雷达数字波束形成技术

本书系统介绍了雷达数字波束形成的理论基础、方法和实现技术与应用，重点介绍了很新研究结果,对灵巧干扰抑制、非均匀杂波抑制、波束保形等进行了深入的讨论。主要内容包括：空间信号模型、空域滤波、部分自适应阵列处理技术、阵列信号的参数估计技术、稳健数字波束形成技术、机载雷达空时自适应处理。

   廖桂生，广西桂林人。1985年获广西大学数学专业理学学士学位，分别于1990年和1992年获西安电子科技大学计算机软件和信号与信息处理工学硕士和博士学位。长期致力于雷达信号处理技术研究．尤其在阵列信号处理、空时二维自适应信号处理、运动平台雷达地面运动目标检测、小卫星分布式雷达信号处理、合成孔径雷达信号处理、智能天线技术等方面开展了20余年的研究。现任西安电子科技大学雷达信号处理国防科技重点实验室教授、博士生导师，电子工程学院院长，教育部长江学者特聘教授，国家杰出青年科学基金获得者，国家自然科学基金委很好创新群体负责人，教育部长江学者创新团队“雷达信号处理”负责人。2004年入选国家人事部颁发的首批“新世纪百千万人才工程重量人选”。近年来作为项目负责人主持国防“973”课题、国家“863”高技术项目、国防基础研究、国家自然科学基金、背景预研等20余项重量重要科研任务。曾获省部级科技进步奖一等奖1项、二等奖5项，在信号处理领域发表论文200余篇。

   第1章绪论

1.1引言

1.2空间传播波信号

1.3阵列信号处理的基本概念

1.3.1相干阵与非相干阵、窄带信号与宽带信号

1.3.2阵列信号模型

1.3.3阵列方向图

参考文献

第2章阵列信号模型

2.1数字波束形成技术基础

2.1.1矩阵代数的相关知识

2.1.2噪声模型

2.1.3阵列天线的统计模型假设

2.1.4阵列信号空域特征矢量

2.2空间传播波空时信号

2.2.1窄带阵列信号模型

2.2.2宽带信号模型

参考文献

第3章空域滤波

3.1波束形成的基本概念

3.2自适应波束形成方法及很优准则

3.2.1普通波束形成的优缺点

3.2.2自适应波束形成

3.2.3很优波束形成

3.2.4三个很优准则比较

3.3自适应算法

3.3.1最小均方(LMS)算法

3.3.2采样协方差矩阵求逆(SMI)算法

参考文献

第4章部分自适应阵列处理技术

4.1部分自适应阵列处理概念

4.2阵元空间部分自适应处理

4.2.1部分自适应处理统一框架

4.2.2子阵级部分自适应阵方法

4.2.3阵元级部分自适应阵方法

4.3波束空间部分自适应技术

4.3.1Gabriel方法

4.3.2Adams方法

4.4基于广义旁瓣相消器的部分自适应设计

4.4.1广义旁瓣相消器原理

4.4.2基于广义旁瓣相消的降秩自适应阵列信号处理

参考文献

第5章阵列信号的参数估计

5.1引言

5.2传统测向方法

5.2.1相位法

5.2.2振幅法

5.3基于子空间结构的高分辨测向方法

5.3.1MUSIC算法

5.3.2ESPRIT算法

5.3.3修正的MuSIc算法

5.4相干信号源的高分辨处理方法

5.4.1相干信号源数学模型

5.4.2相干信号源空间平滑技术

5.5优选似然估计

5.6宽带信号DOA高分辨测向方法

5.6.1宽带信号模型

5.6.2ISSM算法

5.6.3CSSM算法

5.6.4聚焦矩阵的几种构造方法

5.7信号源数的判定

5.7.1基于信息论准则的信号源数目估计方法

5.7.2基于子空间结构的源数目估计方法

5.7.3辅助变量法

5.7.4基于子空间结构的源数目估计

5.7.5对角加载对基于信息论准则估计方法的性能改善

5.7.6性能分析

5.8信号源数目估计的线性插值法

5.8.1非相关源情况

5.8.2相关或相干源情况

5.8.3估计步骤

5.8.4平滑秩序列法

参考文献

第6章稳健数字波束形成技术

6.1系统误差对阵列信号处理的影响与校正技术

6.1.1系统误差

6.1.2幅相误差对阵列信号的影响

6.1.3系统误差的校正技术

6.2基于高阶统计量阵列高分辨处理

6.2.1高阶统计量的定义与性质

6.2.2基于高阶累量的MUSIC算法对阵元误差的稳健性

6.2.3基于高阶累量的ESPRIT方法

6.3基于循环平稳性的阵列信号处理

6.3.1循环平稳信号的数学模型

6.3.2DOA估计的循环MUSIC算法

6.3.3存在循环平稳误差时的循环MUSIC算法的性能及其改进

6.3.4稳健的循环自适应波束形成

6.4基于对角加载的稳健数字波束形成技术

6.4.1对角加载技术

6.4.2对角加载的性能改善

参考文献

第7章机载雷达空时自适应处理

7.1机载雷达空时杂波谱

7.1.1天线模型

7.1.2空时杂波谱

7.2很优空时自适应处理及其降维方法

7.2.1空时很优自适应处理

7.2.2辅助通道法及降维的辅助通道法

7.2.3变结构自适应选通道数的辅助通道降维方法

7.2.4高带外衰减多普勒滤波后降维空时自适应处理方法

7.2.5先滑窗滤波再空时自适应处理方法

7.2.6先空时自适应后多普勒滤波方法

7.2.7局域联合处理方法

7.3非均匀杂波空时自适应处理

7.3.1基于对角加载的稳健广义内积算法

7.3.2基于不敏变换的稳健STAP协方差矩阵估计算法

7.3.3DDD级联统计STAP的非均匀处理方法

7.3.4DDD级联多级维纳滤波器的非均匀处理方法

7.3.5改进的空间角频移杂波谱补偿方法

7.3.6降维的导数更新(DBU)杂波谱补偿方法

参考文献

主要符号表

缩略语