基于Taylor级数迭代的无源定位理论与方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王鼎 著

图书标签:

• Taylor级数
• 无源定位
• 迭代算法
• 信号处理
• 定位理论
• 误差分析
• 无线通信
• 传感器网络
• 优化算法
• 数学建模

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121284809

商品编码：29729320211

包装：平装

出版时间：2016-04-01

基本信息

书名:基于Taylor级数迭代的无源定位理论与方法

：68.00元

售价：47.6元,便宜20.4元,折扣70

作者:王鼎

出版社：电子工业出版社

出版日期：2016-04-01

ISBN：9787121284809

字数：

页码：260

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

基于Taylor级数迭代的目标位置解算方法在无源定位领域有着广泛的应用，该类方法几乎不受到定位观测量的限制，具有较强的普适性。然而，现有的Taylor级数迭代定位算法大多是针对具体而特定的观测方程所设计的，缺乏统一的计算模型和理论框架。对此，本书较全面系统地介绍了基于Taylor级数迭代的无源定位理论与方法。依据现有的研究成果，本书将无源定位场景分成四大类：类是仅存在定位观测量的观测误差而没有系统误差；第二类是观测误差和系统误差同时存在；第三类是观测误差、系统误差和校正源同时存在，并且校正源的位置已知；第四类是观测误差、系统误差和校正源同时存在，但是校正源的位置存在测量误差。针对上述四类定位场景，书中分别描述了相应的Taylor级数迭代定位理论与方法，并设计了若干定位算例用以验证算法推导的正确性和理论性能分析的有效性。
本书既可作为高等院校通信与电子工程、信息与信号处理、控制科学与工程、应用数学等学科有关研究的专题阅读材料或研究生选修教材，也可作为从事通信、雷达、电子、航空航天等领域的科学工作者和工程技术人员自学或研究的参考书。

目录

作者介绍

王鼎，男，1982年出生于安徽省芜湖市，2007年和2011年在解放军信息工程大学分别获得“军事通信学”硕士学位和“通信与信息系统”博士学位，现为解放军信息工程大学讲师。近些年来一直从事统计信号处理、阵列信号处理、数字信号处理、无源定位等领域的教学和科研工作，获国家自然科学基金――青年科学基金资助（项目编号：61201381），获军队科技进步二等奖和三等奖各1项，硕士学位论文获全军硕士学位论文奖，博士学位论文获解放军信息工程大学博士学位论文奖。出版专著《无源定位中的广义*小二乘估计理论与方法》（科学出版社出版），以第*作者身份先后在《IET Signal Processing》、《Multidimensional Systems and Signal Processing》、《Circuits Systems and Signal Processing》、《Science China：InformatioSciences》、《Journal of Central South University of Technology》、《中国科学：信息科学》、《电子学报》、《通信学报》、《宇航学报》、《电子与信息学报》、《电波科学学报》等国内外重要期刊上发表学术论文30余篇，其中发表在SCI源刊论文14篇，发表在EI源刊论文20余篇，申请国家发明1项，现为《Circuits Systems and Signal Processing》、《电子学报》、《电子与信息学报》、《雷达学报》、《信号处理》等杂志社的审稿人。__eol____eol__张莉，女，1975年出生于江西省吉安市，2000年和2014年在解放军信息工程大学分别获得硕士学位和博士学位，现为解放军信息工程大学副教授。近些年来一直从事数字信号处理、阵列信号处理、无源定位等领域的教学和科研工作，获国家科技进步二等奖1项，军队科技进步一等奖、二等奖和三等奖各1项，公开出版教材2部，在国内外核心期刊发表论文10余篇（其中被EI检索4篇），申请国家发明3项。

