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目录 1

第1章 自适应信号处理基础 1

1.1 信号与噪声环境 1

1.1.1 信号模型 2

1.1.2 自适应天线阵的信号描述 4

1.2 随机信号与随机过程 6

1.2.1 随机过程的概率分布函数 6

1.2.2 随机过程的统计特征 8

1.2.3 平稳随机过程 9

1.2.4 高斯随机过程 10

1.2.5 随机信号的相关矩阵 11

1.3 复信号 12

1.3.1 解析信号 12

1.3.2 复向量的修正定义 13

1.3.3 复信号的相关矩阵 15

1.4 自适应天线阵的最优化处理 15

1.4.1 均方误差（MSE）性能量度 16

1.4.2 信噪比（SNR）性能量度 18

1.4.3 似然（LH）性能量度 23

1.4.4 噪声方差（NV）性能量度 24

1.4.5 最优解的因式分解 26

参考文献 28

第2章 自适应天线阵列 29

2.1 基本工作原理 29

2.1.1 系统的组成 29

2.1.2 自适应阵列处理的基本问题 30

2.2 自适应阵的阵元配置理论 32

2.2.1 二元阵 32

2.2.2 直线阵 35

2.3 自适应阵的阵列特性 38

2.3.1 调节阵响应加强信号接收 38

2.3.2 各种阵效应对零陷的限制 41

2.4 窄带信号处理与宽带信号处理方法 43

2.4.1 窄带信号处理方法 43

2.4.2 宽带信号处理方法 44

2.4.3 多通道宽带信号处理方法 45

2.5 基于梯度的算法 49

2.5.1 最陡下降法 51

2.5.2 最小均方（LMS）算法 56

2.5.3 加速梯度算法 64

2.5.4 微分最陡下降算法（DSD） 68

参考文献 71

3.1 卡尔曼滤波基础 72

第3章 卡尔曼滤波方法与应用 72

3.2 加权系数静态控制算法 74

3.2.1 静态加权系数卡尔曼滤波的算法 75

3.2.2 收敛于最佳加权系数的收敛条件 77

3.2.3 仿真结果 80

3.3 适用于移动通信的卡尔曼滤波算法 85

3.3.1 信号模型 85

3.3.2 动态最佳加权系数的离散时间状态方程 87

3.3.3 信号波与干扰波相关情况下的状态方程 90

3.3.4 动态卡尔曼滤波算法 91

3.3.5 仿真研究 92

3.4 空间卡尔曼滤波在信号到来方向估计中的应用 98

3.4.1 到达波的空间状态方程式 98

3.4.2 扩展卡尔曼滤波 100

3.4.3 入射波到达方向估计 103

3.4.4 仿真及结果 104

参考文献 109

第4章 小波变换理论及应用 112

4.1 子带分解理论 112

4.1.1 子带分解的定义 112

4.1.2 子带分解的优点 114

4.2 小波变换理论基础 124

4.2.1 小波变换理论发展概述 124

4.2.2 小波变换及其性质 129

4.2.3 小波变换与傅里叶变换 132

4.2.4 正交多分辨分析（MRA）和正交小波基的构造 134

4.2.5 小波包 152

4.2.6 Mallat金字塔算法 154

4.2.7 最优树的裁剪理论 161

4.3 小波包理论对信息理论准则的优化 169

4.3.1 信号数目估计的信息理论准则 170

4.3.2 基于小波包分解的优化算法 171

4.3.3 仿真实验 173

4.3.4 wpMDL算法的特点 176

4.4 频率估计和DOA估计的等价性 176

4.4.1 频率估计模型 177

4.4.2 DOA估计方法 177

4.4.3 参数估计的等价性 182

4.4.4 仿真实验 183

4.5 阵列信号处理的小波包分解算法 187

4.5.1 基本想法 187

4.5.2 算法描述 187

参考文献 189

5.1.1 特征函数 193

5.1 高阶统计量 193

第5章 高阶量方法及其应用 193

5.1.2 高阶统计量 195

5.1.3 随机过程的高阶累积量 197

5.1.4 高阶累积量性质 198

5.2 高阶累积量张量表示 202

5.2.1 线性空间的张量 203

5.2.2 作为线性应用的张量 207

5.2.3 高阶量的张量表示 209

5.3 高阶方向估计 210

5.3.1 4-MUSIC 210

5.3.2 4-ESPRIT 213

5.3.3 降维 214

5.3.4 对于DOA估计的其他方法 218

5.4.1 基本模型 221

5.4 四阶盲波束形成器的设计 221

5.4.2 波束形成算法比较 222

5.4.3 基于高阶量的盲波束形成器的设计 224

5.5 高阶累积量在多径环境中的应用 226

5.5.1 二阶到来方向估计算法 226

5.5.2 四阶到来方向估计算法 232

参考文献 235

第6章 阵列信号处理的新发展 238

6.1 基于神经网络的阵列信号处理 238

6.1.1 信号到来角（DOA）估计 238

6.1.2 基于神经网的波束形成 240

6.2 鲁棒性阵列信号处理 243

6.2.1 影响阵列鲁棒性的多种因素 243

6.2.2 几种鲁棒性自适应波束形成算法 244

参考文献 247