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智能天線:MATLAB 實踐版 版權信息
- ISBN：9787111632498
- 條形碼：9787111632498 ; 978-7-111-63249-8
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
智能天線:MATLAB 實踐版 本書特色
本書全新升級，是一本更完整、更新內容的智能天線設計和性能實踐指南。
本書結合大量的MATLAB實踐案例，全面詳解了智能天線領域所包含的理論與技術，可以為讀者搭建全面的智能天線知識和理論基礎，幫助讀者深入理解智能天線的原理與實踐過程。
本書作為實踐指南可以為無線通信工程師學習智能天線提供重要指導與參考，也可作為通信、電子、計算機等相關專業研究生或高年級本科生的學習教材。
智能天線:MATLAB 實踐版 內容簡介
編輯推薦
通信經典著作全新升級版
智能天線理論、設計和實踐的**書
提供豐富MATLAB實踐代碼，學習重要指南
本書全新升級，是一本更完整、更新內容的智能天線設計和性能實踐指南。
本書結合大量的MATLAB實踐案例，全面詳解了智能天線領域所包含的理論與技術，可以為讀者搭建全面的智能天線知識和理論基礎，幫助讀者深入理解智能天線的原理與實踐過程。
本書作為實踐指南可以為無線通信工程師學習智能天線提供重要指導與參考，也可作為通信、電子、計算機等相關專業研究生或高年級本科生的學習教材。
智能天線:MATLAB 實踐版 目錄
原書前言
第1章 引言1
1.1 智能天線是什么 1
1.2 為什么會出現智能天線 2
1.3 智能天線帶來的好處是什么 2
1.4 智能天線原理 3
1.5 本書概覽 4
1.6 參考文獻 4
第2章 電磁場基礎 6
2.1 麥克斯韋方程 6
2.2 亥姆霍茲波方程 7
2.3 直角坐標系中的傳播 8
2.4 球面坐標系中的傳播 9
2.5 電場邊界條件 10
2.6 磁場邊界條件 12
2.7 平面波反射和透射系數 13
2.7.1 垂直入射 13
2.7.2 斜入射 16
2.8 平地上的傳播 18
2.9 刀口衍射 20
2.10 參考文獻 22
2.11 習題 22
第3章 天線基礎 25
3.1 天線場區域 25
3.2 功率密度 26
3.3 輻射強度 28
3.4 基本天線命名 29
3.4.1 天線方向圖 29
3.4.2 天線瞄準線 31
3.4.3 主平面方向圖 31
3.4.4 波束寬度 31
3.4.5 方向性 31
3.4.6 波束立體角 32
3.4.7 增益 32
3.4.8 有效孔徑 33
3.5 Friis傳輸公式 33
3.6 磁矢勢和遠場 34
3.7 線性天線 35
3.7.1 無窮小偶極子 35
3.7.2 有限長偶極子 37
3.8 環形天線 39
3.8.1 恒定相量電流環路 39
3.9 參考文獻 41
3.10 習題 42
第4章 陣列基礎 44
4.1 線陣 44
4.1.1 二元陣列 44
4.1.2 均勻N元線陣 45
4.1.3 均勻N元線陣方向性 52
4.2 陣列加權 55
4.2.1 波束導向和加權陣列 62
4.3 環陣63
4.3.1 波束導向環陣 63
4.4 直角面陣 64
4.5 固定波束陣列 65
4.5.1 Butler矩陣 66
4.6 固定旁瓣消除 67
4.7 逆向陣列 69
4.7.1 無源逆向陣列 70
4.7.2 有源逆向陣列 70
4.8 參考文獻 71
4.9 習題 72
第5章 隨機變量和隨機過程原理 74
5.1 隨機變量的定義 74
5.2 概率密度函數 74
5.3 期望和階矩 76
5.4 常見的概率密度函數 77
5.4.1 高斯密度 77
5.4.2 瑞利密度 78
5.4.3 均勻密度 78
5.4.4 指數密度 79
5.4.5 萊斯密度 80
5.4.6 拉普拉斯密度 81
5.5 平穩性和遍歷性 82
