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第1章 绪论1

1.1 研究背景和意义1

1.2 阵列信号参数估计研究的历史和现状4

1.2.1 波达方向估计算法的研究现状4

1.2.2 阵列多参数估计的研究现状5

1.2.3 相位解模糊技术的研究现状6

1.2.4 阵列误差校正技术7

1.3 本书研究内容8

参考文献9

第2章 电磁矢量传感器阵列信号处理基础15

2.1 电磁波的传播15

2.2 电磁波的极化19

2.2.1 极化19

2.2.2 极化的物理意义19

2.2.3 极化的分类20

2.3 电磁波极化的表征23

2.4 天线的极化及其表征29

2.4.1 天线极化的定义29

2.4.2 电偶极子天线方向图31

2.4.3 短偶极子天线31

2.4.4 共轭极化和正交极化31

2.4.5 极化匹配32

2.4.6 极化匹配系数32

2.4.7 任意极化的产生32

2.5 电磁矢量传感器阵列33

2.5.1 定义33

2.5.2 几种常见的电磁矢量传感器33

2.5.3 电磁矢量传感器阵列的常见几何结构34

2.6 本章小结35

参考文献35

第3章 理想共点电磁矢量传感器阵列参数估计方法37

3.1 参数估计方法现状37

3.2 信号模型简介38

3.3 空间任意分布电磁矢量传感器阵列ESPRIT算法42

3.3.1 算法综述43

3.3.2 子空间分解44

3.3.3 旋转不变关系矩阵的估计44

3.3.4 方向余弦估计方法45

3.3.5 改进的方向余弦估计方法一46

3.3.6 改进的方向余弦估计方法二50

3.3.7 改进的方向余弦估计方法三54

3.3.8 信号俯仰角和方位角的估计55

3.3.9 信号极化参数的估计56

3.3.10 仿真实验56

3.4 利用偶极子组或磁环组估计信号到达角和极化状态58

3.4.1 引言58

3.4.2 信号模型59

3.4.3 电磁信号参数估计算法60

3.4.4 仿真实验62

3.5 非均匀L型电磁矢量传感器阵列到达角估计方法63

3.5.1 信号模型64

3.5.2 到达角的迭代搜索估计算法65

3.5.3 仿真实验67

3.6 空时欠采样环境下的宽频带电磁波信号参数估计68

3.6.1 引言68

3.6.2 信号模型69

3.6.3 频率估计72

3.6.4 到达角与极化参数的估计73

3.6.5 仿真实验76

3.7 基于高阶累积量的多参数联合估计算法78

3.7.1 阵列结构和数据类型78

3.7.2 电磁信号参数估计算法79

3.7.3 参数配对方法80

3.7.4 参数估计方法80

3.7.5 改进方法81

3.7.6 计算复杂度分析82

3.7.7 仿真实验82

3.8 偶极子对圆阵信号参数估计算法研究84

3.8.1 均匀圆形阵列信号接收模型和算法85

3.8.2 改进的最小二乘法89

3.9 本章小结92

参考文献92

第4章 稀疏电磁矢量传感器阵列相位解模糊94

4.1 相位解模糊的现状94

4.2 阵列信号测向原理95

4.2.1 比相法（干涉法）95

4.2.2 基于正交子空间理论的高分辨测向算法96

4.3 多基线干涉仪的解模糊方法98

4.3.1 中国余数定理98

4.3.2 多基线干涉仪的解模糊方法100

4.4 同心圆环阵列DOA和极化参数联合估计算法105

4.4.1 信号模型105

4.4.2 信号参数估计算法107

4.4.3 仿真实验110

4.5 稀疏同心半圆环阵列高分辨参数估计算法113

4.5.1 信号模型113

4.5.2 极化参数估计115

4.5.3 到达角估计算法116

4.5.4 仿真实验119

4.6 基于虚拟多基线的解模糊算法127

4.6.1 算法模型127

4.6.2 虚拟基线变换解模糊算法129

4.6.3 仿真实验133

4.7 基于非均匀L型阵列的参数估计算法140

4.7.1 阵列模型141

4.7.2 参数估计算法142

4.7.3 仿真实验144

4.8 本章小结146

参考文献147

第5章 电磁矢量传感器阵列误差校正方法151

5.1 误差校正的现状151

5.2 信号模型152

5.3 电磁矢量传感器幅相误差校正方法152

5.3.1 幅相误差模型152

5.3.2 通道幅相误差估计153

5.3.3 通道增益误差估计156

5.3.4 通道相位误差估计158

5.3.5 仿真实验160

5.4 三极子幅相误差校正166

5.4.1 数学模型166

5.4.2 误差校正方法167

5.4.3 仿真实验169

5.5 阵列旋转三极子误差校正175

5.5.1 数学模型176

5.5.2 误差校正算法176

5.5.3 仿真实验178

5.6 电磁矢量传感器取向误差自校正方法181

5.6.1 取向误差数学模型181

5.6.2 三个参数已知的校正源方法182

5.6.3 改进的三个参数未知的校正源方法183

5.6.4 仿真实验184

5.7 利用两个参数未知的信号源进行误差校正185

5.7.1 误差矩阵的求解185

5.7.2 仿真实验187

5.8 基于Taylor近似的取向误差校正188

5.8.1 Taylor近似误差矩阵的求解188

5.8.2 仿真实验190

5.9 阵列旋转的取向误差校正192

5.9.1 取向误差的数学模型192

5.9.2 信号波达方向的估计193

5.9.3 取向误差的估计与校正194

5.9.4 仿真实验195

5.10 电磁矢量传感器耦合误差校正197

5.10.1 引言197

5.10.2 耦合误差的数据模型198

5.10.3 耦合误差矩阵的估计199

5.10.4 阵列输出响应的补偿201

5.10.5 校正源的参数选择202

5.10.6 仿真实验202

5.11 本章小结204

参考文献204

第6章 电磁矢量传感器四元数高分辨参数估计算法207

6.1 四元数理论207

6.2 四元数在电磁矢量传感器阵列信号处理中的应用210

6.3 电磁对均匀线阵参数估计算法211

6.3.1 信号接收模型211

6.3.2 参数估计算法213

6.3.3 计算复杂度分析214

6.3.4 仿真实验216

6.4 基于四元数ESPRIT算法的电偶极子对L型阵列信号多参数估计算法219

6.4.1 阵列模型220

6.4.2 四元数ESPRIT算法222

6.4.3 仿真实验224

6.5 基于四元数的均匀圆阵信号多参数估计算法229

6.5.1 信号接收模型229

6.5.2 参数估计算法232

6.5.3 仿真实验234

6.6 基于四元数的电磁偶极子对圆柱阵列的多参数估计算法238

6.6.1 信号模型239

6.6.2 基于四元数模型的DOA和极化参数估计241

6.6.3 仿真实验243

6.7 四元数和长矢量ESPRIT算法性能分析247

6.8 本章小节248

参考文献249