前言

空时信号处理(space time signal processing,STSP)是在阵列信号处理、雷达信号处理、现代数字信号处理基础上发展起来的一门重要技术，包含了自适应阵列、空间谱估计和空时自适应信号处理等主要内容，在雷达、通信、声呐、导航、电子对抗、地震预报、语音处理、射电天文、生物医学等众多领域有着极其广阔的应用前景。随着当前电子技术与信息科学的迅猛发展，该技术仍在快速发展中。从学术研究的角度来看，国内外有不少学者从事这一领域的科学研究，有大量的文献报道其新成果与新进展，不断有新算法涌现； 从教学的角度来看，国内外有很多高校专门开设了雷达信号处理和阵列信号处理的相关课程； 从应用的角度来看，军内外很多武器装备和民用设备也都迫切需要发展与应用该技术。为此，

我们在分析总结国内外相关成果的基础上，结合多年来的研究成果和心得体会撰写了此专著，希望为

本领域的专家学者、工程技术人员及广大师生提供一部有价值的参考书或教学用书。前期，王永良院士等已经撰写

了STSP领域中三个主要方向的三部专著，分别是《空时自适应信号处理》《空间谱估计理论与算法》《自适应阵列处理》。本书则是在STSP三个主要方向的基础上，从空时二维联合处理中的等效性角度，分析典型方法涉及的概念、原理、结构、参数等的相关关系，目的是串起这三个方向中的相通点，确定空时等效理念，深入理解涉及的一些基本概念和本质，并基于等效理念创新发展新算法，便于广大科技工作者更全面地掌握本领域的技术方法，并能利用相关方法进行

技术创新与实践运用，从而发展STSP这一学科专业。

笔者在空军预警

学院长期从事阵列信号处理技术在雷达中的应用基础研究和相关的教学任务，根据本人的教学和科研体会，读者自学STSP的三个内容还是比较困难的，因此需要一本内容简练、原理通俗，且便于理解，能够串起三大内容的专著作为导论。为此，笔者从空时等效性的角度出发，全面总结了这三个内容中的相通点，并从空域、时域相互转化并向空时域推广，创新出一些具有实际意义的新方法，撰写了本著作。全书共分7章，内容包括空时信号处理框架、空时采样、空时谱估计、空时自适应处理、空时平滑、空时线性预测和空时目标检测等，每一章都从空域、时域和空时域的角度分析阐述，从而让读者能够融会贯通STSP的三大内容。

在本书的编写过程中，力图体现三大特色： 体系结构新、内容选材精和可读性强。就体系结构而言，本书没有围绕单一的阵列信号处理或雷达信号处理的体系来进行展开，而是通过空域和时域对比及向空时域的推广来展开，从而为读者理解不同方向内的算法关系提供了途径，打开了思路，并从等效性出发提出了一些新的算法，供工程参考使用。就内容选材而言，本书侧重于三大内容中的共性问题，包括空时采样、空时谱估计、空时自适应处理、空时平滑、空时线性预测等问题，这些问题在空域、时域和空时域都存在，只是在不同的领域或方向内单独学习时是很难将其联系到一起的，通过本书的安排就可以

容易地找到突破的方向，对于进一步发展STSP理论与技术具有启发与引导作用。就可读性而言，

STSP的知识理论性强、专业基础知识要求高，就教学的情况看，

学生普遍反映难学、难懂、难理解。本书就这一问题，通过空域和时域对比、时域推广、空域推广、典型图例等方式，尽量做到由浅入深，特别注意表达的清晰性、易懂性和可读性。

为了实现上述特色，笔者做了大量工作，从开始撰写、查阅资料到完成本书已历时三年多。

但由于本学科的发展速度极快，实际应用领域很宽，加上作者水平有限，书中肯定

存在不妥，甚至错误之处，恳请读者批评指正！

能写完这部专著

还要感谢同事们，在大家的不懈努力下，“空时信号处理团队”取得了本领域国内外专家认可的一些成果，

也正是在与王首勇教授、陈建文教授、李荣锋教授、谢文冲副教授、母其勇讲师、陈风波

讲师、邓钰讲师、

段克清博士、任磊博士、高飞博士、鲍拯博士、戴凌燕博士、王俊博士、杜庆磊博士、张昭建博士、刘维建博士、周必雷博士、李槟槟博士、张佳佳博士等的不断交流与科研合作中，获得了很多的灵感和帮助。

陈辉王永良

2020.11