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目录 1

第1章　绪论 1

1.1　极化敏感阵列性能优势 2

1.1.1　较强的抗干扰能力 3

1.1.2　稳健的检测能力 3

1.1.3　较高的分辨能力 4

1.1.4　极化多址能力 4

1.2　极化敏感阵列应用前景 5

1.3　国内外相关领域研究概况 6

1.3.1　极化敏感阵列信号滤波方面 7

1.3.2　极化敏感阵列信号检测方面 8

1.3.3　极化敏感阵列信号参量估计方面 9

1.3.4　极化敏感阵列系统实现方面 11

1.4　本书主要内容与结构安排 12

第2章　极化敏感阵列与信号接收模型 15

2.1 电磁波的极化及其表征 15

2.1.1　完全极化波 16

2.1.2　部分极化波 19

2.2　空间电磁信号极化域—空域联合表征 22

2.3　极化敏感阵列 24

2.3.1　阵元结构 25

2.3.2　阵列几何结构 26

2.3.3　阵列工作模式 28

2.4　信号接收模型 28

2.4.1　假设条件 28

2.4.2　阵元接收模型 30

2.4.3　阵列接收模型 32

2.4.4　阵列矢量的线性独立性 36

2.5　小结 37

第3章　极化敏感阵列信号滤波 38

3.1　概述 39

3.2　极化域—空域最优滤波理论 43

3.2.1　极化域—空域自适应处理原理 43

3.2.2　最大信号干扰噪声比准则 45

3.2.3　最小均方误差准则 49

3.2.4　干扰抑制准则 51

3.2.5　主瓣约束准则 53

3.2.6　最大检测概率准则 54

3.2.7　极大似然准则 56

3.2.8　多线性约束准则 57

3.2.9　待定主瓣约束准则 60

3.2.10　几种滤波准则之间的比较分析 62

3.3　完全极化情形下阵列滤波性能 65

3.3.2　滤波性能分析 66

3.3.1　最优信号处理 66

3.3.3　滤波性能比较 69

3.3.4　算例与分析 71

3.3.5　小结 80

3.4　部分极化情形下阵列滤波性能 80

3.4.1　部分极化信号接收模型 81

3.4.2　阵列接收信号分解 82

3.4.3　信号干扰噪声比与最优加权矢量 83

3.4.4　滤波性能分析 84

3.4.5　算例与分析 90

3.4.6　小结 96

3.5　相关干扰情形下阵列滤波性能 97

3.5.1　相关干扰条件下信号模型 98

3.5.2　基于MMSE准则阵列信号处理 98

3.5.3　滤波性能分析 102

3.5.4　算例与分析 104

3.5.5　小结 115

3.6　双信息信号无互扰传输 116

3.6.2　无互扰条件 117

3.6.1　双信息信号传输与处理框架 117

3.6.3　小结 122

3.7　小结 122

第4章　极化敏感阵列信号检测 124

4.1　概述 125

4.1.1　常规阵列信号检测算法 126

4.1.2　极化雷达目标自适应检测算法 128

4.1.3　极化空时联合域GLRT检测算法 130

4.1.5　匹配子空间检测器与自适应子空间检测器 131

4.1.4　子空间变换GLRT检测算法 131

4.2　匹配子空间检测理论 132

4.2.1 白噪声中信号匹配子空间检测：强度已知情形 133

4.2.2　白噪声中信号匹配子空间检测：强度未知情形 137

4.2.3　色噪声中信号匹配子空间检测 142

4.2.4　结构噪声中信号匹配子空间检测 144

4.2.5　小结 149

4.3　自适应子空间检测理论 151

4.3.1　噪声协方差矩阵完全相同 152

4.3.2　噪声协方差矩阵不完全相同 158

4.3.3　小结 163

4.4　完全极化情形极化敏感阵列信号检测 164

4.4.1　白噪声背景中单信号检测 166

4.4.2　单干扰背景中单信号检测 169

4.4.3　信号到达方向偏离波束方向 177

4.4.4　与普通阵列比较 179

4.4.5　小结 181

4.5.1　部分极化信号检测模型 182

4.5　部分极化情形极化敏感阵列信号检测 182

4.5.2　似然比检测器推导 183

4.5.3　检测器性能分析 186

4.5.4　结构噪声背景下的信号检测性能 190

4.5.5　小结 196

4.6　小结 196

第5章　极化域—空域联合谱估计 199

5.1　概述 200

5.2.1　联合谱定义 204

5.2　极化域—空域MUSIC联合谱估计 204

5.2.2　联合谱估计方法 205

5.2.3　联合谱分辨特性 208

5.2.4　仿真与分析 209

5.2.5　小结 212

5.3　联合谱估计精度分析 213

5.3.1　阵列参量估计的CRB 214

5.3.2　极化敏感阵列参量估计的CRB 217

5.3.3　单信号源情形 220

5.3.4　两信号源情形 221

5.3.5　小结 226

5.4　联合谱分辨力分析 226

5.4.1　MUSIC零谱概念 227

5.4.2　分辨性能分析 228

5.4.3　极化敏感阵列信号模糊函数 233

5.4.4　仿真与结论 236

5.4.5　小结 237

5.5　极化域—空域动态联合谱估计 238

5.5.1　阵列协方差矩阵更新 239

5.5.2　矩阵特征分解二阶修正 240

5.5.3　信号子空间更新算法 247

5.5.4　具体的算法流程 250

5.5.5　仿真与结论 251

5.5.6　小结 255

5.6　基于目标极化特征的数据关联 256

5.6.1 目标特征距离度量 257

5.6.2　广义“最近邻”算法 258

5.6.3　极化状态预测与滤波 259

5.6.4　仿真与结论 260

5.6.5　小结 263

5.7　小结 263

第6章　结束语 266

6.1　滤波、检测和估计之间的关系 266

6.2　极化敏感阵列实验系统框架 267

6.3　后续研究展望 269

6.3.1　自适应滤波算法 269

6.3.2　阵列多参量估计问题 270

6.3.3　阵列系统误差问题 271

6.3.4　极化敏感阵列极限能力 273

6.3.5　单—电磁矢量传感器信号处理 274

6.3.6　接收全极化雷达广义旁瓣对消 274

6.3.7　“超”智能天线理论与应用 275

6.3.8　机载极化相控阵雷达理论与应用 276

附录 278

参考文献 295

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