5.6 自相關和功率譜密度 83
5.7 協方差矩陣 84
5.8 參考文獻 85
5.9 習題 85
第6章 傳播信道特征 87
6.1 平地模型 87
6.2 多徑傳播機制 90
6.3 傳播信道基礎 91
6.3.1 衰落 91
6.3.2 快衰落建模 92
6.3.3 信道脈沖響應 100
6.3.4 功率時延分布 101
6.3.5 功率時延分布的預測 103
6.3.6 功率角度分布 103
6.3.7 角度擴展預測 105
6.3.8 功率時延－角度分布 108
6.3.9 信道色散 108
6.3.10 慢衰落模型 109
6.4 提高信號質量 110
6.4.1 均衡 111
6.4.2 分集 112
6.4.3 信道編碼 114
6.4.4 MIMO 114
6.5 參考文獻 116
6.6 習題 118
第7章 到達角估計 121
7.1 矩陣代數基礎 121
7.1.1 向量基礎 121
7.1.2 矩陣基礎 122
7.2 陣列相關矩陣 125
7.3 AOA估計方法 127
7.3.1 Bartlett AOA估計 127
7.3.2 Capon AOA估計 128
7.3.3 線性預測AOA估計 129
7.3.4 *大熵AOA估計 131
7.3.5 PHD AOA估計 131
7.3.6 *小模AOA估計 132
7.3.7 MUSIC AOA估計 134
7.3.8 Root－MUSIC AOA估計 136
7.3.9 ESPRIT AOA估計 141
7.4 參考文獻 144
7.5 習題 145
第8章 智能天線 148
8.1 概述 148
8.2 智能天線的發展歷程 149
8.3 固定權重波束形成基礎 150
8.3.1 *大化信干比 150
8.3.2 *小方均誤差 155
8.3.3 *大似然 157
8.3.4 *小方差 159
8.4 自適應波束形成 162
8.4.1 *小方均 162
8.4.2 采樣矩陣求逆 164
8.4.3 遞歸*小二乘法 167
8.4.4 恒模 170
8.4.5 *小二乘恒模 173
8.4.6 共軛梯度法 176
8.4.7 擴展序列陣列權值 179
8.4.8 新SDMA接收機的描述 181
8.5 參考文獻 186
8.6 習題 189
第9章 測向 192
9.1 環形天線 192
9.1.1 早期使用環形天線測向 192
9.1.2 環形天線基本原理 192
9.1.3 垂直環天線 194
9.1.4 垂直環極化匹配 194
9.1.5 具有極化信號的垂直環 194
9.1.6 交叉環陣和Bellini－Tosi無線電測角儀 196
9.1.7 環陣校準 199
9.2 Adcock偶極子天線陣列 200
9.2.1 Watson-Watt測向算法 201
9.3 應用于Adock和交叉環陣的現代測向 202
9.4 定位 203
9.4.1 Stansfield算法 204
9.4.2 加權*小二次方解 206
9.4.3 置信誤差橢圓 206
9.4.4 馬氏統計 208
9.5 參考文獻/注釋 210
9.6 習題 211
第10章 矢量傳感器 213
10.1 簡介 213
10.2 矢量傳感器天線陣列響應 215
10.2.1 單矢量傳感器的導向矢量推導 215
10.2.2 矢量傳感器陣列信號模型和導向矢量 218
10.3 矢量傳感器測向 219
10.3.1 矢量積測向 219
10.3.2 超分辨率測向 221
10.4 矢量傳感器波束形成 223
10.5 矢量傳感器的Cramer-Rao低限 227
10.6 致謝 229
10.7 參考文獻 230
10.8 習題 231
第11章 智能天線設計 233
11.1 引言 233
11.2 全局優化算法 234
11.2.1 算法說明 236
11.3 優化智能天線陣 247
11.3.1 稀疏天線陣單元 247
11.3.2 優化陣單元位置 249
11.4 自適應零限 253
