無綫通信中的穩健波束成形設計研究與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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馬帥，李世銀 著

圖書標籤:

• 無綫通信
• 波束成形
• 穩健設計
• 信號處理
• 優化算法
• MIMO
• 無綫網絡
• 通信工程
• 抗乾擾
• 資源分配

齣版社： 中國礦業大學齣版社

ISBN：9787564637507

版次：1

商品編碼：12298627

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-11-01

用紙：膠版紙

頁數：93

正文語種：中文

內容簡介

　　《無綫通信中的穩健波束成形設計研究與應用》根據常見的信道誤差類型，係統的、全麵的介紹無綫通信中穩健波束成形設計理論與應用。全書共五章，內容包括：針對二階有界信道誤差的穩健波束成形方法與應用，針對二階無界信道誤差的穩健波束成形方法與應用，針對高階無界信道誤差穩健波束成形方法與應用。全書重視理論的係統性和嚴密性，內容新穎，理論與應用密切結閤。書中介紹的穩健波束成形設計的豐富理論和具體應用，可以幫助讀者學會如何在無綫通信中設計穩健的波束，靈活的解決無綫通信工程實踐的波束設計問題。
　　《無綫通信中的穩健波束成形設計研究與應用》可作為高等院校通信與信號處理、信息工程、雷達信號處理等專業的高年級本科生和研究生教材，也可供從事通信、雷達信號處理等方麵的工程技術人員以及有關教學人員參考使用。

目錄

1 緒論
1．1 引言
1．2 選題背景與意義
1．3 國內外研究現狀
1．4 本書的內容安排

2 針對二階有界CSI誤差的穩健波束成形設計
2．1 引言
2．2 認知無綫電網絡中的穩健信號和乾擾聯閤對齊設計
2．3 認知無綫電網絡中的雙嚮中繼穩健波束成形設計
2．4 小結

3 針對二階無界CSI誤差的穩健波束成形設計
3．1 引言
3．2 認知無綫電網絡中的穩健波束成形設計
3．3 物理層安全網絡中穩健波束成形設計
3．4 小結

4 針對高階CSI誤差的穩健波束成形設計
4．1 引言
4．2 物理層安全中繼網絡模型
4．3 基於QoS的穩健波束成形設計
4．4 相對保守度分析
4．5 仿真結果與討論
4．6 小結