文摘

序言

《信号空间几何学：解构非线性系统中的定位难题》 引言： 在信息爆炸的时代，定位技术已渗透到我们生活的方方面面，从导航系统到物联网传感器网络，再到精密的科学测量。然而，传统的定位方法大多基于线性模型或简单的几何假设，在面对日益复杂的非线性环境和信号干扰时，其精度和鲁棒性受到严重挑战。如何在高噪声、多径传播、以及未知系统参数等严苛条件下，实现精确可靠的定位，成为一个亟待解决的关键问题。本书《信号空间几何学：解构非线性系统中的定位难题》正是为了应对这一挑战而生，它将带领读者深入探索一个全新的信号空间视角，以几何学的直观性和严谨性，为解决非线性系统中的定位难题提供一套系统而强大的理论框架与创新方法。 核心理念：信号空间几何学 本书的核心在于引入“信号空间几何学”这一概念。我们不再将定位问题简单地视为坐标系中的点位求解，而是将其提升到一个更高的抽象层面——信号空间。在这个信号空间中，每一个测量值、每一个传感器接收到的信号，都对应着空间中的一个几何元素，而待求的待定位目标，则被视为这个几何空间中的一个特定点。目标的位置信息，则通过这些几何元素之间精确定义的几何关系得以体现。 这种视角转变带来的最显著的好处是，它能够将原本看似杂乱无章的测量数据，转化为具有清晰几何结构的数学对象。例如，在基于距离测量的定位场景中，每个距离测量值都描定了目标与测量源之间的一个球面（或圆球）。而多个距离测量值的交集，在理想情况下，会唯一确定目标的位置。然而，在实际应用中，噪声和误差使得这些球面（或圆球）难以精确相交，形成的是一个近似的交汇区域。信号空间几何学正是致力于研究在这个“模糊”的几何空间中，如何最有效地找到这个区域的中心，或者说最能代表目标真实位置的几何特征。 进一步地，本书将信号空间的概念推广到更广泛的场景，包括角度测量、信号强度测量、甚至是更复杂的信号相位和频率信息。每一种测量方式，都可以被映射到信号空间中的特定几何对象，如直线、平面、曲面，甚至更高维度的几何形体。目标的位置，则对应于这些几何对象在信号空间中的一个特定交点或是一个能够最好地“拟合”这些几何对象的几何中心。 内容概览： 第一部分：非线性定位问题的几何学建模 本部分将从根本上重塑我们对非线性定位问题的认知。我们将详细阐述如何将各种常见的非线性定位模型，例如基于到达时间差（TDOA）、到达角度（AOA）、信号强度（RSSI）、以及多普勒频移等，转化为信号空间中的几何问题。 第一章：从测量到几何：信号空间的构建 介绍信号空间的基本概念，包括测量值与几何元素的映射关系。 以经典的圆形（或球形）测量模型为例，引出测量误差对几何交点的影响。 探讨不同测量方式（距离、角度、强度等）在信号空间中的几何表示。 引入“不确定性椭球”或“置信区域”的概念，用于刻画测量误差在目标位置估计上的几何影响。 第二章：非线性模型中的几何挑战 深入分析非线性测量方程组在信号空间中形成的复杂几何关系。 探讨由于模型非线性导致的“多解性”问题，以及这些多解性在几何空间中的表现（例如，多个可能的交点）。 研究不同类型的非线性模型（如球形测量、锥形测量）在信号空间中的几何特性，以及它们对定位精度的影响。 分析环境因素（如多径效应、遮挡）如何改变信号空间中的几何结构，以及这些改变如何影响定位结果。 第二部分：信号空间中的几何优化与求解 在建立了信号空间的几何模型之后，本部分将专注于开发先进的几何优化技术，以解决非线性定位问题。我们将从理论上推导和实际中应用一系列新颖的算法，旨在从噪声和干扰中提取出最准确的目标位置信息。 第三章：基于几何投影的定位算法 介绍将测量数据在信号空间中进行几何投影的思想。 提出一种新的基于“最小投影误差”的定位算法，该算法通过最小化测量数据与模型预测几何形状之间的投影距离来求解目标位置。 分析该算法的收敛性、鲁棒性以及在不同噪声模型下的性能表现。 第四章：信号空间中的几何约束与优化 研究如何利用先验信息（如目标运动轨迹、传感器位置约束）作为几何约束，来优化定位结果。 提出一种基于“几何可行域”的概念，将目标位置限制在一个由约束条件定义的几何区域内，并从中寻找最优解。 探讨如何将凸优化技术与信号空间几何相结合，以提高算法的计算效率和求解精度。 引入“几何不确定性传播”的概念，量化定位不确定性如何从测量误差传播到目标位置估计。 第五章：非凸性问题的几何处理策略 针对普遍存在的非凸性定位问题，提出专门的几何处理策略。 介绍一种“多假设几何搜索”方法，通过在信号空间中进行多点初始化和局部优化，以规避局部最优解。 研究基于“几何形状匹配”的定位技术，将测量数据形成的几何形状与预先建立的目标位置假设进行匹配，以找到最可能的解。 探讨如何利用信号空间中的全局几何特征（如曲率、形变）来辅助非凸性问题的求解。 第三部分：信号空间几何学在实际应用中的拓展 本部分将重点阐述信号空间几何学理论在各类实际定位场景中的应用，并提出针对性的技术解决方案。 第六章：复杂环境下的定位鲁棒性提升 分析多径效应、遮挡、以及传感器故障等复杂因素在信号空间中的几何表现。 提出一种基于“信号空间畸变补偿”的定位方法，通过估计和修正信号空间中的几何畸变来提高定位精度。 研究如何利用信号空间中的冗余信息，例如多余的传感器或测量值，来增强定位系统的鲁棒性，即使部分测量受到严重干扰也能获得可靠结果。 第七章：协同定位与网络化定位的几何视角 将信号空间几何学应用于多传感器协同定位场景。 提出一种基于“网络几何一致性”的协同定位算法，通过优化整个传感器网络中测量数据在信号空间中的整体几何一致性来联合估计所有目标的位置。 探讨如何利用信号空间几何学来优化传感器网络的部署和配置，以最大化定位网络的性能。 研究在弱通信或不可靠通信环境下，如何通过信号空间几何信息进行分布式定位。 第八章：未知系统参数下的自适应定位 解决定位过程中系统参数（如传感器位置、测量模型参数）未知的挑战。 提出一种“几何自适应参数估计”方法，将参数估计与目标定位过程相结合，通过在信号空间中联合优化位置和参数来获得更准确的结果。 研究如何利用目标在信号空间中的几何轨迹变化，来推断和校正未知系统参数。 结论： 《信号空间几何学：解构非线性系统中的定位难题》不仅仅是一本关于定位技术的书籍，更是一种全新的思维方式和分析工具。它以几何学的语言，揭示了隐藏在复杂测量数据背后的深刻数学结构，为解决现实世界中广泛存在的非线性定位难题提供了坚实的理论基础和创新的实践方法。通过本书的学习，读者将能够更深入地理解定位技术的本质，掌握处理复杂非线性问题的能力，并能够独立地设计和开发出更先进、更鲁棒的定位系统。无论您是从事无线通信、机器人导航、物联网、还是地理信息系统等领域的科研人员或工程师，本书都将为您打开一扇通往更精确、更可靠定位世界的大门。

