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| 內容簡介： |
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前言 发射信号设计在提升经典雷达操作（包括探测、分类、识别、定位和跟踪）方面起着关键作用。它指的是在多个维度上对信号进行调整，这些维度包括频谱、极化、空间和时间。在现代雷达应用场景中，波形优化与多输入多输出（MIMO）架构的出现相结合，这使得设计问题变得越来越具有挑战性，但能带来惊人的感知性能提升。 本书的主要目的是强调雷达波形设计中的相关问题，并介绍几种利用非凸优化原理的方法。本书聚焦于关键应用，讨论了应用于雷达信号设计和应用的多种优化技术，包括主要化最小化、坐标下降和类似幂迭代的方法。为了使优化更接近真实系统的实现，书中还考虑了实际约束条件，如有限能量、单模性（或恒模）以及有限或离散相位（可能是二进制）字母表。 这是一本极好的参考书，是对一些公开文献中有关波形多样性和波形设计优化理论书籍的补充，对于在雷达系统信号设计领域需要严谨和学术性观点的学生、科学家、工程师和从业人员很有帮助。 Antonio De Maio 教授 意大利那不勒斯腓特烈二世大学 电气工程与信息技术系 意大利那不勒斯 2022 年 11 月
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| 目錄：
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目录
第 1 章 绪论
1.1 实用信号设计
1.1.1 设计动因
1.1.2 实现方法
1.1.3 研究内容
1.2 雷达应用重点领域
1.2.1 具有良好相关特性的信号设计
1.2.2 提升信干噪比的信号设计
1.2.3 频谱成形与通信共存
1.2.4 自动驾驶汽车雷达信号处理与感知
1.3 本书特色
参考文献
第 2 章 凸优化与非凸优化
2.1 优化算法
2.1.1 梯度下降算法
2.1.2 牛顿法
2.1.3 镜像下降算法
2.1.4 类幂迭代法
2.1.5 优化–最小化框架
2.1.6 块坐标下降法
2.1.7 交替投影法
2.1.8 乘子交替方向法
2.2 优化方法综述
2.3 小结
参考文献
第 3 章 类幂迭代法
3.1 PMLI 公式化表达
3.1.1 固定能量信号
3.1.2 单模或恒模信号
3.1.3 离散相位信号
3.1.4 峰均比约束信号
3.2 雷达信号设计的收敛性
3.3 PMLI 与最大化–最小化技术的切点
3.4 PMLI 的应用
3.4.1 示例模型：交叉模糊函数合成
3.4.2 基于 Dinkelbach 分式规划的 PMLI 应用
3.4.3 多普勒鲁棒雷达编码设计
3.4.4 基于信息论准则的雷达编码设计
3.4.5 MIMO 雷达发射波束成形
3.5 针对式 (3–71) 与式 (3–75) 的矩阵 PMLI 推导
3.6 小结
3.7 习题
参考文献
附录 5A
附录 5B
附录 5C
第 4 章 MM 方法
4.1 系统模型
4.2 MM 方法
4.2.1 最小化问题的 MM 方法
4.2.2 极小极大问题的 MM 方法
4.3 序列设计算法
4.3.1 ISL 最小化器
4.3.2 PSL 最小化器
4.4 数值仿真
4.5 小结
4.6 习题
参考文献
第 5 章 BCD 方法
5.1 BCD 方法
5.1.1 索引集选择规则
5.1.2 BCD 收敛性
5.2 BSUM：BCD 与 MM 方法的桥梁
5.3 应用场景
5.3.1 应用一：ISL 最小化
5.3.2 应用二：PSL 最小化
5.3.3 应用三：MIMO 雷达波束方向图匹配
5.4 小结
5.5 习题
参考文献
第 6 章 其他优化方法
6.1 系统模型
6.1.1 空间域系统模型
6.1.2 频谱域系统模型
6.2 问题表述
6.3 优化方法
6.3.1 收敛性
6.3.2 计算复杂度
6.4 数值结果
6.4.1 收敛性分析
6.4.2 性能评估
6.4.3 相似性参数的影响
6.4.4 零填充的影响
6.5 小结
参考文献
附录 6A
第 7 章 雷达深度学习
7.1 雷达处理的深度学习保障
7.1.1 雷达处理的深度架构
7.1.2 数值研究与讨论
7.2 深度雷达信号设计
7.2.1 深度进化认知雷达架构
7.2.2 性能分析
7.3 小结
7.4 习题
参考文献
第 8 章 4D 成像 MIMO 雷达中的波形设计
8.1 波束方向图成形与正交性
8.1.1 系统模型
8.1.2 问题表述
8.2 使用 CD 框架的设计过程
8.2.1 有限功率约束的解决方案
8.2.2 PAR 约束下的解决方案
8.2.3 连续相位约束的解决方案
8.2.4 离散相位约束的解决方案
8.3 数值示例
8.3.1 空间与距离 ISLR 的矛盾性
8.3.2 空间与距离 ISLR 的权衡
8.3.3 字母表大小和 PAR 的影响
8.4 小结
8.5 习题
参考文献
附录 8A
附录 8B
附录 8C
附录 8D
附录 8E
第 9 章 频谱共享的波形设计
9.1 场景与信号模型
9.1.1 通信链路与 CSI
9.1.2 发射信号模型
9.1.3 目标处的信号模型
9.1.4 反向散射信号模型
9.1.5 杂波模型
9.1.6 ACV 处的信号模型
9.1.7 CSI 利用
9.2 性能指标
9.2.1 ACV SNR 评估
9.2.2 JRCV 处的 SCNR
9.3 波形设计与优化公式
9.3.1 设计方法
9.3.2 ACV 的优化问题
9.3.3 JRC 波形优化公式化表示
9.3.4 优化问题求解
9.3.5 JRC 算法设计
9.3.6 复杂度分析
9.3.7 距离–多普勒处理
9.4 数值结果
9.4.1 JRC 算法的收敛性
9.4.2 雷达接收机的性能评估
9.4.3 通信接收机的性能评估
9.4.4 雷达与通信的权衡分析
9.5 小结
参考文献
附录 9A
附录 9B
附录 9C
第 10 章 多普勒容忍波形设计
10.1 问题表述
10.2 优化方法
10.3 其他方法向 PECS 的扩展
10.3.1 MISL 的扩展
10.3.2 CAN 的扩展
10.4 性能分析
10.4.1 _ε 范数最小化
10.4.2 多普勒容忍波形
10.4.3 与同类方法的比较
10.5 小结
参考文献
附录 10A
第 11 章 MIMO 雷达中用于 STAP 的波形设计
11.1 问题构建
11.2 发射序列与接收滤波器设计
11.2.1 最优滤波器设计
11.2.2 编码优化算法
11.2.3 离散相位编码优化
11.2.4 连续相位编码优化
11.3 数值结果
11.4 小结
参考文献
第 12 章 认知雷达：设计与实现
12.1 认知雷达
12.2 原型架构
12.2.1 LTE 应用框架
12.2.2 频谱感知应用
12.2.3 MIMO 雷达原型
12.3 实验与结果
12.4 性能分析
12.5 小结
参考文献
附录 12A
附录 12B
第 13 章 总结
13.1 计算效率
13.2 波形多样性
13.3 性能权衡
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