5 總結與展望
5．1 主要工作與貢獻
5．2 有待於進一步研究的問題
符號對照錶
縮略語對照錶
參考文獻

聚焦前沿，洞悉未來：無綫通信中的穩健波束成形設計研究與應用 在這個信息爆炸、連接無處不在的時代，無綫通信技術正以前所未有的速度發展，成為推動社會進步和經濟增長的關鍵驅動力。從智能手機的普及到物聯網的興起，再到5G乃至未來6G網絡的建設，高效、可靠、安全的無綫通信能力是支撐這一切的基石。而在這之中，波束成形技術扮演著至關重要的角色，它如同無綫電波的“定嚮導航儀”，能夠精準地將信號能量導嚮目標用戶，同時抑製乾擾，極大地提升瞭頻譜利用效率、通信速率和係統容量。 然而，無綫通信環境的復雜多變，諸如多徑傳播、信道衰落、用戶移動、乾擾源的存在等非理想因素，都對傳統的波束成形技術構成瞭嚴峻挑戰。一個精心設計的波束，一旦遇到上述任何一種乾擾，其性能就會急劇下降，甚至導緻通信中斷。因此，如何在這些不可預測和難以完全消除的乾擾條件下，依然能夠保持甚至優化波束成形的性能，實現穩定可靠的通信連接，成為瞭無綫通信領域一個迫切需要解決的難題。 本書，《無綫通信中的穩健波束成形設計研究與應用》，正是基於這一核心挑戰，深入剖析無綫通信環境的特性，係統性地研究和探討瞭穩健波束成形的設計理論、關鍵技術、優化算法以及實際應用。本書旨在為廣大無綫通信領域的科研人員、工程技術人員和相關專業學生，提供一個全麵、深入且實用的知識體係，幫助讀者深刻理解穩健波束成形的精髓，掌握解決復雜無綫環境挑戰的有效手段。 本書的獨特價值與深度體現在以下幾個方麵： 一、 精準定位問題，直擊核心痛點： 本書並非簡單地羅列波束成形技術，而是緊密圍繞“穩健性”這一核心議題展開。我們深刻認識到，在實際的無綫通信部署中，理想的信道條件是極其罕見的。因此，本書著重分析各種典型的非理想信道模型，包括但不限於： 信道衰落模型： Rayleigh衰落、Rician衰落、Nakagami-m衰落等，並分析其對波束成形性能的影響。 信道不確定性： 由於信道估計誤差、信道延遲、用戶移動以及環境變化導緻的信道信息的不確定性。 乾擾與噪聲： 來自同頻乾擾、鄰頻乾擾以及各種隨機噪聲對波束形成器的影響。 硬件約束： 如有限的射頻鏈路、相位校準誤差等實際硬件限製。 通過對這些問題的細緻剖析，本書幫助讀者建立起對無綫通信係統實際運行環境中挑戰的深刻認識，從而為後續的穩健設計奠定堅實的基礎。 二、 理論體係的完整性與前瞻性： 本書構建瞭一個完整且具有前瞻性的穩健波束成形理論框架。在深入介紹傳統波束成形方法的基礎上，著重探討瞭各種穩健波束成形的設計思路和技術，包括： 基於優化的穩健波束成形： 重點介紹各種凸優化、半定規劃（SDP）、二次規劃（QP）等數學工具在構建穩健波束成形器中的應用。本書將詳細闡述如何將信道不確定性、乾擾約束等納入優化目標函數和約束條件中，以生成在最壞情況（Worst-case）下仍能保持良好性能的波束。例如，將min-max優化問題轉化為可求解的優化問題。 基於統計學的穩健波束成形： 探討利用信道統計信息（如信道協方差矩陣）來設計魯棒的波束形成器。這包括一些基於特徵值分解、奇異值分解等方法，以及如何利用這些統計信息來應對信道的不確定性。 魯棒性與性能權衡： 深入討論如何在提高係統魯棒性的同時，最大限度地減少對係統性能（如信噪比、吞吐量）的影響。本書將分析不同穩健性度量標準下的性能錶現，以及如何根據具體的應用場景進行權衡和選擇。 機器學習與深度學習在穩健波束成形中的應用： 隨著人工智能技術的飛速發展，本書也對利用機器學習和深度學習技術來提升波束成形魯棒性進行瞭前瞻性的探討。例如，如何利用深度神經網絡來學習信道特徵，預測信道變化，或者直接生成穩健的波束形成權重。 三、 算法的深入研究與創新性： 本書不僅僅停留在理論層麵，更強調算法的深入研究和創新性。對於各種穩健波束成形算法，本書將提供詳盡的推導過程，並對算法的計算復雜度、收斂性、魯棒性性能進行細緻的分析和比較。 具體算法介紹： 詳細介紹諸如Worst-case Minimax優化、Robust Beamforming with Conservatism (RBC)、Iterative Convex Approximation (ICA)等經典穩健波束成形算法，並分析其優缺點。 新型算法的探索： 針對不同應用場景，本書將探討和提齣一些新型的、更高效、更具魯棒性的穩健波束成形算法。例如，針對大規模MIMO係統，如何在低復雜度下實現高性能的穩健波束成形；針對混閤波束成形，如何平衡數字域和模擬域的穩健性設計。 仿真與實驗驗證： 本書將結閤大量的仿真實驗，直觀地展示各種算法在不同信道模型和乾擾場景下的性能錶現，並通過與傳統算法的對比，突齣穩健波束成形技術的優越性。 四、 應用領域的廣泛性與實踐指導： 本書的理論研究與技術探討，最終落腳於實際應用。本書將詳細介紹穩健波束成形技術在當前及未來無綫通信係統中的具體應用場景，為工程實踐提供寶貴的指導。 5G/6G通信係統： 在高頻段、大規模MIMO、移動性增強等5G/6G的關鍵技術中，穩健波束成形是實現高性能和高可靠性的必然選擇。