《宽带波束形成:概念与技术》是第一部也是关于宽带波束形成的著作,系统地阐述了宽带波束形成的基本理论和宽带波束形成的各种不同技术及其新研究进展。
《宽带波束形成:概念与技术》主要内容包括:绪论、自适应宽带波束形成、子带自适应波束形成、固定宽带波束形成器设计、频率不变波束形成、盲宽带波束形成、使用传感器延迟线的宽带波束形成、多径信号宽带波束形成。
《宽带波束形成:概念与技术》内容丰富、系统性强、概念清晰,叙述深入浅出。为了帮助读者深刻理解基本理论和分析方法,书中对每一部分都给出了设计仿真实验。
《宽带波束形成:概念与技术》可作为信号与通信工程、电子科学与技术等学科高年级本科生和研究生的教材,也可作为相关专业的科研和工程技术人员的参考书。
本书第一作者WeiLiu(刘伟)博士是英国谢菲尔德大学电子与电气工程系的高级讲师。他的研究领域涉及信号处理的多个方向,主要包括传感器(天线、水听器、麦克风、地震仪等)阵列信号处理(波束形成、到达方向估计、跟踪和定位)、盲信号处理(分离、提取)、多速率信号处理(滤波器组和小波),以及在这些方向上的各种应用,例如无线通信、卫星导航、雷达、声呐、生物医学工程、语音增强、人机界面、大数据分析和可再生能源开发等。WeiLiu博士目前担任英国高等教育学会院士、IEEE高级会员、IEEE信号处理汇刊(IEEETSP)编委、IEEE电路与系统协会数字信号处理技术委员会(DSPTC)委员、IEEE信号处理协会传感器阵列和多通道技术委员会(SAMTC)委员。本书第二作者StephanWeiss是英国斯特拉斯克莱德大学教授,他的研究领域包括自适应DSP、宽带MIMO系统、最佳预编码与均衡等。两位作者参阅了近几十年波束形成尤其是宽带波束形成领域的大量文献,并结合他们自己在该领域取得的突出研究成果撰写了本书。
刘伟老师是我在谢菲尔德大学的博士学位导师。我于2005年从爱丁堡大学获得硕士学位后申请到谢菲尔德大学的全额博士奖学金,从2006年开始跟随刘伟老师做稳健自适应波束形成方向的博士课题研究,直至2010年获得博士学位。在刘老师的悉心指导下,我于2010年获得了国家优秀自费留学生奖学金,结束了自己在英国的留学生涯。博士毕业后我到瑞典林雪平大学做博士后研究,期间参与欧盟第七框架计划项目。我于2014年作为海外引进人才入职哈尔滨工业大学电子与信息工程学院并工作至今。博士毕业以来,我仍然与刘老师保持着密切的合作关系,共同发表多篇论文。刘老师对我的教导和培养使我受益终生,在此对刘老师表示深深的谢意。非常高兴能把刘老师的这本专著翻译成中文并出版,我在读博士期间发表的一些论文也被刘老师收录在本书的参考文献中。希望本书可以为从事宽带波束形成领域相关研究的科研工作者提供参考与借鉴。
第1章 绪论
1.1 阵列信号处理
1.2 窄带波束形成
1.3 宽带波束形成
1.4 宽带波束导向
1.5 小结
第2章 自适应宽带波束形成
2.1 基于参考信号的自适应波束形成器
2.2 线性约束最小方差波束形成器
2.3 LCMV波束形成的约束设计
2.4 广义旁瓣相消器
2.5 其他最小方差波束形成器
2.6 稳健自适应波束形成
2.7 小结
第3章 子带自适应波束形成
3.1 滤波器组基础
3.2 子带自适应滤波器
3.3 一般子带自适应波束形成
3.4 子带自适应GSC
3.5 时间/空间子带选择性波束形成
3.6 频域自适应波束形成
3.7 变换域自适应波束形成
3.8 小结
第4章 固定宽带波束形成器设计
4.1 迭代优化
4.2 最小二乘法
4.3 特征滤波器方法
4.4 小结
第5章 频率不变波束形成
5.1 引言
5.2 基于多维傅立叶逆变换的设计
5.3 频率不变波束形成器的子带设计
5.4 圆形阵列频率不变波束形成
5.5 频率不变波束形成的直接优化
5.6 波束域自适应宽带波束形成
5.7 小结
第6章 盲宽带波束形成
6.1 盲源分离
6.2 盲宽带波束形成原理
6.3 基于频率不变变换的盲波束形成
6.4 小结
第7章 使用传感器延迟线的宽带波束形成
7.1 基于传感器延迟线的结构
7.2 频率不变波束形成
7.3 自适应波束形成
7.4 波束域自适应波束形成
7.5 小结
第8章 多径信号宽带波束形成
8.1 宽带多径问题
8.2 基于窄带波束形成器的方法
8.3 基于盲源分离的方法
8.4 MIMO系统
8.5 小结
附录
附录A 矩阵近似
附录B 对矢量求导数
附录C 遗传算法
参考文献
中英文对照