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| 內容簡介： |
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本书是工业和信息化部\十四五”规划教材。本书从实用性和先进性出发，较全面地介绍数字波束形成与智能天线技术的理论和应用，总结国内外这个领域的技术发展成就、前沿进展和作者多年来的研究成果。全书共7章，主要内容包括数字波束形成的基本概念和基本原理、自适应数字波束形成算法的优化准则、经典的自适应波束形成算法、针对雷达系统的大阵列天线自适应波束形成技术、针对无线通信系统的多用户自适应波束形成技术，以及数字阵列与智能天线在通信与雷达系统中的工程应用等。本书重点关注基本概念、基本分析方法、主要算法和工程应用，讨论力求深入浅出和简明扼要，配套数字教学资源和部分算法程序代码，力求利用现代信息技术将抽象的知识形象化，以方便读者学习和理解相关知识。
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| 關於作者： |
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盛卫星，南京理工大学教授，中国兵工学会电磁技术专委会副主任委员。长期从事阵列天线与阵列信号处理、自适应信号处理、人工智能目标探测识别、目标特性建模及应用等领域的研究。先后主持承担基础加强重点项目、国家高新工程专项项目、国家自然科学基金项目等省部级以上项目12项，荣获国防科技进步二等奖1项、三等奖1项，荣获江苏省教学成果特等奖1项、一等奖1项、二等奖1项，主持一门国家一流本科课程建设。
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| 目錄：
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目 录
第1章 绪论1
1.1 引言1
1.2 自适应主波束控制技术3
1.3 自适应零陷控制技术4
1.4 自适应数字波束形成技术6
1.5 稳健自适应数字波束形成技术8
1.5.1 附加线性约束类算法8
1.5.2 对角加载类算法8
1.5.3 特征投影类算法8
1.5.4 不确定集约束类算法9
1.5.5 盲自适应波束形成类算法9
1.6 大阵列天线自适应数字波束形成技术10
1.6.1 稀布阵技术10
1.6.2 部分自适应处理技术10
1.6.3 并行自适应处理技术12
1.6.4 快速自适应波束形成技术13
1.7 自适应数字波束形成技术在雷达领域的应用13
1.8 自适应数字波束形成技术在通信领域的应用14
1.8.1 自适应数字波束形成技术在星载卫星通信领域的应用14
1.8.2 自适应数字波束形成技术在蜂窝移动通信领域的应用14
1.8.3 移动通信中与雷达中的智能天线的异同15
参考文献16
第2章 数字波束形成的基础17
2.1 引言17
2.2 波束形成的概念17
2.3 阵列天线18
2.3.1 阵列天线的基本指标18
2.3.2 直线阵19
2.3.3 圆环阵20
2.3.4 矩形栅格平面阵21
2.3.5 任意结构阵列22
2.4 模拟波束形成22
2.5 相控阵天线24
2.6 数字波束形成天线25
2.6.1 数字波束形成天线的结构与特点25
2.6.2 阵元空间的波束形成26
2.6.3 波束空间的波束形成26
2.6.4 数字波束形成的矩阵表示27
2.7 小结28
思考题28
参考文献28
第3章 经典的数字波束形成算法29
3.1 引言29
3.2 自适应数字波束形成算法的优化准则29
3.2.1 自适应主波束控制的优化准则29
3.2.2 方向图自适应零陷控制的优化准则31
3.2.3 自适应波束形成优化准则之间的关系37
3.3 经典的自适应数字波束形成算法37
3.3.1 梯度搜索法38
3.3.2 最小均方误差（LMS）算法42
3.3.3 格里菲思（Griffiths）LMS波束形成算法44
3.3.4 多线性约束最小方差（LCMV）自适应波束形成算法45
3.3.5 自适应旁瓣相消器（ASLC）48
3.3.6 广义旁瓣相消器（GSC）49