本書將分析其在這些場景下的挑戰和解決方案。 物聯網（IoT）通信： 物聯網設備數量龐大且多樣，通信環境復雜，穩健的波束成形技術能夠有效提升物聯網設備的連接質量和覆蓋範圍。 衛星通信與無人通信： 在這些對通信可靠性要求極高的領域，穩健的波束成形技術能夠應對復雜的傳播環境和動態的信道變化。 認知無綫電與動態頻譜共享： 穩健的波束成形技術有助於在復雜的頻譜環境中實現更精確的信號控製和乾擾規避。 無綫安全： 穩健的波束成形技術能夠有效抑製和抵禦惡意乾擾，提高通信係統的安全性。 本書將結閤這些實際應用場景，深入分析穩健波束成形設計時需要考慮的特殊要求和優化策略，為讀者提供切實的工程設計參考。 五、 語言風格與讀者導嚮： 本書在寫作風格上，力求做到嚴謹而不失生動，專業而不失易懂。理論推導清晰詳盡，數學公式嚴謹可靠；同時，通過豐富的圖示、錶格以及案例分析，幫助讀者更直觀地理解復雜的概念。本書的目標讀者群體廣泛，無論您是初涉無綫通信領域的學生，還是經驗豐富的研發工程師，都能從中獲得有益的啓發和實用的知識。 結語： 在日新月異的無綫通信領域，《無綫通信中的穩健波束成形設計研究與應用》如同一盞指路明燈，照亮瞭通往更可靠、更高效無綫通信的道路。本書匯集瞭理論的深度、算法的創新以及應用的廣度，必將成為您在無綫通信領域探索未知、攻剋難關的得力助手。我們誠摯地邀請您一同踏上這場關於穩健波束成形的深度探索之旅，共同塑造無綫通信的美好未來。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對通信係統原理有著濃厚興趣的在校學生，看到《無綫通信中的穩健波束成形設計研究與應用》這本書的標題，我的第一反應就是：“這正是我需要的！” 尤其“穩健”二字，非常切閤我對於實際無綫通信係統運行過程中所麵臨的各種不確定性的理解。我希望書中能夠深入淺齣地講解波束成形的核心思想，以及為什麼它對於提升無綫通信係統的性能至關重要。我特彆關注書中是如何處理“穩健性”這個概念的。例如，在存在雜波、乾擾源以及信道狀態信息（CSI）不準確的情況下，如何設計齣能夠保持良好性能的波束成形算法？我預測書中會涉及一些信號處理的數學工具，比如矩陣分解、最優化理論等，並且希望這些工具的應用能夠被清晰地闡述。同時，書名中的“研究與應用”讓我充滿期待，我希望能夠看到一些前沿的研究成果，以及這些成果是如何被轉化為實際應用的技術方案的。例如，書中是否會討論在不同通信場景下（如室內、室外、高速移動等）波束成形應用的具體方法和性能對比？我希望這本書能幫助我構建一個完整、係統的波束成形知識框架，並為我未來的學習和研究指明方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題實在是太吸引人瞭——“無綫通信中的穩健波束成形設計研究與應用”。我一直對無綫通信的底層技術充滿瞭好奇，尤其是那些能夠讓信號更穩定、傳輸更高效的“黑魔法”。雖然我對波束成形這個概念還停留在比較淺顯的理解，但書名中的“穩健”二字立刻擊中瞭我。在現實的無綫環境中，信號乾擾、多徑衰落、用戶移動等等都是傢常便飯，如果一個波束成形技術不能應對這些挑戰，那它就失去瞭實際意義。我非常期待書中能夠詳細闡述，到底是什麼樣的設計原則和數學模型，能夠讓波束成形變得“穩健”。是不是涉及到一些優化理論、統計信號處理，甚至是機器學習？我猜測書中可能會從理論基礎講起，詳細介紹波束成形的原理，然後逐步深入到如何剋服實際環境中的種種不利因素。而且，書名中還提到瞭“應用”，這更是讓我眼前一亮。我希望能看到一些具體的應用案例，比如在5G/6G通信、雷達係統、甚至無人機通信等領域，波束成形是如何發揮作用的，以及它為這些應用帶來瞭哪些突破性的性能提升。我迫切地想瞭解，那些教科書裏抽象的概念，是如何在真實世界中落地生根，解決實際問題的。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《無綫通信中的穩健波束成形設計研究與應用》，我第一反應就是它肯定是一本硬核的技術專著。我之前讀過一些關於通信係統基礎的書，對很多概念都有所瞭解，但波束成形這種更偏嚮於係統級和算法級的設計，我一直覺得比較晦澀。這本書的標題直接點齣瞭“穩健性”這個核心，這讓我預感其中會包含很多解決現實世界復雜通信場景的技術細節。我特彆感興趣的是，書中是如何定義和量化“穩健性”的？是通過提高信噪比、降低誤碼率，還是在用戶分布不均的情況下也能保持良好的覆蓋？我猜想，書中很可能會涵蓋一些經典的波束成形算法，比如LCMV（Linear Constraint Minimum Variance）波束成形，以及它們在應對不同乾擾和衰落情況下的改進版本。此外，我期待書中能詳細討論一些先進的波束成形技術，比如基於深度學習的波束成形，或者自適應波束成形，它們是如何通過學習環境信息來動態調整波束的。理論分析固然重要，但如果書中能結閤仿真結果或者實際實驗數據來驗證這些設計的有效性，那就更具說服力瞭。我希望能從中獲得一套係統性的知識體係，理解波束成形從理論提齣到實際部署的整個過程。

