第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 高分辨阵列信号处理的发展历史及现状 2
1.3 本书主要内容 7
参考文献 8
第2章 阵列信号处理基础 15
2.1 宽带信号和窄带信号 15
2.1.1 窄带信号 15
2.1.2 相关系数 15
2.1.3 宽带信号 16
2.2 阵列信号模型 16
2.2.1 窄带阵列模型 16
2.2.2 宽带阵列模型 19
2.3 本章小结 20
参考文献 21
第3章 宽带最大似然方位估计 22
3.1 引言 22
3.2 宽带确定性最大似然方位估计方法 23
3.2.1 宽带确定性最大似然方位估计似然函数 23
3.2.2 基于遗传算法的宽带确定性最大似然方位估计算法 25
3.2.3 基于吉布斯抽样的宽带确定性最大似然方位估计算法（GSML） 25
3.2.4 基于Metropolis-Hastings抽样的宽带确定性最大似然方位估计算法（MHML） 28
3.2.5 基于完美抽样的宽带确定性最大似然方位估计算法（PML） 30
3.2.6 算法的性能比较分析 33
3.3 宽带随机性最大似然方位估计方法 35
3.3.1 宽带随机性最大似然方位估计似然函数 35
3.3.2 宽带确定性最大似然和随机高斯性最大似然估计等价条件 37
3.4 宽带目标方位估计的克拉美-罗界 38
3.4.1 宽带CRB的推导 39
3.4.2 仿真分析 41
3.5 本章小结 42
参考文献 42
第4章 窄带信号频率方位联合估计 45
4.1 引言 45
4.2 窄带信号频率方位联合估计数学模型 46
4.3 窄带信号频率方位最大似然估计 47
4.4 窄带信号频率方位联合估计的克拉美-罗界 49
4.4.1 频率方位联合估计CRB的推导 49
4.4.2 仿真分析 50
4.5 窄带信号频率方位联合估计的子空间类方法 52
4.5.1 空时二维子空间类算法 52
4.5.2 基于空时旋转不变思想的联合对角化算法（JAFE） 53
4.5.3 树状结构多重子空间分类算法（FSF-MUSIC） 55
4.5.4 基于广义瑞利商理论的多重子空间分类算法（R-MUSIC） 59
4.5.5 子空间类法的性能分析 61
4.6 本章小结 62
参考文献 63
第5章 MIMO阵列发射波束设计 65
5.1 引言 65
5.2 发射波束图设计数学模型 66
5.2.1 窄带发射波束图设计数学模型 66
5.2.2 宽带发射波束图设计数学模型 68
5.3 窄带阵元发射功率等强约束下发射波束图设计 69
5.3.1 梯度优化方法 69
5.3.2 内点罚函数方法 70
5.3.3 凸优化方法 72
5.3.4 发射波束设计方法性能分析 73
5.4 宽带阵元发射功率等强约束下发射波束图设计 74
5.4.1 常规最小二乘波束图匹配方法 74
5.4.2 目标互相关约束下最小二乘波束图匹配方法 76
5.4.3 最低旁瓣约束波束图设计方法 78
5.5 本章小结 79
参考文献 80
第6章 MIMO阵列性能分析及目标方位估计 82
6.1 引言 82
6.2 MIMO阵列与信号模型 82
6.3 MIMO阵列性能分析 84
6.3.1 虚拟阵列孔径扩展 85
6.3.2 波束图改善 86
6.4 MIMO阵列方位估计 88
6.4.1 最小方差法（MVDR） 88
6.4.2 APES法 89
6.4.3 最大似然法（ML） 90
6.4.4 MUSIC算法 91
6.4.5 最小二乘空间拟合快速算法（PLS） 91
6.4.6 MIMO阵列方位估计的克拉美-罗界 95
6.4.7 MIMO阵列方位估计性能分析 96
6.5 本章小结 98
参考文献 98
第7章 浅海目标高分辨方位估计 100
7.1 引言 100
7.2 简正波阵列信号模型 100
7.3 浅海目标高分辨方位估计 102
7.3.1 最大似然方法 102
7.3.2 基于广义瑞利商方法的MUSIC方位估计方法（R-MUSIC） 103
7.3.3 性能分析与仿真 105
7.4 本章小结 106
参考文献 107
第8章 高分辨方位估计的水池实验 108
8.1 引言 108
8.2 水池实验系统及实验技术 109
8.3 宽带最大似然快速算法的水池实验及结果 110
8.3.1 发射声源方位定标 110
8.3.2 宽带最大似然快速算法的水池实验结果 111
8.4 MIMO阵列方位估计方法的水池实验及结果 112
8.4.1 目标回波信号产生 112
8.4.2 MIMO阵列方位估计方法的水池实验结果 113
8.5 本章小结 114
参考文献 114
第9章 阵元非均匀高斯噪声背景下近场声源定位方法 116
9.1 引言 116
9.2 近场声源阵列输出模型 117
9.3 空域非均匀高斯噪声背景下近场源最大似然定位方法 118
9.3.1 步进迭代近场源最大似然定位算法 119
9.3.2 近场源最大似然定位近似算法 120
9.3.3 克拉美-罗界 120
9.4 仿真实验研究 121
9.4.1 单目标克拉美-罗界与算法估计精度分析 121
9.4.2 双目标算法估计精度分析 123
9.5 本章小结 124
参考文献 126
第10章 声矢量传感器动态声源方位估计 128
10.1 引言 128
10.2 矢量传感器模型介绍 129
10.3 改进的最大能量梯度DOA估计算法 130
10.4 移动声源DOA估计与跟踪算法 132
10.5 计算机仿真及分析 134
10.5.1 改进最大能量梯度DOA估计方法 134
10.5.2 基于声学矢量传感器的动态声源DOA估计 136
10.6 本章小结 138
参考文献 138