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空域滤波是一种新兴的阵列信号处理技术，通过一个滤波矩阵与接收的阵列数据相乘，即可实现保留通带区域的目标信号，同时抑制阻带区域的强干扰。本书是在作者前一部专著《空域矩阵滤波及其应用》基础上，进不一步构建了更加完整的空域矩阵滤波阵列数据预处理技术理论体系。从波束形成目标方位估计、匹配场定位基本理论出发，阐述离散型、加权离散型、连续型、宽带型、自适应型滤波器设计方法，并梳理空域矩阵滤波的典型应用的滤波器设计和应用效果。本书可为雷达、声呐、通信等涉及阵列信号处理相关领域的科研工作者提供参考。

前言

公式符号缩写

第1章绪论1

1.1空域矩阵滤波技术研究背景1

1.2空域矩阵滤波技术研究现状2

1.3本书内容概述4

第2章目标被动探测模型及定向定位技术6

2.1目标定向模型和技术6

2.1.1目标信号入射模型6

2.1.2典型阵列的远场平面波方向向量和阵列流形8

2.1.3基于远场平面波的探测技术10

2.1.4近场球面波模型13

2.1.5基于近场球面波的目标定位技术15

2.2复杂声场模型及目标定位技术17

2.2.1波动方程及简正波解17

2.2.2匹配场拷贝向量及信号接收模型18

2.2.3常用的目标定位技术19

2.3本章小结24

第3章空域矩阵滤波器设计25

3.1离散型空域矩阵滤波器25

3.1.1恒定阻带响应约束空域矩阵滤波器26

3.1.2最小二乘空域矩阵滤波器30

3.1.3阻带总体响应或通带总体响应误差约束空域矩阵滤波器37

3.1.4双边阻带总体响应约束空域矩阵滤波器43

3.1.5阻带零点约束空域矩阵滤波器48

3.1.6通带零响应误差约束空域矩阵滤波器55

3.2响应加权离散型空域矩阵滤波器61

3.2.1加权最小二乘空域矩阵滤波器61

3.2.2阻带响应加权通带总体响应误差约束空域矩阵滤波器66

3.2.3通带响应误差加权阻带总体响应约束空域矩阵滤波器71

3.2.4通带响应误差加权阻带零点约束空域矩阵滤波器75

3.3连续型空域矩阵滤波器80

3.3.1连续型空域矩阵滤波器设计80

3.3.2连续型空域矩阵滤波器闭式很优解探索85

3.4本章小结88

第4章自适应空域矩阵滤波器设计90

4.1空域矩阵滤波阵列数据处理模型90

4.2通带响应误差约束型自适应空域矩阵滤波器91

4.2.1通带总体响应误差约束自适应空域矩阵滤波器91

4.2.2通带零响应误差约束自适应空域矩阵滤波器93

4.2.3通带响应误差加权约束自适应空域矩阵滤波器94

4.3阻带约束型自适应空域矩阵滤波器96

4.3.1阻带总体响应约束自适应空域矩阵滤波器96

4.3.2阻带零响应约束自适应空域矩阵滤波器98

4.4通阻带约束型自适应空域矩阵滤波器100

4.4.1通带响应误差及阻带总体响应约束自适应空域矩阵滤波器100

4.4.2通带响应误差及阻带零响应约束自适应空域矩阵滤波器103

4.4.3通带零响应误差及阻带总体响应约束自适应空域矩阵滤波器105

4.4.4通带零响应误差及阻带零响应约束自适应空域矩阵滤波器107

4.4.5通带响应误差加权及阻带总体响应约束自适应空域矩阵滤波器108

4.4.6通带响应误差加权及阻带零响应约束自适应空域矩阵滤波器111

4.5本章小结113

第5章宽带空域矩阵滤波及阵列数据处理114

5.1宽带空域矩阵滤波器设计114

5.1.1等间隔线列阵宽带空域矩阵滤波器设计114

5.1.2一般阵列宽带空域矩阵滤波器设计120

5.2宽带阵列数据处理121

5.2.1宽带阵列数据空域矩阵滤波技术处理流程121

5.2.2子带很好频率选择122

5.3本章小结124

第6章空域矩阵滤波技术在水声信号处理中的应用125

6.1目标方位估计强干扰抑制125

6.1.1空域矩阵滤波技术用于目标方位估计仿真分析125

6.1.2空域矩阵滤波技术用于海试数据处理126

6.2匹配场定位强干扰抑制129

6.2.1海洋环境参数及空域矩阵滤波器设置129

6.2.2空域矩阵滤波前后匹配场定位130

6.3拖曳线列阵声呐拖船辐射噪声抑制133

6.3.1平台辐射噪声响应约束空域滤波器134

6.3.2加权零响应平台辐射噪声抑制空域滤波器145

6.3.3加权响应约束平台辐射噪声抑制空域滤波器151

6.4平台转向阵形畸变校准156

6.4.1平台转向过程中的阵列方向向量估计157

6.4.2平台转向对阵列流形影响分析169

6.4.3阵形校准空域矩阵滤波器设计175

6.4.4平台转向过程中空域矩阵滤波阵形校准效果分析177

6.5本章小结185

第7章矩阵滤波技术及其在数字滤波中的应用187

7.1矩阵滤波器设计187

7.1.1矩阵滤波器设计原理187

7.1.2矩阵滤波器设计很优化问题及很优解190

7.1.3对称通阻带关于零频对称且相同左右阻带响应滤波器191

7.2短数据滤波仿真193

7.3本章小结199

第8章空域矩阵滤波技术总结和发展方向200

8.1现有空域矩阵滤波技术总结200

8.2空域矩阵滤波技术发展方向206

8.2.1基于匹配模空域矩阵滤波技术206

8.2.2空域矩阵滤波技术用于阵列校准及阵元失效处理206

参考文献207

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书籍介绍

空域滤波技术是在阵列数据处理领域涌现的新技术之一，可用于目标定向和定位前的阵列数据预处理，提高目标定向和定位的准确度。也可用于数字滤波，尤其适用于短数据处理。《空域滤波技术》全面梳理了近年来该技术的发展情况，并扩充了该技术的最新研究成果。内容主要包括目标接收数据基本模型、目标定向定位技术、离散型空域滤波器设计方法、加权离散型空域滤波器设计方法、连续型空域滤波器设计方法、自适应空域滤波器设计方法、宽带型空域滤波器设计方法、空域滤波器在水声信号处理中的应用，以及滤波器在数字滤波中的应用。