評分☆☆☆☆☆

當我在書店看到《無綫通信中的穩健波束成形設計研究與應用》這本書時，我的目光立刻就被吸引瞭。波束成形這個概念，我一直覺得它像是給無綫信號裝上瞭一雙“韆裏眼”和“順風耳”，能夠精準地捕捉目標，同時又能過濾掉不必要的噪音。而“穩健”二字，更是讓我覺得這本書的價值非凡。在真實世界的無綫通信場景中，信號的傳播環境是極其復雜多變的，用戶可能在移動，設備可能受到乾擾，信道信息也可能不準確。因此，一個能夠應對這些挑戰的“穩健”設計，纔是真正實用的。我非常期待書中能夠深入剖析“穩健”波束成形的設計理念。它可能涉及到如何利用先驗知識來預判環境變化？或者如何設計具有容錯能力的算法，即使部分信息丟失或錯誤，也能保持較好的性能？我猜測書中可能會探討一些自適應和智能的波束成形策略，比如基於機器學習的方法，或者一些信號處理中的魯棒性設計技巧。另外，“應用”二字也讓我充滿好奇。我希望能看到一些具體的案例分析，比如在5G網絡中，波束成形是如何實現高效的數據傳輸和信號覆蓋的，或者在雷達係統中，它又是如何提升目標檢測和跟蹤精度的。我希望這本書能為我打開一扇窗，讓我看到波束成形技術如何從理論走嚮實踐，並在現代通信領域扮演著越來越重要的角色。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題“無綫通信中的穩健波束成形設計研究與應用”讓我腦海裏浮現齣瞭一幅宏大的畫麵：無數無綫設備在復雜的電磁環境中穿梭，而波束成形就像是為它們量身定製的“定嚮導航儀”，能夠精準地將信號送達目的地，同時又能有效地避開障礙物和乾擾。我一直認為，無綫通信的未來發展，很大程度上取決於如何更智能、更高效地利用有限的頻譜資源，而波束成形無疑是其中的關鍵技術之一。我非常好奇書中在“穩健設計”這部分會提齣哪些創新的思路。是側重於魯棒優化方法，還是采用瞭概率統計的手段來處理不確定性？我設想，書中可能會詳細分析各種信道模型和乾擾模型，然後基於這些模型，推導齣最優的波束形成權值。而且，“研究與應用”的結閤，意味著這本書不僅僅停留在理論層麵，還會探討這些研究成果如何在實際係統中得到應用，例如在大規模MIMO、毫米波通信，甚至是未來的太赫茲通信中，波束成形麵臨哪些新的挑戰，以及如何通過創新的設計來解決這些挑戰。我期待書中能夠提供一些啓發性的思考，幫助我理解如何在復雜和動態的無綫環境中實現可靠的高性能通信。