11.5 智能天線設計中的NEC 256
11.5.1 NEC2資源 256
11.5.2 設置NEC2仿真 257
11.5.3 將NEC2與MATLAB集成 260
11.5.4 示例：簡單的半波偶極子天線261
11.5.5 單極陣示例 262
11.6 演化天線設計 264
11.7 當前和未來趨勢 268
11.7.1 可重構天線和陣列 268
11.7.2 開源計算電磁學軟件 268
11.8 參考文獻 268
11.9 習題 271
第1章 引言1
1.1 智能天線是什么 1
1.2 為什么會出現智能天線 2
1.3 智能天線帶來的好處是什么 2
1.4 智能天線原理 3
1.5 本書概覽 4
1.6 參考文獻 4
第2章 電磁場基礎 6
2.1 麥克斯韋方程 6
2.2 亥姆霍茲波方程 7
2.3 直角坐標系中的傳播 8
2.4 球面坐標系中的傳播 9
2.5 電場邊界條件 10
2.6 磁場邊界條件 12
2.7 平面波反射和透射系數 13
2.7.1 垂直入射 13
2.7.2 斜入射 16
2.8 平地上的傳播 18
2.9 刀口衍射 20
2.10 參考文獻 22
2.11 習題 22
第3章 天線基礎 25
3.1 天線場區域 25
3.2 功率密度 26
3.3 輻射強度 28
3.4 基本天線命名 29
3.4.1 天線方向圖 29
3.4.2 天線瞄準線 31
3.4.3 主平面方向圖 31
3.4.4 波束寬度 31
3.4.5 方向性 31
3.4.6 波束立體角 32
3.4.7 增益 32
3.4.8 有效孔徑 33
3.5 Friis傳輸公式 33
3.6 磁矢勢和遠場 34
3.7 線性天線 35
3.7.1 無窮小偶極子 35
3.7.2 有限長偶極子 37
3.8 環形天線 39
3.8.1 恒定相量電流環路 39
3.9 參考文獻 41
3.10 習題 42
第4章 陣列基礎 44
4.1 線陣 44
4.1.1 二元陣列 44
4.1.2 均勻N元線陣 45
4.1.3 均勻N元線陣方向性 52
4.2 陣列加權 55
4.2.1 波束導向和加權陣列 62
4.3 環陣63
4.3.1 波束導向環陣 63
4.4 直角面陣 64
4.5 固定波束陣列 65
4.5.1 Butler矩陣 66
4.6 固定旁瓣消除 67
4.7 逆向陣列 69
4.7.1 無源逆向陣列 70
4.7.2 有源逆向陣列 70
4.8 參考文獻 71
4.9 習題 72
第5章 隨機變量和隨機過程原理 74
5.1 隨機變量的定義 74
5.2 概率密度函數 74
5.3 期望和階矩 76
5.4 常見的概率密度函數 77
5.4.1 高斯密度 77
5.4.2 瑞利密度 78
5.4.3 均勻密度 78
5.4.4 指數密度 79
5.4.5 萊斯密度 80
5.4.6 拉普拉斯密度 81
5.5 平穩性和遍歷性 82
5.6 自相關和功率譜密度 83
5.7 協方差矩陣 84
5.8 參考文獻 85
5.9 習題 85
第6章 傳播信道特征 87
6.1 平地模型 87
6.2 多徑傳播機制 90
6.3 傳播信道基礎 91
6.3.1 衰落 91
6.3.2 快衰落建模 92
6.3.3 信道脈沖響應 100
6.3.4 功率時延分布 101
6.3.5 功率時延分布的預測 103
6.3.6 功率角度分布 103
6.3.7 角度擴展預測 105
6.3.8 功率時延－角度分布 108
6.3.9 信道色散 108
6.3.10 慢衰落模型 109
6.4 提高信號質量 110
6.4.1 均衡 111
6.4.2 分集 112
6.4.3 信道編碼 114
6.4.4 MIMO 114
6.5 參考文獻 116
6.6 習題 118
第7章 到達角估計 121
7.1 矩陣代數基礎 121
7.1.1 向量基礎 121
7.1.2 矩陣基礎 122
7.2 陣列相關矩陣 125
7.3 AOA估計方法 127
