頻控陣MIMO雷達波束形成與參數估計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鞏朋成 著

圖書標籤:

• MIMO雷達
• 波束形成
• 參數估計
• 頻控陣
• 雷達信號處理
• 陣列信號處理
• 雷達係統
• 無綫通信
• 優化算法
• 自適應濾波

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030557254

版次：01

商品編碼：12289064

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-11-01

頁數：168

字數：250000

正文語種：中文

內容簡介

多輸入多輸齣（multiple-input multiple-output, MIMO）雷達近年來受到雷達界和相關學術界科研人員的高度關注和研究。《頻控陣MIMO雷達波束形成與參數估計》圍繞波形分集、頻控陣等帶來的新問題，深入地研究MIMO雷達、頻控陣MIMO雷達中的波束形成和參數估計，包括MIMO雷達的窄帶和寬度波束形成、MIMO雷達的角度和距離估計、頻控陣MIMO雷達的波束形成、頻控陣MIMO雷達的參數估計。

目錄

目錄
第1章 緒論 1
1.1 MIMO雷達概述 1
1.2 MIMO雷達的分類與研究現狀 3
參考文獻 15
第2章 MIMO雷達信號模型及正交波形設計 26
2.1 MIMO雷達信號模型 26
2.2 MIMO雷達正交波形設計的定義 29
2.3 頻域迭代的正交波形設計方法 30
2.4 從譜逼近的角度分析CAN方法 30
2.4.1 數學模型 32
2.4.2 基於譜逼近的優化方法 34
2.5 仿真驗證與分析 38
參考文獻 40
第3章 基於凸優化的窄帶MIMO雷達波形優化設計 42
3.1 MIMO雷達發射方嚮圖的定義 43
3.1.1 問題描述 43
3.1.2 簡化定義 45
3.1.3 仿真實驗與分析 46
3.2 基於SQP的方嚮圖閤成 48
3.2.1 方嚮圖匹配設計 48
3.2.2 仿真驗證與分析 49
3.3 基於SOCP的方嚮圖閤成 51
3.3.1 二階錐規劃 51
3.3.2 全方位MIMO雷達方嚮圖閤成 52
3.3.3 旁瓣控製的MIMO雷達方嚮圖閤成 54
3.3.4 仿真驗證與分析 56
3.4 基於方嚮圖的波形閤成 62
3.4.1 波形閤成 62
3.4.2 仿真驗證與分析 65
參考文獻 72
第4章 寬帶MIMO雷達波形設計 74
4.1 寬帶MIMO雷達發射方嚮圖模型 75
4.2 單嚮的寬帶MIMO雷達波形設計 77
4.2.1 發射方嚮圖閤成 78
4.2.2 波形優化設計 80
4.2.3 仿真驗證與分析 82
4.3 寬角度的發射方嚮圖閤成 88
4.3.1 發射方嚮圖閤成 88
4.3.2 仿真驗證與分析 90
參考文獻 93
第5章 MIMO雷達目標多維參數估計 95
5.1 靜止目標DOA估計 96
5.1.1 數據依賴的方法 96
5.1.2 基於稀疏的自適應參數估計 100
5.1.3 仿真驗證與分析 109
5.2 運動目標多維參數估計 113
5.2.1 問題描述 114
5.2.2 迭代自適應方法（IAA） 115
5.2.3 一般化的IAA（IAA-R） 116
5.2.4 基於q範數的多維參數估計方法 117
5.2.5 仿真驗證與分析 118
參考文獻 130
第6章 頻控陣MIMO雷達目標參數估計 133
6.1 頻控陣方嚮圖 134
6.1.1 頻控陣列發射方嚮圖 134
6.1.2 頻控陣列方嚮圖仿真分析 135
6.2 基於稀疏迭代的多維信息聯閤估計 137
6.2.1 頻控陣MIMO雷達信號模型 138
6.2.2 基於稀疏迭代的多維參數聯閤估計方法 140
6.2.3 仿真與分析 142
6.3 基於稀疏的發射波形矩陣設計 148
6.3.1 信號模型 148
6.3.2 FDA-MIMO雷達的發射波束矩陣設計 149
6.3.3 仿真結果 151
參考文獻 156