3.3.7 线性约束广义旁瓣相消器（LC-GSC）52
3.4 宽带数字波束形成算法54
3.4.1 基于数字延时的宽带波束形成54
3.4.2 频率不变宽带波束形成56
3.4.3 基于空时结构的自适应宽带波束形成60
3.4.4 基于空频结构的自适应宽带波束形成65
3.5 小结67
思考题68
参考文献68
第4章 雷达系统中的自适应波束形成算法69
4.1 引言69
4.2 大阵列天线数字波束形成的部分自适应处理技术69
4.2.1 降维自适应波束形成技术70
4.2.2 基于降秩变换的自适应波束形成技术71
4.2.3 基于MVB的快速降秩自适应波束形成算法77
4.2.4 基于GSC的快速降秩自适应波束形成算法83
4.3 大阵列天线数字波束形成的并行自适应处理技术88
4.3.1 脉动并行自适应处理技术88
4.3.2 分块并行自适应处理技术88
4.4 稳健的自适应波束形成算法97
4.4.1 基于特征投影的稳健自适应数字波束形成算法97
4.4.2 基于附加线性约束的稳健降秩自适应和差波束形成算法104
4.5 小结118
思考题118
参考文献118
第5章 无线通信系统中的自适应数字波束形成算法121
5.1 引言121
5.2 无线通信系统中的盲波束形成技术综述121
5.2.1 利用恒模特性的算法121
5.2.2 利用循环平稳性的算法122
5.2.3 利用有限码集特性的算法122
5.3 随机梯度恒模算法123
5.3.1 问题的数学模型123
5.3.2 随机梯度恒模算法原理123
5.4 最小二乘恒模算法124
5.4.1 静态数据块最小二乘恒模算法124
5.4.2 动态数据块最小二乘恒模算法127
5.5 串联型多目标恒模阵列127
5.5.1 恒模阵列与自适应信号对消器128
5.5.2 性能分析130
5.5.3 多信号恢复的恒模阵列131
5.5.4 输出信干噪比和信噪比133
5.6 并联型多目标恒模算法134
5.6.1 多目标最小二乘恒模算法134
5.6.2 信号的分拣136
5.6.3 多目标决策指向算法138
5.7 最小二乘解扩重扩多目标阵列及其改进139
5.7.1 最小二乘解扩重扩多目标阵列139
5.7.2 最小二乘解扩重扩多目标恒模阵列143
5.8 星载智能天线的主瓣保形自适应波束形成算法144
5.8.1 问题模型145
5.8.2 算法原理145
5.9 小结155
思考题156
参考文献156
第6章 无线通信中的智能天线系统158
6.1 引言158
6.2 移动通信与数字波束形成158
6.3 SCDMA无线本地环路中的智能天线系统158
6.3.1 无线本地环路及其智能天线系统的组成159
6.3.2 基站的系统架构和硬件组成160
6.4 3G通信中的智能天线系统165
6.4.1 技术原理165
6.4.2 技术优点168
6.4.3 技术应用168
6.5 5G通信中的智能天线系统169
6.5.1 5G通信技术简介169
6.5.2 毫米波超大规模MIMO系统组成171
6.5.3 毫米波超大规模MIMO系统数字子系统的设计与实现173
6.5.4 毫米波超大规模MIMO系统模拟子系统的设计与实现174
6.5.5 毫米波超大规模MIMO系统的实验测试175
6.6 低轨卫星通信载荷智能天线系统180
6.6.1 低轨卫星智能天线覆盖范围分析180
6.6.2 阵列天线结构与多波束覆盖需求181
6.6.3 智能天线系统及其测试环境构建182
6.6.4 卫星通信智能天线方向图性能测试185
6.7 小结190
思考题190
参考文献190
第7章 雷达中的数字阵列天线系统191
7.1 引言191
7.2 数字阵列雷达的系统组成及工作原理192
7.3 雷达系统中的数字波束形成架构197
7.3.1 全阵列收发数字波束形成理论架构197
7.3.2 级联型的数字波束形成架构199
7.4 数字阵列天线通道校准技术201
7.5 典型的数字波束形成雷达203
7.6 采用自适应数字波束形成技术的雷达系统及其发展趋势207
7.7 小结211
思考题211
参考文献211
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