本書介紹了短波監(jiān)測的相關(guān)基礎(chǔ)知識,短波通信的背景與應(yīng)用;論述了短波信道的傳播特性及對信號的影響和短波主流的調(diào)制信號及通信協(xié)議;闡述了短波接收機的主流架構(gòu)、短波陣列信號處理;重點介紹了短波陣列信號處理基礎(chǔ), 短波陣列架構(gòu)和自適應(yīng)陣列信號處理的矢量模型;分析了信號檢測提取技術(shù);詳細介紹了導(dǎo)向矢量和特征提取兩類經(jīng)典的信號參數(shù)估計方法。
唱亮,國家無線電監(jiān)測中心高級工程師,長期從事無線電監(jiān)測、信號與信息處理。在知名期刊上發(fā)表論文10余篇。劉寅生,北京交通大學(xué)副教授,長期從事無線通信專業(yè)研究,在知名期刊發(fā)表論文20余篇。
1.介紹1.1概述1.2 短波(HF)傳播1.3 短波頻段使用情況1.4 HF自適應(yīng)陣列信號處理的動機1.5 本書的總體規(guī)劃參考文獻2.HF傳播物理特性及對信號的影響2.1電離層空間2.1.1概述2.1.2 太陽風(fēng)2.1.3 高度變化2.1.4 地理變化2.2 電離層中的電波傳播2.2.1物理現(xiàn)象2.2.2電離層折射2.2.3電離層的相速度2.2.4 電離層的群速度2.2.5垂直探測2.2.6 射線追蹤2.2.7 布萊特-圖夫定理2.2.8 電離層能量損耗2.2.9 地球磁場效應(yīng)2.2.10傳輸曲線2.2.11 在電離層中的分層傳播2.2.12 主流電離層模型2.3 短波噪聲環(huán)境2.4 日際變化參考文獻3.通用HF調(diào)制協(xié)議3.1簡介3.2 模擬信號調(diào)制3.2.1 傳統(tǒng)幅度調(diào)制3.2.2 抑制載波雙邊帶調(diào)制3.2.3 單邊帶調(diào)制3.2.4 殘留邊帶調(diào)制3.2.5 模擬信號性能比較3.3 數(shù)字信號調(diào)制3.3.1 二進制開關(guān)傳輸3.3.2 二進制頻移鍵控3.4 二進制相移鍵控3.4.1 相位相關(guān)PSK信號3.4.2 差分相移鍵控3.4.3 二進制調(diào)制的誤差概率比較3.4.4 多進制調(diào)制3.5 HF調(diào)制解調(diào)器設(shè)計3.5.1 重要的信道參數(shù)3.5.2 信道差錯編碼3.6 官方標(biāo)準(zhǔn)3.6.1 標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制解調(diào)器信號3.6.2 調(diào)制解調(diào)器性能比較3.6.3 自動鏈路建立(ALE)3.7 小結(jié)3.8 附錄:莫爾斯碼參考文獻4.HF接收機架構(gòu)探討4.1 概述4.2 架構(gòu)選擇4.2.1 概述4.2.2 窄帶超外差接收機4.2.3 數(shù)字中頻接收機4.2.4 多載波超外差接收機4.2.5 射頻直采接收機4.3 鏡頻控制4.3.1 窄帶超外差接收機鏡頻4.3.2 數(shù)字中頻接收機鏡頻4.3.3 多載波超外差接收機鏡頻4.3.4 射頻直采接收機鏡頻4.4 模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換:方法與性能4.4.1 噪聲4.4.2 畸變4.4.3 采樣時鐘抖動4.4.4 無雜散動態(tài)范圍4.4.5 不確定度4.4.6 最新ADC進展參考文獻5.HF陣列信號處理架構(gòu)5.1 檢測5.2 測向5.3 信號參數(shù)估計5.4 重構(gòu)5.5 信號排序5.6 定位參考文獻6.自適應(yīng)陣列信號處理的矢量模型6.1 概述6.2 陣列信號模型6.3 理想傳播模型6.4 簡單舉例6.5 波束成型6.6 加權(quán)矢量計算6.7 極化敏感陣列6.7.1 現(xiàn)實需求6.7.2 極化敏感陣元的建模參考文獻7.