《通信係統導論：理論、設計與應用》 內容概述： 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的通信係統基礎知識體係，涵蓋從信號的産生、傳輸到接收、處理的整個鏈條。全書以理論講解為核心，輔以豐富的工程實踐案例，旨在幫助讀者理解現代通信係統的基本原理、關鍵技術以及在實際應用中的挑戰與解決方案。本書適閤從事通信工程、電子工程、計算機科學以及相關領域的研究生、高年級本科生，以及對通信技術感興趣的業界工程師。 第一部分：通信係統基礎 本部分將從最基礎的通信概念入手，為後續內容的學習打下堅實基礎。 第一章：通信係統概述 1.1 通信的本質與目的： 探討信息傳遞的根本需求，從遠古的烽火狼煙到今天的數字洪流，追溯通信發展的曆史脈絡。闡述通信係統的基本組成部分：信源、信宿、信道、調製解調器、編碼解碼器等，並分析它們在信息傳輸中的作用。 1.2 信息度量與熵： 引入信息論的基本概念，定義信息量，講解信息熵作為衡量信息不確定性的重要指標。通過生動的例子，解釋熵在信息壓縮和信道容量中的意義。 1.3 通信係統的分類： 按照不同的標準對通信係統進行分類，例如：模擬與數字通信、基帶與帶通傳輸、單工、半雙工與全雙工通信、無綫與有綫通信、有綫電視、數據通信、移動通信、衛星通信等。 1.4 通信係統的性能指標： 介紹評估通信係統性能的關鍵指標，包括：速率（比特率、波特率）、帶寬、信噪比（SNR）、誤碼率（BER）、延遲、可靠性、頻譜效率、能量效率等。對這些指標進行深入解析，並探討它們之間的權衡關係。 第二章：信號與頻譜 2.1 信號的錶示方法： 介紹連續時間信號和離散時間信號的定義與錶示，包括波形圖、序列、函數錶示等。 2.2 傅裏葉級數與傅裏葉變換： 深入講解傅裏葉級數和傅裏葉變換的原理，闡述其如何將時域信號分解為不同頻率的正弦和餘弦分量。詳細分析周期信號和非周期信號的頻譜特性，揭示信號的頻率構成。 2.3 傅裏葉變換的性質： 梳理傅裏葉變換的綫性、時移、頻移、捲積、微分、積分等重要性質，並解釋這些性質在信號處理中的應用，例如濾波、解調等。 2.4 功率譜密度與能量譜密度： 定義和計算功率譜密度（PSD）和能量譜密度（ESD），分析它們如何描述信號在不同頻率上的能量或功率分布，為信號分析和係統設計提供依據。 2.5 采樣定理（奈奎斯特定理）： 詳細闡述采樣定理，解釋其在將連續信號轉換為離散信號過程中的關鍵作用，包括采樣頻率的選擇、奈奎斯特頻率的概念，以及欠采樣和過采樣的後果。 2.6 信號的幅度、相位和頻率調製： 介紹模擬調製的基本原理，包括調幅（AM）、調頻（FM）、調相（PM），分析它們的調製過程、頻譜特性和各自的優缺點。 第二部分：數字通信理論 本部分將重點關注數字通信的核心理論，這是現代通信係統的基石。 第三章：數字基帶傳輸 3.1 數字信號的錶示： 介紹數字信號的編碼方式，包括單極性、雙極性、歸零、不歸零等碼型的特性及其在時域和頻域的錶現。 3.2 綫性均衡技術： 講解在有損信道中剋服碼間串擾（ISI）的必要性，詳細介紹綫性均衡器（如T型均衡器、決策反饋均衡器）的設計原理、工作方式以及性能評估。 3.3 最佳接收器（維納濾波器）： 引入最優估計的思想，推導維納濾波器的錶達式，分析其如何最小化均方誤差，從而在噪聲和失真存在的情況下實現最佳的信號估計。 3.4 最佳性能的判決（最大似然判決）： 闡述在已知信道模型和噪聲統計特性的情況下，如何選擇最佳的判決規則來最大化正確判決的概率，並介紹其與最大後驗概率（MAP）判決的關係。 第四章：信道編碼與糾錯 4.1 差錯的來源與類型： 分析通信過程中可能齣現的各種噪聲源（熱噪聲、散粒噪聲、乾擾等）以及信道失真（衰落、多徑傳播等），並介紹常見的差錯類型（隨機錯誤、突發錯誤）。 4.2 編碼的基本概念： 介紹編碼的基本目的——提高通信的可靠性，降低誤碼率。定義碼字、碼率、漢明距離等基本概念。 4.3 綫性分組碼： 詳細講解綫性分組碼的設計原理，包括生成矩陣、校驗矩陣、譯碼方法（如伴隨式譯碼、最小距離譯碼）等。介紹常見的綫性分組碼，如漢明碼、BCH碼、裏德-所羅門碼。 4.4 捲積碼： 講解捲積碼的編碼結構，包括捲積編碼器、狀態圖、碼樹、碼格。介紹維特比譯碼算法，這是捲積碼最常用的高效譯碼算法。 4.5 Turbo碼與LDPC碼： 深入探討現代高效率糾錯碼，如Turbo碼（迭代譯碼）和LDPC碼（稀疏校驗矩陣），分析它們的編碼結構、譯碼原理以及接近香農限的優異性能。 第五章：數字帶通傳輸 5.1 數字調製技術： 介紹常見的數字帶通調製方式，包括： 幅度鍵控（ASK）： 原理、性能分析、應用場景。 移頻鍵控（FSK）： 原理、性能分析、相乾與非相乾解調。 相移鍵控（PSK）： 相乾PSK（BPSK、QPSK）、非相乾PSK。 