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| 編輯推薦： |
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本书可作为高等院校、科研院所信号与信息处理、通信与信息系统等学科和专业的研究生教材，也可供通信、雷达以及导航、电子对抗等领域的广大技术人员学习和参考。
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| 內容簡介： |
本书是一部高等教材，介绍了阵列信号处理的基础理论和方法。阵列信号处理作为信号处理的一个重要分支，在通信、雷达、声呐等诸多领域有着广泛的应用。本书作为阵列信号处理方面的入门教材和参考书，主要内容包括窄带、宽带阵列信号的建模与校正，窄带、宽带波束形成理论与方法，窄带、宽带、非相干源、相干源信号波达方向估计理论与方法，宽频段信号频率和波达方向的联合估计，阵列孔径扩展技术等。
本书可作为高等院校、科研院所信号与信息处理、通信与信息系统等学科和专业的研究生教材，也可供通信、雷达以及导航、电子对抗等领域的广大技术人员学习和参考。
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| 關於作者： |
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徐友根，教授，北京理工大学信息与电子学院。主要从事阵列信号处理及其应用方面的教学与科研工作，在该领域主持完成国家自然科学基金项目两项。在多极化阵列信号处理、多元数域阵列信号处理、张量域阵列信号处理、多域稀疏表示阵列信号处理以及非圆阵列信号处理等方面取得了若干研究成果，发表相关学术论文120余篇，撰写国防特色学科规划教材极化敏感阵列信号处理一部。
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| 目錄：
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第 1 章 预备知识
1. 1 阵列基本组成及其结构
1. 2 阵列输出信号模型
1.3 阵列输出信号的二阶统计特性
1. 4 阵列通道增益失配及阵元位置误差的校正
1. 5 阵列通道频率响应失配的校正
第 2 章 窄带阵列波束形成
2. 1 波束形成的基本概念
2. 2 波束形成的典型方法
2. 3 鲁棒自适应波束形成
第 3 章 窄带阵列信号波达方向估计
3. 1 问题描述
3. 2 非相干信号波达方向估计
3. 3 相干信号波达方向估计
3. 4 单接收通道阵列信号波达方向估计
第 4 章 窄带阵列孔径扩展
4. 1 问题描述
4. 2 阵元间距非均匀配置方法
4. 3 阵元响应非均匀配置方法
4. 4 非高斯信号高阶累积量方法
4. 5 非圆信号数据增广方法
4. 6 循环平稳信号数据增广方法
第 5 章 信号频率和波达方向的联合估计
5. 1 问题描述
5. 2 信号频率和波达方向的联合估计
第 6 章 宽带阵列信号处理
6. 1 宽带阵列信号波达方向估计
6. 2 宽带波束形成
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| 內容試閱：
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阵列信号处理作为信号处理的一个重要分支, 在通信、 雷达、 声呐、导航、 地质勘探、 空间科学以及医学成像等诸多领域有着广泛的应用。阵列信号处理的研究内容主要包括波束形成器设计和信号参数估计两个问题。 前者通过有效抑制干扰和噪声以达到提高期望信号质量的目的;后者则主要关心信号参数, 特别是信号波达方向的超分辨估计。 波束形成和信号参数估计具有互补的内在联系, 二者的发展往往彼此渗透, 相互促进。
波束形成器又称空域滤波器, 对于特定频点或频段, 其在期望信号方向具有较高增益, 如延时 - 相加常规波束形成器。 通过合理设计, 波束形成器还可在干扰方向自适应形成零陷以对其进行抑制, 如窄带 宽带最小方差无失真响应自适应波束形成器。 实际中, 由于假定信号源、 传输通道、 阵列响应特性与实际不符,以及存在估计误差等原因, 自适应波束形成器的性能并不理想。 改善的途径主要包括对角加载、 子空间投影以及增加合理约束等。
关于信号波达方向估计, 早期的方法主要基于常规波束扫描和最小方差无失真响应波束扫描。 前者在观测孔径较小时分辨率较低, 而后者在高信噪比条件下具有较高的分辨率。 现代谱估计手段的出现有力地推动了阵列信号处理的进一步发展, 最大熵、 参数建模、 线性预测以及最大似然等方法被成功应用于信号波达方向估计。 特征子空间分解方法的提出则是超分辨信号波达方向估计研究领域的另一重要里程碑, 典型方法主要包括多重信号分类方法以及旋转不变参数估计方法等, 其优良特性一直倍受关注, 相应的研究延续至今。
总体来看, 在信号波达方向估计方面的相关研究工作, 主要侧重于相干源、 空间分布源、 宽带源、 非平稳源等条件下的算法开拓和改进; 如何挖掘和利用信号时域特性, 譬如非高斯、 极化、 多普勒、 循环平稳、 非圆以及信号源的空域稀疏特性, 以进一步提高信号波达方向估计的性能。 另外, 与自适应波束形成器类似, 信号波达方向估计性能对模型误差也较为敏感, 如何提高方法容差性一直是研究焦点之一。
本书作为阵列信号处理方面的入门教材和参考书, 主要选择本领域的基础性知识加以介绍。 同时, 考虑到该领域的发展极为迅速, 书中也适当介绍了阵列信号处理方面的最新研究进展和成果, 如基于不确定集约束的鲁棒自适应波束形成、 宽线性自适应波束形成、 嵌套和互质阵列、 流形分离技术、 稀疏表示技术、 信号极化特性和非圆特性在阵列信号处理中的应用等, 以保证内容的新颖性。全书共分 6 章, 其中第 1 章介绍阵列信号处理方面的基础知识, 主要涉及阵列输出信号的数学模型、 阵列输出信号的二阶统计特性以及阵列校正等; 第 2 章介绍窄带阵列波束形成的基本理论与典型方法, 着重阐述统计最优波束形成技术以及鲁棒自适应波束形成技术; 第3 章介绍窄带阵列信号波达方向估计的基本理论与典型方法; 第 4 章介绍窄带阵列孔径扩展技术; 第 5 章讨论信号频率和波达方向的联合估计问题; 第 6 章介绍宽带阵列信号波达方向估计与波束形成的基本理论与方法。
阵列信号处理所涉及的应用领域非常广泛, 且仍在不断发展。 限于作者水平所限, 书中难免存在不足甚至谬误之处, 敬请广大读者指正。
本书的出版得到了国家自然科学基金委重点项目 61331019 和重大项目 61490691以及北京理工大学研究生院 双一流 建设的课题资助, 特此感谢。
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