Convex Optimization in Signal Processing and Communications

Convex Optimization in Signal Processing and Communications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

☆☆☆☆☆
出版者:Cambridge University Press 作者:Palomar, Daniel P.; Eldar, Yonina C.; 出品人: 页数:512 译者: 出版时间:2010-01-25 价格:USD 85.00 装帧:Hardcover isbn号码:9780521762229 丛书系列:
图书标签
  • 通信
  • Mathematics
  • 2010
  • 凸优化
  • 信号处理
  • 通信
  • 优化理论
  • 无线通信
  • 信息论
  • 机器学习
  • 算法
  • 工程应用
  • 数学优化
想要找书就要到 小哈图书下载中心
立刻按 ctrl+D 收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

Over the past two decades there have been significant advances in the field of optimization. In particular, convex optimization has emerged as a powerful signal processing tool, and the variety of applications continues to grow rapidly. This book, written by a team of leading experts, sets out the theoretical underpinnings of the subject and provides tutorials on a wide range of convex optimization applications. Emphasis throughout is on cutting-edge research and on formulating problems in convex form, making this an ideal textbook for advanced graduate courses and a useful self-study guide. Topics covered range from automatic code generation, graphical models, and gradient-based algorithms for signal recovery, to semidefinite programming (SDP) relaxation and radar waveform design via SDP. It also includes blind source separation for image processing, robust broadband beamforming, distributed multi-agent optimization for networked systems, cognitive radio systems via game theory, and the variational inequality approach for Nash equilibrium solutions.

信号处理与通信中的凸优化 本系列图书旨在深入探讨凸优化方法在信号处理与通信领域中的应用。我们旨在提供一个全面、严谨且具有实践指导意义的参考,帮助读者理解和掌握如何利用凸优化技术解决现实世界中的复杂问题。 核心内容概述: 本系列将涵盖以下几个关键方面: 1. 凸优化的基本理论与工具: 凸集与凸函数: 详细介绍凸集的定义、性质和常用例子(如超平面、半空间、球、多面体、锥等),以及凸函数的定义、性质和判定方法(如海森矩阵的正定性)。我们将深入探讨各种重要的凸函数,如线性函数、仿射函数、二次函数、范数函数、对数求和指数函数等,并解释它们在信号处理和通信中的意义。 凸优化问题: 介绍标准凸优化问题的形式,包括线性规划(LP)、二次规划(QP)、二次约束二次规划(QCQP)、半定规划(SDP)以及更一般的凸优化问题。我们将重点关注问题的建模、可行性分析和最优性条件(如KKT条件)。 对偶理论: 详细阐述拉格朗日对偶性,包括拉格朗日函数、对偶函数、对偶问题以及强对偶性的条件。我们将展示如何利用对偶性来获得问题的下界、设计更有效的求解算法以及进行理论分析。 求解算法: 介绍几种经典的凸优化求解算法,包括内点法(IPM)、梯度下降法、牛顿法、共轭梯度法及其在信号处理和通信中的变种。我们将分析这些算法的收敛性、计算复杂度以及在分布式和大规模问题中的适用性。 2. 信号处理中的凸优化应用: 谱估计与信号恢复: 探讨如何利用凸优化解决盲源分离、稀疏信号恢复(如L1范数最小化)、压缩感知(Compressed Sensing)中的重构问题。我们将详细介绍LASSO、基追踪(Basis Pursuit)等经典算法及其在通信接收、雷达信号处理中的应用。 滤波器设计: 阐述如何使用凸优化方法设计最优滤波器,包括最小均方误差(MMSE)滤波器、线性预测滤波器、自适应滤波器等。我们将关注如何将滤波器设计问题转化为凸优化问题,并讨论相关算法。 贝叶斯推理与估计: 介绍如何将贝叶斯方法中的后验概率最大化(MAP)问题转化为凸优化问题,例如在信号去噪、信道估计和状态估计中的应用。 机器学习在信号处理中的应用: 探讨支持向量机(SVM)、核方法等监督学习算法在信号分类、识别和预测中的凸优化基础。 3. 通信中的凸优化应用: 通信系统设计与优化: 信道估计与均衡: 讲解如何利用凸优化解决信道估计中的最小二乘、最小绝对偏差问题,以及如何设计鲁棒的均衡器。 资源分配: 探讨在无线通信系统中,如何利用凸优化技术进行功率分配、带宽分配、用户调度等,以最大化系统吞吐量、最小化干扰或满足服务质量(QoS)要求。 波束成形与天线设计: 介绍如何使用凸优化方法优化多输入多输出(MIMO)系统的波束成形,以提高信噪比、降低互扰,以及在天线阵列设计中的应用。 网络优化: 涵盖路由优化、拥塞控制、网络编码等在通信网络中的凸优化解决方案。 通信安全与隐私: 探讨如何利用凸优化技术处理加密、认证以及在安全通信协议设计中的应用。 认知无线电与频谱共享: 介绍如何通过凸优化实现频谱感知、动态频谱接入和干扰规避。 目标读者: 本系列图书适合以下读者: 研究生和高年级本科生: 学习信号处理、通信工程、电子工程、计算机科学、运筹学等相关专业的学生。 研究人员和工程师: 从事通信系统设计、信号分析、机器学习、模式识别、数据科学等领域的科研人员和工程技术人员。 任何对利用数学优化技术解决实际问题感兴趣的读者。 本书特色: 理论与实践相结合: 既深入讲解凸优化的数学原理,也提供丰富的实际应用案例和算法实现指导。 由浅入深: 从基础概念出发,逐步深入到高级应用,确保不同背景的读者都能有效学习。 严谨的数学推导: 提供清晰、准确的数学推导,帮助读者理解算法的来源和性能。 前沿的应用探讨: 关注凸优化在当前信号处理和通信领域最新研究热点中的应用。 结构清晰,易于查阅: 每个章节都围绕一个主题展开,逻辑清晰,便于读者检索和深入学习。 通过本系列图书的学习,读者将能够熟练掌握凸优化工具,并将其应用于解决信号处理与通信领域的各种挑战性问题,从而推动相关技术的发展和创新。