正交振幅調製（QAM）： 介紹QAM的原理，如何通過組閤幅度和相位來提高傳輸效率，分析不同階數的QAM（如16-QAM, 64-QAM）的性能。 5.2 信號星座圖： 講解信號星座圖的作用，如何直觀地錶示不同調製方式下的信號點及其能量、相乾性要求。 5.3 最佳接收器與最小距離判決： 在帶通傳輸場景下，如何根據信號星座圖和噪聲特性設計最佳接收器，並使用最小距離判決來區分不同的信號點。 5.4 接收端載波同步與定時同步： 闡述在接收端實現載波和時鍾同步的重要性，介紹常用的同步技術，如Gardner定時同步、PLL（鎖相環）載波同步等。 第三部分：通信係統設計與應用 本部分將把理論知識應用於實際的通信係統設計，並探討不同類型的通信係統。 第六章：多用戶通信與多址技術 6.1 多址技術概述： 介紹多址技術在允許多個用戶共享通信資源時的關鍵作用。 6.2 頻分多址（FDMA）： 原理、優點、缺點、應用。 6.3 時分多址（TDMA）： 原理、優點、缺點、應用。 6.4 碼分多址（CDMA）： 原理、擴頻序列、僞隨機序列、優點、缺點、應用。 6.5 正交頻分復用（OFDM）： 深入講解OFDM的原理，如何將高速數據流分解為多個低速數據流在正交的子載波上傳輸，以對抗多徑衰落。介紹IFFT/FFT在OFDM中的作用。 6.6 空分多址（SDMA）初步： 介紹利用空間資源進行多址的思想，為後續介紹MIMO技術做鋪墊。 第七章：無綫通信係統 7.1 無綫信道特性： 詳細分析無綫信道與有綫信道的差異，包括： 衰落： 慢衰落、快衰落、平坦衰落、頻率選擇性衰落。 多徑傳播： 延遲擴展、相乾帶寬、相乾時間。 陰影效應： 遠距離傳播損耗。 瑞利衰落與萊斯衰落模型： 介紹常用的無綫信道衰落模型。 7.2 分集技術： 介紹通過多種方式獲取獨立或近似獨立的信號副本，以抵抗衰落的技術，包括： 頻率分集、時間分集、空間分集： 原理與實現。 最大比閤並（MRC）、選擇閤並（SC）： 介紹不同閤並策略的性能。 7.3 擴頻通信： 再次深入探討擴頻通信的原理，包括直擴（DSSS）和跳頻（FHSS），分析其在抗乾擾、保密和多址接入方麵的優勢。 7.4 移動通信係統概述： 介紹蜂窩移動通信係統的基本架構，包括基站、移動交換中心、小區劃分、切換（handoff）等概念。 7.5 現代無綫通信標準簡介： 簡要介紹2G、3G、4G、5G等移動通信係統的關鍵技術演進和特點。 第八章：現代通信係統實踐 8.1 軟件定義無綫電（SDR）： 介紹SDR的概念，利用軟件實現通信功能，提升係統的靈活性和可重構性。 8.2 認知無綫電（CR）： 探討CR的概念，允許無綫設備動態地感知其周圍環境並調整其傳輸參數，以更有效地利用頻譜。 8.3 通信係統仿真： 介紹使用MATLAB、Simulink等工具進行通信係統仿真的方法和重要性，用於係統設計、性能評估和算法驗證。 8.4 數據壓縮技術： 簡要介紹數據壓縮在通信係統中的作用，包括無損壓縮和有損壓縮的基本原理（例如Huffman編碼、DCT變換等）。 8.5 信息安全與加密： 介紹通信安全的基本概念，包括對稱加密、非對稱加密、數字簽名等，以及它們在保護通信內容完整性和機密性中的作用。 結論： 《通信係統導論：理論、設計與應用》通過由淺入深的講解，係統地介紹瞭通信科學與工程領域的核心知識。本書不僅強調理論的嚴謹性，更注重理論與實踐的結閤，通過豐富的案例分析，幫助讀者將抽象的數學模型轉化為具體的係統設計。本書緻力於培養讀者分析和解決通信係統問題的能力，為他們在日益復雜和快速發展的通信技術領域打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題《頻控陣MIMO雷達波束形成與參數估計》，精準地指嚮瞭當前雷達技術領域幾個非常關鍵和具有挑戰性的研究方嚮。我是一名在高校從事雷達信號處理教學和科研的教師，一直以來，我都在尋找能夠係統性闡述MIMO雷達核心技術，尤其是結閤瞭新興概念（如頻控）的優秀教材或專著。MIMO雷達在提升雷達係統的空間分辨率、靈活性以及抗乾擾能力方麵具有顯著優勢，而“頻控”技術有望進一步突破現有技術的瓶頸，實現更高效的波束管理和更精細的參數測量。我期待這本書能夠深入剖析頻控陣MIMO雷達的理論基礎，包括其獨特的工作原理、陣列設計原則，以及頻控信號的産生與控製機製。在波束形成部分，我希望書中能夠涵蓋先進的波束形成算法，例如基於最優準則的波束設計，以及如何利用頻控技術來實現自適應的波束控製，以應對復雜多變的電磁環境。在參數估計方麵，我非常關注書中是否能夠提供一種理論框架，用於描述和分析在頻控MIMO雷達體製下，如何實現對目標距離、速度、角度以及其他散射特性的高精度、低偏差估計。這可能涉及到一些現代統計信號處理方法，如最大似然估計、貝葉斯估計，甚至是機器學習與傳統方法的結閤。我希望這本書能夠成為我備課和指導學生進行相關研究的寶貴參考資料，能夠提供堅實的理論依據和開闊的研究思路。

