Phased Array-based Systems and Applications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Fourikis, Nicholas

出品人:

页数:426

译者:

出版时间:1997-2

价格:0

装帧:

isbn号码:9780471012122

丛书系列:

图书标签:

• EE
• Phased Array
• Beamforming
• Radar
• Sonar
• Wireless Communication
• Antenna Arrays
• Signal Processing
• Array Processing
• Microwave Engineering
• RF Engineering

现代信号处理与系统工程：理论、方法与前沿应用 本书旨在为信号处理、通信系统、雷达技术以及相关工程领域的专业人士和高年级学生提供一份全面、深入且具有高度实践指导意义的参考资料。它超越了单一技术领域的限制，构建了一个涵盖基础理论、先进算法和实际系统实现的综合知识框架，特别强调了信号在复杂环境下的获取、分析、优化与应用。 第一部分：信号处理基础与数学建模 本部分首先奠定了坚实的理论基础。它从随机过程理论和线性系统理论的视角出发，系统回顾了连续时间与离散时间信号的表示、傅里叶分析（包括快速傅里叶变换及其在频谱分析中的应用）、小波变换及其在多分辨率分析中的优势。 随机信号分析与估计： 详细阐述了平稳随机过程、鞅过程的性质，重点讲解了维纳-霍夫方程、卡尔曼滤波器的递推推导及其在状态估计中的核心地位。对于非线性系统，引入扩展卡尔曼滤波（EKF）和无迹卡尔曼滤波（UKF）的算法细节与收敛性分析。 高维数据处理： 深入探讨了矩阵分解技术，如奇异值分解（SVD）在降维、去噪和秩估计中的应用。主成分分析（PCA）和独立成分分析（ICA）的理论基础和在盲源分离中的实际部署被详细解析。 第二部分：现代通信系统与信道建模 本章聚焦于信息如何在存在干扰和衰落的物理信道上传输。内容紧密结合了当前的 5G/6G 标准对频谱效率和可靠性的严苛要求。 信道特性与建模： 对自由空间传播、多径效应（包括瑞利和莱斯衰落模型）进行了详尽的描述。特别关注了毫米波频段特有的传播损耗和材料交互作用。 先进调制与编码技术： 除了传统的 QAM 和 PSK 调制，本书重点介绍了高阶、高频谱效率的调制方案，如广义幅度与相位调制（GAPM）。在信道编码方面，详细剖析了 LDPC 码和Turbo 码的迭代译码原理、性能阈值和实际复杂度。 多址接入方案： 对正交频分复用（OFDM）的峰均功率比（PAPR）问题、抑制技术（如信号PAPR抑制算法）以及其在多用户场景下的资源调度策略进行了深入探讨。 第三部分：自适应滤波与噪声抑制 本部分是信号处理在实际应用中最直接的体现，关注如何使系统根据环境变化自动调整其内部参数以达到最优性能。 最小均方误差（MMSE）原理： 从理论上推导了正规方程，并详细分析了 LMS（最小均方误差）算法、NLMS（归一化 LMS）算法的收敛速度、误码率性能及其步长选择对系统的影响。 自适应均衡器设计： 针对信道引起的码间串扰（ISI），设计了判决反馈均衡器（DFE）和迫零均衡器，并讨论了在低复杂度约束下实现自适应均衡的工程方法。 噪声消除与波束形成基础： 引入了自适应波束形成的概念，特别是维纳滤波器在噪声白化和最大信噪比（SNR）输出方面的应用。 第四部分：嵌入式系统与实时处理架构 本章着重于将复杂的信号处理算法转化为高效、低延迟的硬件实现，是连接理论与工程实践的关键桥梁。 数字信号处理器（DSP）与 FPGA 架构： 比较了通用 DSP 芯片与专用集成电路（ASIC）及现场可编程门阵（FPGA）在处理速度、并行度和功耗方面的优劣。详细介绍了定点与浮点运算对算法精度的影响。 流水线与并行化技术： 阐述了如何对卷积、傅里叶变换等核心算法进行数据级和指令级的并行化，以满足实时处理的速率要求。给出了使用 VHDL/Verilog 描述关键算法模块（如 FIR 滤波器组）的实例。 系统级建模与仿真： 强调使用 MATLAB/Simulink 或 C++ 进行系统级建模的重要性，用以验证算法的鲁棒性和进行系统级参数优化，确保从仿真到硬件部署的平滑过渡。 第五部分：高级应用领域探析 本部分选取了几个当前技术前沿的热点领域，展示了前述理论和方法的综合应用。 现代雷达信号处理： 聚焦于脉冲多普勒雷达（PDR）和合成孔径雷达（SAR）。详细分析了线性调频（LFM）信号的匹配滤波技术，并深入探讨了目标检测与参数估计中的 CFAR（恒虚警率）检测器。 传感器网络与分布式估计： 讨论了多个分布式传感器如何协同工作以实现对环境参数的精确估计。引入了分布式卡尔曼滤波和基于量测信息共享的协同处理框架。 机器学习在信号分类中的融合： 探讨了深度学习模型（如 CNN 和 RNN）如何用于复杂的非线性信号模式识别，例如调制识别、异常信号检测，以及如何设计合适的特征提取层以优化传统信号处理流程。 结语： 本书的结构设计旨在培养读者对信号系统具有“自顶向下”的设计思维：从理解物理信号的本质，到选择最优的数学模型，再到设计高效的数字实现架构，最终在特定的工程场景中验证其性能。它不仅是理论的集合，更是对当代工程实践的深刻洞察。