评分☆☆☆☆☆

从另一个角度来看，这本书的出版本身就标志着该领域理论研究的一个重要进展。Taylor级数迭代，本质上是一种局部线性化或高阶逼近的策略。在定位问题中，误差函数往往是非线性的，直接求解困难。作者很可能构建了一个与定位参数相关的函数，然后利用Taylor展开来线性化或简化这个函数，从而通过迭代逐步逼近真实解。我非常感兴趣的是，作者在选择展开的“中心点”或“参考点”时采用了何种策略，因为这直接影响了算法的稳定性和效率。此外，对于高阶项的处理也是一个难点，如果为了追求精度而引入过高阶的展开，计算负担可能会急剧增加。这本书如果能深入探讨这种精度与计算复杂度的内在矛盾与平衡点，那无疑是一部极具洞察力的著作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺引人注目的，那种深沉的蓝色配上简洁的字体，给人一种严谨、专业的学术感。我一直对定位技术领域的发展很感兴趣，尤其是那些不太依赖主动发射信号的创新思路。这本书的标题，虽然初看起来有点晦涩，但“Taylor级数迭代”这个关键词一下子抓住了我的注意力。这表明作者在深入探索如何利用数学工具，特别是那些看似基础的微积分原理，来解决复杂的实际工程问题。我猜想，这本书的理论深度一定非常扎实，可能涉及到大量的数学推导和收敛性分析。对于那些希望从根本上理解无源定位系统误差来源和优化策略的读者来说，这本书或许能提供一个全新的、基于严谨数学建模的视角。我特别期待看到作者如何将理论的抽象性转化为可操作的算法，如果能配上一些实际的仿真案例或实验验证，那就更好了，这样能帮助我们这些非理论专家更好地理解这些高级迭代方法的实际效能和局限性。

评分☆☆☆☆☆

我最近在研究一些关于电磁波传播和信号处理的交叉领域，总感觉传统的定位方法在某些特定环境下性能急剧下降，这促使我寻找更具鲁棒性的解决方案。这本《基于Taylor级数迭代的无源定位理论与方法》似乎正好切中了这个痛点。从书名推断，它很可能详细阐述了一种不依赖于传统的时间差或到达角（AoA）测量，而是通过对某些物理量进行高精度逼近的定位框架。Taylor级数作为一种强大的函数近似工具，在处理非线性、复杂函数关系时表现出色。我好奇的是，作者是如何构建出这个“无源定位”的数学模型，并巧妙地将Taylor展开式嵌入到迭代求解过程中，以达到高精度的定位目的。这种迭代过程的收敛速度和对初始猜想的敏感度，是衡量一个算法实用性的关键指标，希望书中对此有详尽的讨论，而不是仅仅停留在公式的展示上。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期关注信号处理的学者，我更关注的是这本书在理论深度上能否提供一个超越现有主流方法的创新点。很多现有的定位方法已经相当成熟，要在这个领域做出突破实属不易。这本书的独特之处在于将“Taylor级数迭代”这一数学工具与“无源定位”这一工程目标紧密结合。我期待看到书中能否提出一种全新的收敛性证明，或者是一种对现有迭代算法性能瓶颈的突破性优化。如果它能为下一代高精度、抗干扰的无源定位系统提供坚实的数学基础和可靠的算法蓝图，那么它的价值将是无可估量的。这本书读起来肯定不轻松，但对于想在理论前沿有所建树的研究人员来说，它很可能是必读的奠基之作。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对这类专业性极强的学术专著通常持谨慎态度，很多时候它们更像是为少数顶尖研究人员准备的“内参”，普通工程师看了会望而却步。但这本书的“无源定位”这个应用背景，让我觉得它可能具有更广泛的价值。无源定位在军事侦察、环境监测等领域有着不可替代的地位。如果这本书能清晰地阐述，如何利用Taylor级数的特性来克服环境噪声、多径效应等实际干扰，那么它的工程实用价值将非常高。我希望书中不仅有理论框架，还能对不同场景下的模型选择、参数设置给出一些经验性的指导。毕竟，在实际部署中，‘好用’远比‘完美’更重要。如果能看到作者对算法复杂度和实时性进行的权衡分析，那就更完美了，这将直接决定它能否走出实验室，进入实际应用。