信號檢測流程7.1概述7.2 HF環(huán)境探測事項7.2.1 HF頻譜占用度7.2.2 HF傳播統(tǒng)計特性7.3 似然比檢測7.3.1 基于概率的數(shù)據(jù)模型7.3.2 似然比檢測7.3.3 LRT例程7.4 擾動探測7.4.1 簡單模型:變換高斯均值7.4.2 另一簡單模型:變換高斯方差7.4.3 多尺度模型:變換高斯協(xié)方差7.4.4 基于可預(yù)測自適應(yīng)波束形成器的信號提取7.4.5 信號提取新示例7.5 時域檢測7.6 頻域檢測7.7 高階統(tǒng)計量參考文獻8.陣列評估:測向性能邊界8.1 概述8.2 邊界值8.2.1 單一隨機參數(shù)估計8.2.2 單一固定參數(shù)估計8.2.3 多隨機參數(shù)估計8.3 克拉美羅下界8.3.1單一參數(shù)場景8.3.2線性陣列示例8.3.3多參數(shù)場景8.4 最小均方誤差下界8.5 維斯-韋恩斯特恩下界8.5.1 下界描述8.5.2線性陣列例程8.6 HF陣列集合構(gòu)型8.6.1 陣列尺寸和陣元分布8.6.2 量化陣列評估-自由度8.6.3 統(tǒng)一的線性陣列示例8.6.4 陣列幾何構(gòu)型評估-類型比較8.6.5 類型計算示例8.7 部分常見天線陣列示例8.7.1 圓形陣列8.7.2 交叉L型陣列8.7.3 螺旋陣列8.7.4 隨機陣列參考文獻9.測向技術(shù)在短波中的應(yīng)用9.1 概述9.2 干涉儀:相位匹配9.3 示向度的最大似然估計9.4 矢量空間法9.4.1 MUSIC方法9.4.2求根MUSIC方法9.5 極化敏感陣列的示向度估計9.5.1 動機9.5.2 極化敏感的測向算法9.5.3 矢量傳感器示例9.6 基于特征的方法9.6.1 變換檢測探討 9.6.2 基于循環(huán)平穩(wěn)特征的探討9.7 特征向量旋轉(zhuǎn)參考文獻10.定位技術(shù)10.1 概述10.2 基于方位角的多傳感器定位10.2.1 坐標(biāo)系統(tǒng)10.2.2 傳感器方位角測量10.2.3 傳感器到指導(dǎo)坐標(biāo)系變換10.2.4 定位示例10.3 單站定位10.3.1 基本單站定位范圍10.3.2 垂直孔徑范圍10.4時間差模式定位10.4.1 時間差估計10.4.2 時延估計10.4.3 時間差定位小結(jié)10.5 多站時間差(TDOA)定位參考文獻11. 信號參數(shù)估計:導(dǎo)向矢量方法11.1概述11.2最小均方誤差(MSE)波束形成器11.3 基于導(dǎo)向矢量方法的信號參數(shù)估計11.4基于MUSIC的信號參數(shù)估計方法11.4.1 基于MUSIC的波束形成概念描述11.4.2 波束形成實現(xiàn)方法11.4.3 基于信號空間投影的波束形成11.5 基于極化的方法11.5.1 信號參數(shù)提取的極化差異11.5.2 基于極化的信號參數(shù)估計示例 11.6 信號參數(shù)估計權(quán)重跟蹤11.7 寬帶處理11.7.1 覆蓋總帶寬11.7.2 帶寬分段11.7.3 分段組合 參考文獻12.信號參數(shù)估計:特征提取方法12.1 概述12.2 載波置零12.2.1 載波信號形式12.2.2 算法描述12.2.3 示例 12.3基于速率特征譜線的方法12.3.1 信號的循環(huán)平穩(wěn)特性描述12.2.2 算法推導(dǎo)12.2.3 算法描述12.2.4 QPSK示例12.4 恒模處理12.4.1 信號的恒模特性12.4.2 基本的恒模波束形成描述12.4.3 恒模算法示例12.5 頻譜差異的處理12.5.1 概述12.5.2 分析描述12.5.3 子帶平滑12.5.4 示例12.6 開關(guān)鍵控信號12.6.1 算法描述12.6.2 間歇信號估計探討12.6.3 算法概述 12.6.4 OOK示例12.7雷達信號12.7.1 雷達脈沖形式12.7.2 線性頻率調(diào)制(LFM)處理12.7.3 LFM處理示例12.8 語音調(diào)制信號12.8.1 規(guī)范化相關(guān)分析方法12.8.2 可編程的規(guī)范化相關(guān)分析12.8.3 SS-SC信號示例參考文獻索引