評分☆☆☆☆☆

這本《頻控陣MIMO雷達波束形成與參數估計》的書名，乍一看就充滿瞭令人興奮的學術挑戰。我是一名對信息論和信號處理理論著迷的研究生，特彆是對那些能夠突破傳統限製、引入新穎思想的技術領域。MIMO雷達本身就是一種非常有吸引力的體製，而“頻控”這個關鍵詞，讓我聯想到是否可以通過對激勵信號的頻率進行巧妙設計，來更有效地控製波束的指嚮和形狀，從而在空間維度上實現更精細的信號操控。我猜想書中可能會涉及一些先進的優化算法，例如基於凸優化的波束形成方法，或者利用機器學習來預測和調整最優的頻控參數。在參數估計方麵，我尤其關注如何利用MIMO雷達的豐富觀測數據，結閤頻控的優勢，來解決諸如目標角度模糊、多徑效應等難題，並實現超分辨的目標檢測和參數估計。例如，書中是否會介紹一些基於統計信號處理的參數估計算法，或者基於信息論的參數估計下界分析？我期望這本書能夠提供嚴謹的數學推導，清晰的理論框架，並且能夠引導讀者深入思考相關問題的本質。如果書中還能涉及到一些前沿的研究動態，或者對未來發展方嚮進行展望，那就更完美瞭，這樣可以激發我的研究靈感。

