阵列信号处理经典教材讲义

《阵列信号处理》是一门深入探讨空间传播波信号获取与处理的学科，主要关注基本原理和各种算法，如MUSIC（最小方差无失真响应法）和ESPRIT（估计信号参数的旋转不变技术）。这门课程旨在让学生掌握阵列信号处理中的空间滤波和信号参数估计技术，包括自适应波束形成。通过理论学习和实践操作，学生将熟悉这些领域的常用算法。 课程要求包括上机实践和期末的论文与考试，以确保学生不仅理解理论知识，还能将其应用于实际问题中。参考书籍涵盖了国内外经典的阵列信号处理教材，如Monzingo和Miller的《Introduction to adaptive array》以及张贤达、保铮的《通信信号处理》等，这些书籍为深入学习提供了丰富的资源。 阵列信号处理的研究内容包括检测、估计、滤波和成像等多个方面，其中参数估计的代表是方向-of-arrival (DOA)估计，而空间滤波则涉及到波束形成技术。课程结构从绪论开始，逐步深入到数学基础、空域滤波原理、自适应处理技术、高分辨处理、相干信源处理、最大似然与加权子空间拟合方法等核心主题。此外，还涉及了基于高阶统计量和循环非平稳阵列信号处理的初步介绍。 在应用领域，阵列信号处理广泛应用于雷达系统、移动通信、声纳技术、地震勘探以及射电天文和医疗成像等。例如，雷达系统利用相控阵天线实现高分辨率测向和干扰抑制；移动通信中，波束形成技术能有效对抗多址干扰，实现空分多址通信；而在声纳领域，阵列处理对于水下目标的探测和识别至关重要。 阵列信号处理的发展历史可以追溯到雷达系统的诞生，但作为一门独立的学科，其理论研究仅有着三十多年的历史。Wiener滤波作为早期的基础理论，至今仍对现代阵列信号处理产生深远影响。随着科技的进步，尤其是自适应算法和高阶统计分析的发展，阵列信号处理在理论和应用上都取得了显著进展，为各个领域提供了强大的信号处理工具。