傳感器陣列波束優(yōu)化設(shè)計及應(yīng)用

序言
前言
第1章 緒論
1.1 陣列信號處理應(yīng)用范圍
1.2 研究歷史與現(xiàn)狀
1.2.1 陣增益與穩(wěn)健性
1.2.2 波束圖優(yōu)化設(shè)計
1.2.3 恒定主瓣響應(yīng)波束設(shè)計
1.2.4 波束形成器的實現(xiàn)
1.2.5 目標(biāo)方位估計
1.3 本書的結(jié)構(gòu)
第2章 基本知識介紹
2.1 引言
2.2 數(shù)學(xué)模型
2.2.1 基陣
2.2.2 信號模型
2.2.3 噪聲場模型
2.2.4 基陣接收數(shù)據(jù)模型
2.2.5 快拍數(shù)據(jù)模型
2.3 波束形成
2.3.1 波束形成表達(dá)形式
2.3.2 窄帶波束形成及其性能參數(shù)
2.4 常見的波束形成器
2.4.1 常規(guī)波束形成器
2.4.2 MVDR波束形成器
2.4.3 MVDR波束形成器的穩(wěn)健性
2.5 本章小結(jié)
第3章 穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成
3.1 引言
3.2 樣本協(xié)方差矩陣求逆法
3.3 對角加載法
3.4 加權(quán)向量范數(shù)約束法
3.4.1 加權(quán)向量范數(shù)約束與對角加載波束形成器的關(guān)系
3.4.2 范數(shù)約束波束形成器的二階錐規(guī)劃求解方法
3.4.3 范數(shù)約束波束形成器對角加載量求解法
3.5 最差性能最佳化法
3.6 協(xié)方差矩陣擬和法
3.7 雙約束法
3.7.1 算法描述
3.7.2 盡可能小的橢圓不確定集
3.7.3 算例
3.8 各種波束形成方法性能比較
3.9 本章小結(jié)
第4章 旁瓣控制波束形成
4.1 引言
4.2 窗函數(shù)加權(quán)法
4.2.1 幾種重要的窗函數(shù)
4.2.2 波束指向調(diào)整
4.3 凹槽噪聲法
4.4 零點展寬技術(shù)
4.4.1 干擾方位擴(kuò)展法
4.4.2 頻帶擴(kuò)展法
4.4.3 協(xié)方差矩陣錐化法
4.5 最低旁瓣波束形成器
4.5.1 最低旁瓣波束設(shè)計
4.5.2 穩(wěn)健最低旁瓣波束設(shè)計
4.6 旁瓣控制高增益波束形成器
4.6.1 低旁瓣自適應(yīng)波束設(shè)計
4.6.2 旁瓣控制高增益波束設(shè)計
4.6.3 穩(wěn)健旁瓣控制波束設(shè)計
4.7 抗陣列流形誤差的穩(wěn)健低旁瓣波束形成
4.7.1 問題描述
4.7.2 L2范數(shù)準(zhǔn)則
4.7.3 L1范數(shù)準(zhǔn)則
4.7.4 最差旁瓣下界
4.8 本章小結(jié)
第5章 波束圖綜合
5.1 引言
5.2 最小誤差逼近法
5.2.1 問題描述
5.2.2 最小均方準(zhǔn)則法
5.2.3 最小誤差范數(shù)法
5.3 期望主瓣響應(yīng)波束設(shè)計
5.3.1 問題描述
5.3.2 旁瓣控制主瓣最小誤差逼近
5.3.3 主瓣精度約束最低旁瓣波束設(shè)計
5.3.4 窄帶波束優(yōu)化統(tǒng)一形式
5.4 恒定主瓣響應(yīng)波束設(shè)計
5.4.1 寬帶波束圖
5.4.2 恒定主瓣響應(yīng)波束圖
5.5 期望主瓣幅度響應(yīng)波束設(shè)計
5.5.1 問題描述
5.5.2 相位迭代法
5.5.3 分解迭代法
5.5.4 設(shè)計實例
5.6 本章小結(jié)
第6章 寬帶波束形成器的實現(xiàn)
6.1 引言
6.2 頻域DFT波束形成器
6.2.1 DFT波束形成
6.2.2 另一種解釋
6.2.3 分析與討論
6.3 時域FIR波束形成器
6.4 基于FFT的FIR波束形成
6.5 FIR波束形成器中的濾波器設(shè)計
6.5.1 最小加權(quán)誤差準(zhǔn)則
6.5.2 約束最小加權(quán)誤差準(zhǔn)則
6.6 FIR波束形成器分步設(shè)計法
6.6.1 設(shè)計原理
6.6.2 時域?qū)拵СＲ?guī)波束形成
6.6.3 恒定主瓣響應(yīng)FIR波束形成器
6.6.4 旁瓣控制高增益FIR波束形成器
6.7 本章小結(jié)
第7章 寬帶波束優(yōu)化
7.1 引言
7.2 最小合成誤差全局優(yōu)化恒定主瓣響應(yīng)FIR波束形成
7.2.1 分步設(shè)計法的局限性
7.2.2 FIR寬帶波束響應(yīng)
7.2.3 恒定主瓣響應(yīng)FIR波束形成器
7.3 寬帶自適應(yīng)FIR波束形成
7.3.1 數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣
7.3.2 自適應(yīng)FIR波束形成器設(shè)計
7.3.3 旁瓣控制自適應(yīng)FIR波束設(shè)計
7.4 最小差異恒定主瓣響應(yīng)FIR波束形成
7.4.1 最小合成誤差全局優(yōu)化法的局限性
7.4.2 最小差異設(shè)計法
7.4.3 寬帶FIR波束優(yōu)化統(tǒng)一形式
7.5 幾種寬帶FIR波束設(shè)計方法比較
7.6 本章小結(jié)
第8章 目標(biāo)方位估計
8.1 引言
8.2 窄帶陣元域MUSIC方位估計
8.3 窄帶矩陣空域預(yù)濾波方位估計
8.3.1 矩陣空域濾波原理
8.3.2 矩陣空域濾波器設(shè)計
8.3.3 空域預(yù)濾波DOA估計
8.3.4 方位估計步驟
8.4 窄帶波束域方位估計
8.4.1 波束域方法
8.4.2 方位估計步驟
8.5 寬帶非相干方位估計
8.6 寬帶相干信號子空間方位估計
8.6.1 相干信號協(xié)方差矩陣的奇異性
8.6.2 相干子空間方位估計算法
8.6.3 相干子空間方位估計步驟
8.6.4 相干信號源方位估計的cramerRao下界
8.7 寬帶波束域方位估計
8.7.1 波束域方位估計方法簡介
8.7.2 頻域處理實現(xiàn)步驟
8.7.3 時域處理實現(xiàn)步驟
8.8 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄
A 二階錐規(guī)劃方法
A.1 二階錐規(guī)劃簡介
A.2 二階錐規(guī)劃求解軟件seDuMi
B 部分主要的符號說明
B.1 變量符號
B.2 部分算術(shù)符號
C 設(shè)計實例目錄