本书系统地阐述了张量和几何代数理论在电磁矢量传感器阵列信号处理技术应用中的最新成果。全书共分7章,主要内容包括基于传统长矢量的电磁矢量传感器阵列模型、张量和几何代数的基本原理与数学基础、矢量传感器阵列方向图分析与综合方法、参数估计的超复数域方法、矢量传感器阵列稳健波束形成、优化布阵与阵列校准等问题。本书展示了作者基于超复数域理论对电磁矢量传感器阵列信号处理中方向图综合、参数估计等核心问题的全新认识,
兼具理论前沿性和学术先进性。本书可以作为高等院校信号与信息处理专业研究生的参考书,对从事张量、几何代数等超复数域理论与应用研究和阵列信号处理技术研究的广大科技工作者和工程技术人员也具有较好的参考价值。
全部显示 ∨
全部显示 ∨
“雷达与探测前沿技术丛书"编审委员会0
总序0
前言0
第1章 绪论11.1 电磁矢量传感器阵列的特点1
1.2 电磁矢量传感器阵列的研究方向和应用31.2.1 电磁矢量传感器阵列的研究方向3
1.2.2 电磁矢量传感器阵列的应用4
1.3 国内外相关研究现状5
1.4 本书结构与安排10
第2章 矢量传感器阵列与接收信号模型112.1 电磁信号特性及其现有表示方法112.1.1 电磁波的极化特性11
2.1.2 电磁波的极化表征11
2.2 电磁波极化域——空域联合表征13
2.3 电磁矢量传感器阵列的测量与接收模型142.3.1 电磁矢量传感器阵列的信号获取15
2.3.2 电磁矢量传感器阵列的接收模型16
第3章 超复数域理论基础193.1 概述19
3.2 张量代数简介203.2.1 张量的基本概念20
3.2.2 张量的代数运算21
3.3 几何代数简介233.3.1 几何代数基础24
3.3.2 三维矢量空间几何代数及其矩阵26
3.3.3 三维复空间几何代数及其矩阵29
3.3.4 几何代数矩阵的右特征值分解31
3.4 小结32
第4章 矢量传感器阵列方向图分析与综合334.1 概述33
4.2 矢量传感器阵列方向图分析334.2.1 传统阵列流形矢量传感器阵列的方向图33
4.2.2 共形阵列信号模型的特殊性34
4.3 传统的矢量阵列传感器阵列方向图分析方法36
4.4 基于几何代数的分析方法40
4.5 矢量传感器阵列方向图综合524.5.1 基于凸优化理论的方向图赋形52
4.5.2 交集逼近的方向图综合方法54
4.6 最优极化方向图综合算法624.6.1 问题描述62
4.6.2 算法描述63
4.6.3 仿真实验及性能分析64
4.7 小结66
第5章 矢量传感器阵列参数估计685.1 概述68
5.2 基于传统方法的估计及其性能分析685.2.1 极化域-空域MUSIC联合谱估计68
5.2.2 基于ESPRIT二维角度与极化参数估计72
5.2.3 单矢量传感器DOA估计74
5.3 基于张量代数的参数估计及其性能分析765.3.1 基于CPD算法的矢量传感器参数估计76
5.3.2 基于Tucker分解算法的矢量传感器参数估计80
5.3.3 基于张量分解的L阵的二维来波方向估计82
5.4 基于三维几何代数空间的参数估计及其性能分析955.4.1 G3框架下的麦克斯韦方程组95
5.4.2 阵列接收信号的G3-MODEL96
5.4.3 G3-MUSIC算法98
5.4.4 仿真实验101
5.4.5 一种改进的G3模型及其参数估计方法102
5.5 小结108
第6章 矢量传感器阵列稳健波束形成1096.1 概述109
6.2 稳健最小方差波束形成1106.2.1 最小方差波束形成准则110
6.2.2 稳健最小方差波束形成方法115
6.2.3 仿真与分析116
6.3 小结120
第7章 矢量传感器阵列优化布阵与阵列校正1217.1 矢量传感器阵列优化布阵1217.1.1 概述121
7.1.2 优化布阵实例122
7.2 阵列误差校正1247.2.1 概述124
7.2.2 传感器阵列误差校正126
7.3 针对部分校正分布式电磁矢量传感器阵列的稳健DOA估计算法1327.3.1 问题描述133
7.3.2 算法描述135
7.3.3 仿真实验138
7.4 小结140
参考文献141
主要符号表155
缩略语157