18.4 非选择性波束形成技术 328

18.4.1 数据模型 328

18.4.2 周期平稳信号的波束形成 328

18.4.3 周期平稳信号的最小方差波束形成 329

18.4.4 讨论 329

18.4.5 仿真 330

18.5 结论 331

参考文献 331

第五部分 试验设置及结果 335

第19章 DOA天线阵测量和系统校准 335

19.1 导言 335

19.2 方向向量模型 336

19.3 校准过程 339

19.3.1 终端耦合 340

19.3.2 辐射模式测量 340

19.3.3 射频子系统的校正过程 342

19.3.4 应用实例 344

19.4 结论 344

参考文献 345

第20章 DOA估计中的ESPAR天线信号处理 347

20.1 引言 347

20.2 ESPAR天线原理 348

20.2.1 结构和公式 348

20.2.2 信号模型 351

20.3 高精度DOA估计 352

20.3.1 单口天线的相关矩阵 352

20.3.2 电抗域信号处理 353

20.3.3 计算机仿真 355

20.3.4 试验验证 359

20.4 实际系统应用 362

20.4.1 卫星姿态和方向控制 362

20.4.2 无线定位器和自动导引系统 363

20.4.3 无线自组织网络 363

20.5 结论 364

参考文献 365

第21章 脉冲多普勒雷达DOA估计新方法 368

21.1 导言 368

21.2 回顾MUSIC和BS-MUSIC算法 369

21.3 高频雷达模型 371

21.4 二维基于预滤波的MUSIC算法 371

21.5 2DP-MUSIC算法总结 374

21.6 性能分析 374

21.6.1 MUSIC、BS-MUSIC和2DP-MUSIC样本零谱函数 375

21.6.2 2DP-MUSIC零谱的期望 376

21.6.3 分辨门限 377

21.7 仿真 377

21.8 试验结果 380

21.9 结论 382

参考文献 382

附录21.A 式（21.24）的推导 385

附录21.B MUSIC谱分辨率 387

符号清单 388

作者简介 389