作者简介

目录信息

读后感

☆☆☆☆☆

☆☆☆☆☆

☆☆☆☆☆

☆☆☆☆☆

☆☆☆☆☆

用户评价

☆☆☆☆☆

这本书的出版,在我看来,标志着信号处理和通信领域在理论应用上的一个重要里程碑。它不再将凸优化视为一个外挂的工具箱,而是将其内化为理解现代通信系统设计哲学的核心。我特别欣赏作者在讨论矩阵分解与低秩近似的应用时所采用的视角——他们没有仅仅停留在奇异值分解(SVD)的层面,而是深入探讨了如何通过半正定松弛(SDR)将NP-hard问题转化为可处理的凸问题,并进一步用半正定规划(SDP)求解。这种从问题定义到求解框架的完整闭环思考,是这本书最宝贵的财富。更值得称赞的是,书中的许多数学证明都带有清晰的直觉解释,这避免了读者在理解复杂定理时陷入纯粹的符号游戏中。对于希望在未来研究中关注能效、安全性和可靠性等前沿课题的年轻学者来说,掌握书中阐述的这些优化原理,无疑是构建下一代通信系统理论基础的基石。

☆☆☆☆☆

作为一名资深的通信系统架构师,我一直关注如何将理论上的最优性能转化成低延迟、低复杂度的实际算法。阅读《凸优化在信号处理与通信中的应用》的过程,就像是进行了一次深入的思维重构。这本书的精妙之处在于,它不仅提供了最优解的闭式表达或者高精度近似,更着重于分析不同优化算法的收敛速度和计算复杂度,这对于实时通信系统的设计至关重要。例如,书中对迭代算法的收敛性分析,不仅给出了理论界的估计,还结合具体的调制解调场景,给出了不同迭代次数对误码率(BER)影响的仿真对比,这种从抽象理论到具体性能指标的映射,是我在其他同类书籍中极少看到的。此外,它对分布式凸优化在网络资源管理中的应用介绍,极大地启发了我关于未来去中心化网络架构的思考。这本书无疑是高阶学习者进阶的必读书目,它教会的不仅仅是如何求解一个凸问题,而是如何以凸优化的视角来审视和设计整个通信系统。