7.3.1 Bartlett AOA估計 127
7.3.2 Capon AOA估計 128
7.3.3 線性預測AOA估計 129
7.3.4 *大熵AOA估計 131
7.3.5 PHD AOA估計 131
7.3.6 *小模AOA估計 132
7.3.7 MUSIC AOA估計 134
7.3.8 Root－MUSIC AOA估計 136
7.3.9 ESPRIT AOA估計 141
7.4 參考文獻 144
7.5 習題 145
第8章 智能天線 148
8.1 概述 148
8.2 智能天線的發展歷程 149
8.3 固定權重波束形成基礎 150
8.3.1 *大化信干比 150
8.3.2 *小方均誤差 155
8.3.3 *大似然 157
8.3.4 *小方差 159
8.4 自適應波束形成 162
8.4.1 *小方均 162
8.4.2 采樣矩陣求逆 164
8.4.3 遞歸*小二乘法 167
8.4.4 恒模 170
8.4.5 *小二乘恒模 173
8.4.6 共軛梯度法 176
8.4.7 擴展序列陣列權值 179
8.4.8 新SDMA接收機的描述 181
8.5 參考文獻 186
8.6 習題 189
第9章 測向 192
9.1 環形天線 192
9.1.1 早期使用環形天線測向 192
9.1.2 環形天線基本原理 192
9.1.3 垂直環天線 194
9.1.4 垂直環極化匹配 194
9.1.5 具有極化信號的垂直環 194
9.1.6 交叉環陣和Bellini－Tosi無線電測角儀 196
9.1.7 環陣校準 199
9.2 Adcock偶極子天線陣列 200
9.2.1 Watson-Watt測向算法 201
9.3 應用于Adock和交叉環陣的現代測向 202
9.4 定位 203
9.4.1 Stansfield算法 204
9.4.2 加權*小二次方解 206
9.4.3 置信誤差橢圓 206
9.4.4 馬氏統計 208
9.5 參考文獻/注釋 210
9.6 習題 211
第10章 矢量傳感器 213
10.1 簡介 213
10.2 矢量傳感器天線陣列響應 215
10.2.1 單矢量傳感器的導向矢量推導 215
10.2.2 矢量傳感器陣列信號模型和導向矢量 218
10.3 矢量傳感器測向 219
10.3.1 矢量積測向 219
10.3.2 超分辨率測向 221
10.4 矢量傳感器波束形成 223
10.5 矢量傳感器的Cramer-Rao低限 227
10.6 致謝 229
10.7 參考文獻 230
10.8 習題 231
第11章 智能天線設計 233
11.1 引言 233
11.2 全局優化算法 234
11.2.1 算法說明 236
11.3 優化智能天線陣 247
11.3.1 稀疏天線陣單元 247
11.3.2 優化陣單元位置 249
11.4 自適應零限 253
11.5 智能天線設計中的NEC 256
11.5.1 NEC2資源 256
11.5.2 設置NEC2仿真 257
11.5.3 將NEC2與MATLAB集成 260
11.5.4 示例：簡單的半波偶極子天線261
11.5.5 單極陣示例 262
11.6 演化天線設計 264
11.7 當前和未來趨勢 268
11.7.1 可重構天線和陣列 268
11.7.2 開源計算電磁學軟件 268
11.8 參考文獻 268
11.9 習題 271
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智能天線:MATLAB 實踐版 作者簡介
Frank B.Gross 佐治亞南方大學電氣工程系主任，教授，美國工程教育學會和IEEE天線與傳播學會的會員，佐治亞技術研究院（GTRI）高級研究工程師，研究領域包括智能天線、電磁學、雷達、定向天線設計、超材料以及天線陣列處理。
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