前言

众所周知，信号处理的基本原则是尽可能地利用、提取和恢复包含于信号特征中的有用信息。随着电信技术的日益发展，在复杂的电磁环境中对信号的参数进行有效检测和精确估计就显得尤为重要。信号处理技术最初是从一维时域信号处理中得到发展的，长期以来，人们在一维信号的检测和分析方面也取得了许多重要的成果。进入20世纪60年代以来，研究人员开始将一维信号处理逐渐延伸到多维信号处理领域。通过传感器阵列或者天线阵列把时域采样变成时空采样，将时间频率扩展到空间频率（角度），从而将时域信号处理的许多理论成果推广到空域，开辟了阵列信号处理这一新的研究领域。近年来，阵列信号处理逐渐成为信号处理领域的一个重要分支。用传感器阵列来接收空间信号，与采用传统的单个定向传感器相比，具有灵活的波束控制、较高的信号增益、极强的干扰抑制能力，以及更高的空间分辨能力等优点，因而阵列信号处理具有重要的军事、民事应用价值和广阔的应用前景。

本书是关于阵列信号处理的著作，以阵列天线为研究对象，主要研究了波束形成、波达方向估计及其应用。本书力图实现以下3个特色。

（1）结构完整。近年来，国内外虽然已经出版了几本涉及空间谱估计内容的优秀著作，但各有侧重。本书不仅包括空间谱估计，还覆盖了波束形成、DOA估计、二维DOA估计、宽带阵列信号处理、阵列分布式信源定位、阵列近场信源定位、稀疏阵列信号处理、向量传感器阵列信号处理及其前沿发展。

（2）内容选材广。阵列信号处理理论丰富、应用广泛，为了写好此书，我们收集了大量国内外文献资料，并精心组织，以期尽可能地反映出这一学科中的精华内容。本书对阵列信号处理中的一些传统方法进行了详细介绍，同时对一些新方法（如四元数、平行因子方法、压缩感知等）进行了研究。

（3）可读性强。对于许多读者来说，阵列信号处理所涉及的内容难学、难懂、难理解，尤其是专业论文不易读懂。本书注意了这一问题，尽量做到由浅入深，特别注重了表达的清晰性、易懂性和可读性。为了便于读者阅读，本书还增加了阵列信号处理算法的MATLAB实现章节。

本书为“十三五”江苏省高等学校重点教材项目（J081006）。本书从2015年开始动笔，2019年完成。本书在编写过程中，参考了大量的著作和论文，在此表示感谢。本书得到了国家自然科学基金（61371169、61301108、61971217）和南京航空航天大学教务处教改基金资助。

本书由南京航空航天大学张小飞、徐大专、张弓、陈华伟、汪飞、李建峰、时晨光撰写。李建峰撰写了第12章；陈华伟完成了第6章的部分内容；其他内容由张小飞、徐大专、张弓和陈华伟等完成。本书在撰写过程中还得到了冯宝、王大元、余俊、是莺、冯高鹏、孙中伟、陈未央、李建峰、吴海浪、陈晨、黄殷杰、王方秋、陈翰、杨刚、曹仁政、余骅欣、周明、李小宇、蒋驰、张立岑、李书、汪云飞、何浪、葛超、林新平、叶长波、朱倍佐、何益等人的帮助。由于时间仓促，水平有限，加上这一领域仍然处于迅速发展之中，书中不妥之处在所难免，敬请读者批评指正。

作者
2019年8月