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我最近一直在研究雷达系统，尤其是对先进的雷达信号处理技术非常感兴趣，所以很自然地就被《Phased Array-based Systems and Applications》这本书吸引了。书中关于相控阵在雷达应用中的章节，简直是为我量身定制的。它详细介绍了相控阵雷达是如何通过电子扫描实现快速目标跟踪、多目标处理以及实现灵活的波束管理。让我眼前一亮的是，书中不仅讨论了传统的脉冲多普勒雷达，还深入探讨了例如合成孔径雷达（SAR）、逆合成孔径雷达（ISAR）等成像雷达技术中相控阵的独特优势和实现方式。作者在讲解过程中，引用了大量最新的研究成果和工程案例，让我对相控阵在军事和民用领域的广阔前景有了更清晰的认识。例如，在电子战、目标识别、甚至自动驾驶车辆中的传感器系统，相控阵都扮演着越来越重要的角色。书中对于自适应波束形成、杂波抑制、抗干扰等高级信号处理算法的阐述，也极大地拓宽了我的思路，让我对如何进一步提升雷达系统的性能有了更深入的理解，也为我未来的研究方向提供了宝贵的参考。

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这本书的书名是《Phased Array-based Systems and Applications》，我刚读完它，整体感受非常深刻。首先，书中对相控阵技术的原理进行了极为详尽的阐述，从最基础的电磁波传播和天线理论讲起，逐步深入到相控阵的波束形成、扫描机制以及各种关键的系统参数。作者运用了大量的数学公式和物理模型，但同时又保持了清晰的逻辑和易于理解的叙述方式，即使是对于相控阵领域的新手来说，也能逐步建立起扎实的理论基础。尤其让我印象深刻的是，书中不仅仅停留在理论层面，还花了相当大的篇幅去介绍不同类型相控阵（如机械扫描、电子扫描）的优缺点对比，以及在实际设计中需要考虑的各种约束条件，例如功耗、成本、散热等等，这些都是工程实践中不可或缺的知识。作者的笔触严谨且信息量巨大，仿佛是将多年的研究成果浓缩于此，为读者提供了一个全面且深入的相控阵“百科全书”。我尤其赞赏书中对于阵元设计、馈电网络、控制电路等细节的细致讲解，这些内容往往是其他书籍所忽略的，但对于理解和构建完整的相控阵系统至关重要。

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老实说，在翻开《Phased Array-based Systems and Applications》之前，我对相控阵的认知还停留在比较模糊的概念层面。这本书的出现，彻底改变了我的看法。它以一种非常直观的方式，将复杂的相控阵技术“解剖”开来，让我们能够清晰地看到它的每一个组成部分是如何协同工作的。书中的图示和仿真结果非常丰富，很多关键的概念，比如相位变化如何影响波束指向、不同阵型（如线性阵、面阵）的优劣势、以及如何通过阵列设计来优化性能，都通过生动的图例和数据展示，变得触手可及。特别是在“Applications”部分，我才意识到相控阵并非仅仅用于军事领域，它在通信、医疗成像、射电天文学，甚至在科学研究中的各种新兴领域都有着不可替代的作用。例如，书中对5G通信系统中相控阵天线的应用进行了详尽的分析，这让我对未来的无线通信技术有了更深的期待。虽然有些部分的技术细节对我来说还有些挑战，但整体而言，这本书的叙述方式非常流畅，而且逻辑性极强，循序渐进，让人能够轻松地跟随作者的思路，逐步掌握这个复杂的技术领域。

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这本书，我简直是爱不释手。《Phased Array-based Systems and Applications》在我看来，是相控阵技术领域的一本里程碑式著作。它不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师，引领我一步步探索相控阵的奥秘。书中对于相控阵系统的建模和仿真方法进行了详尽的介绍，涵盖了从系统级建模到关键部件的详细仿真。我尤其欣赏书中对于软件工具和仿真平台的应用示例，这对于实际的系统开发非常有指导意义。它清晰地展示了如何利用这些工具来优化设计、预测性能以及解决可能出现的问题。此外，书中对相控阵在太空探索、卫星通信、以及遥感技术中的应用进行了精彩的描绘，这些应用场景的介绍，让我深刻地体会到了相控阵技术在推动人类科技进步中的重要作用。作者的叙述风格严谨而不失趣味，将枯燥的技术知识变得生动有趣。我强烈推荐这本书给所有对相控阵技术感兴趣的学生、研究人员和工程师，它绝对能让你受益匪浅，并在该领域开启新的视野。

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我对《Phased Array-based Systems and Applications》这本书的整体评价是，它是一本极具深度和广度的专业书籍。作者在介绍相控阵系统的设计和应用时，展现了极其扎实的理论功底和丰富的实践经验。书中对于阵列理论的讲解，从最基础的阵列因子到复杂的互耦效应，都做了深入的分析，并且提供了有效的工程解决方法。我特别喜欢书中关于阵列校准和性能评估的部分，这对于任何一个希望构建或使用相控阵系统的工程师来说，都是极其宝贵的指导。它不仅告诉我们“是什么”，更告诉我们“怎么做”以及“为什么这么做”。例如，在分析阵列损耗时，书中详细列举了各种可能的损耗来源，并给出了量化分析和降低损耗的建议。书中对不同应用场景下的相控阵系统设计权衡也做了详尽的讨论，比如在追求高性能的同时，如何控制成本和功耗。这本书的内容非常适合那些希望在相控阵领域进行深入研究或从事相关工程开发的专业人士，它能够为读者提供一个坚实的理论基础和丰富的工程实践指导，是不可多得的参考资料。

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