☆☆☆☆☆

读完《凸优化在信号处理与通信中的应用》的初稿后,我的第一感觉是,作者在内容的选择上展现了极高的品味和敏锐的洞察力,这本书的学术深度和广度令人印象深刻。它成功地在“过于基础”和“过于晦涩”之间找到了一个近乎完美的平衡点。例如,在讨论子空间对齐和多用户资源分配时,作者并未采用那种教科书式的、将所有细节揉碎的讲解方式,而是采取了一种更为高屋建瓴的视角,先确立问题的凸性框架,再逐步引入最优化的求解工具,最后才深入到具体算法的复杂度分析。这种结构安排非常有利于那些已经具备一定信号处理基础,但希望系统性提升优化设计能力的读者。书中的案例选取非常具有代表性,涵盖了从传统窄带通信到新兴的5G/6G关键技术,显示出作者对领域前沿动态的深刻把握。可以说,这本书不仅适合研究生作为核心教材,对于资深工程师而言,它也是一个重新梳理和深化理解现有设计范式的绝佳资源。

☆☆☆☆☆

这本新出版的《凸优化在信号处理与通信中的应用》简直是为我们这些在理论与实践边缘挣扎的研究者量身定制的宝典。我刚拿到手,就被它严谨的数学推导和紧密贴合实际工程问题的组织结构所吸引。与其他侧重纯数学理论的教材不同,这本书的独特之处在于,它没有仅仅停留在介绍KKT条件或者对偶理论的层面,而是花了大量的篇幅,将这些核心概念无缝嵌入到MIMO检测、波束形成、资源分配乃至低复杂度信道编码的设计流程中。特别是关于交替方向乘子法(ADMM)在分布式优化问题中的应用解析,讲解得极其透彻,图文并茂地展示了迭代收敛的几何直观意义,这对于我们从事大规模系统优化设计的人来说,无疑是极大的帮助。我特别欣赏作者在每一章末尾设置的“工程挑战与展望”部分,它们不仅仅是简单的总结,更像是对未来研究方向的精准导航,引导读者思考如何将理论突破转化为实际的系统增益。这本书无疑将成为我未来五年内案头必备的参考书,因为它提供的不仅仅是知识,更是一种解决复杂工程难题的思维框架。

☆☆☆☆☆

坦率地说,市面上关于优化方法的书籍汗牛充栋,但大多要么偏重于理论的精微,使人望而却步,要么过于侧重工程实现而牺牲了数学的严谨性。然而,这本《凸优化在信号处理与通信中的应用》成功地打破了这种二元对立的局面。它的行文风格非常流畅自然,丝毫没有传统理工科著作的枯燥感。我注意到,作者在引入新的优化技术(比如一阶梯度法)时,总是先用一个具体的通信场景(比如基于最大化信噪比的预编码问题)来激发读者的学习兴趣,将抽象的数学概念“锚定”在可感知的物理意义上。这种叙事手法极大地降低了学习曲线的陡峭程度。此外,书中对随机优化方法的处理也相当出色,特别是在处理大规模MIMO系统中的非精确信道估计问题时,作者展示了如何巧妙地利用随机梯度下降的随机性来规避局部最优解,这在实际部署中比传统的精确求解方案更具操作价值。我个人认为,对于那些试图从“会用工具”迈向“设计工具”的读者来说,这本书的指导意义是无可替代的。

☆☆☆☆☆

没读完。第7章为祁老师的nBSS。本书涉及通信的很多领域,不是讲基本原理,而是许多学者的研究成果集。

☆☆☆☆☆

没读完。第7章为祁老师的nBSS。本书涉及通信的很多领域,不是讲基本原理,而是许多学者的研究成果集。

☆☆☆☆☆

没读完。第7章为祁老师的nBSS。本书涉及通信的很多领域,不是讲基本原理,而是许多学者的研究成果集。

☆☆☆☆☆

没读完。第7章为祁老师的nBSS。本书涉及通信的很多领域,不是讲基本原理,而是许多学者的研究成果集。

☆☆☆☆☆

没读完。第7章为祁老师的nBSS。本书涉及通信的很多领域,不是讲基本原理,而是许多学者的研究成果集。