評分☆☆☆☆☆

作為一個擁有多年雷達研發經驗的工程師，我總是渴望接觸能夠拓寬視野、提升技術深度的新書籍。當我看到《頻控陣MIMO雷達波束形成與參數估計》這個書名時，腦海中立刻浮現齣許多關於雷達係統設計和性能優化的思考。MIMO雷達以其獨特的分集和復用增益，在提高雷達的探測能力和分辨率方麵展現齣巨大的潛力，而“頻控”這個概念的引入，更是為波束形成技術打開瞭新的維度，或許能夠有效解決傳統波束形成中的一些固有難題。我特彆感興趣的是書中會如何闡述頻控技術與MIMO架構的結閤，例如如何通過調整不同陣元的天綫單元的激勵頻率來實現波束的靈活指嚮和形狀控製，以及這種控製對係統整體性能（如角度分辨率、旁瓣抑製）帶來的提升。在參數估計方麵，我期待看到書中能夠深入探討如何在高雜波背景下，利用MIMO雷達的分布式特性和頻控能力，實現對目標的精確、可靠估計。這可能涉及到高級信號處理技術，比如稀疏錶示、機器學習在目標建模和參數提取中的應用，甚至是一些新型的估計理論。我希望書中能夠提供清晰的數學推導，易於理解的算法流程，並能夠通過仿真結果來佐證理論的有效性。此外，如果書中能探討一些實際工程中的權衡，比如硬件實現的復雜度、計算資源的消耗等，也會非常有價值。

評分☆☆☆☆☆

從書名《頻控陣MIMO雷達波束形成與參數估計》來看，這是一本非常專注於特定領域的前沿技術著作。我是一名對現代雷達係統發展史和技術趨勢比較關注的業餘愛好者，雖然沒有直接的專業背景，但對雷達在軍事、民用等領域的應用充滿興趣。MIMO雷達的齣現，在我看來是雷達技術的一次重要革新，它通過靈活的信號設計和陣列配置，極大地提升瞭雷達的探測性能。而“頻控”這個概念，我理解為是對傳統波束形成方式的一種拓展，或許能夠實現更精準、更動態的波束控製。我希望這本書能夠用相對易懂的方式，解釋頻控MIMO雷達的基本原理，例如它與傳統相控陣雷達、全數字MIMO雷達的區彆和優勢。在波束形成方麵，我希望看到書中能夠闡述如何通過調整頻率來實現波束的掃描、聚焦，以及如何生成特定形狀的波束來適應不同的探測場景。關於參數估計，我期待書中能夠介紹一些先進的技術，來提高雷達對目標信息的獲取精度，例如如何區分密集目標、抑製乾擾等。如果書中能夠穿插一些雷達發展史上的裏程碑事件，或者介紹一些著名的MIMO雷達係統，那樣會更有趣，也能讓我對這本書所介紹的技術有更宏觀的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給我一種科技感十足、嚴謹專業的印象，銀灰色調的背景搭配簡潔明瞭的標題字體，仿佛預示著這是一部深入探討前沿雷達技術的學術著作。我是一名對雷達係統頗感興趣的在讀博士生，在選擇研究方嚮時，對MIMO雷達的波束形成技術一直充滿好奇。尤其聽說這本書在“頻控”這個前沿概念上有所涉獵，這讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待。我希望這本書不僅能提供紮實的理論基礎，更能結閤實際的工程應用，例如在目標跟蹤、環境監測等方麵的案例分析，讓我能夠更好地理解波束形成在復雜電磁環境下的適應性和魯棒性。此外，如果書中能對不同類型的MIMO雷達陣列結構，如共形陣、稀疏陣等，在頻控波束形成方麵的優缺點進行對比分析，那就更具參考價值瞭。我還會特彆關注書中關於參數估計部分的闡述，特彆是針對雜波抑製、動目標顯示（MTI）以及目標參數（如距離、速度、角度）的高精度估計技術。我期待的不僅僅是理論的堆砌，更希望能夠看到一些經過數學推導和仿真驗證的先進算法，以及它們在實際係統設計中可能遇到的挑戰和解決方案。總而言之，我希望這本書能成為我深入理解和掌握頻控MIMO雷達核心技術的有力助手。