智能天线 MATLAB实践版(原书第2版)

 

本书全新升级，是一本更完整、更新内容的智能天线设计和性能实践指南。本书结合大量的MATLAB实践案例，全面详解了智能天线领域所包含的理论与技术，可以为读者搭建全面的智能天线知识和理论基础，帮助读者深入理解智能天线的原理与实践过程。本书作为实践指南可以为无线通信工程师学习智能天线提供重要指导与参考，也可作为通信、电子、计算机等相关专业研究生或高年级本科生的学习教材。

 

原书前言
第1章引言1
1.1智能天线是什么 1
1.2为什么会出现智能天线 2
1.3智能天线带来的好处是什么 2
1.4智能天线原理 3
1.5本书概览 4
1.6参考文献 4
第2章电磁场基础 6
2.1麦克斯韦方程 6
2.2亥姆霍兹波方程 7
2.3直角坐标系中的传播 8
2.4球面坐标系中的传播 9
2.5电场边界条件 10
2.6磁场边界条件 12
2.7平面波反射和透射系数 13
2.7.1垂直入射 13
2.7.2斜入射 16
2.8平地上的传播 18
2.9刀口衍射 20
2.10参考文献 22
2.11习题 22
第3章天线基础 25
3.1天线场区域 25
3.2功率密度 26
3.3辐射强度 28
3.4基本天线命名 29
3.4.1天线方向图 29
3.4.2天线瞄准线 31
3.4.3主平面方向图 31
3.4.4波束宽度 31
3.4.5方向性 31
3.4.6波束立体角 32
3.4.7增益 32
3.4.8有效孔径 33
3.5Friis传输公式 33
3.6磁矢势和远场 34
3.7线性天线 35
3.7.1无穷小偶极子 35
3.7.2有限长偶极子 37
3.8环形天线 39
3.8.1恒定相量电流环路 39
3.9参考文献 41
3.10习题 42
第4章阵列基础 44
4.1线阵 44
4.1.1二元阵列 44
4.1.2均匀N元线阵 45
4.1.3均匀N元线阵方向性 52
4.2阵列加权 55
4.2.1波束导向和加权阵列 62
4.3环阵63
4.3.1波束导向环阵 63
4.4直角面阵 64
4.5固定波束阵列 65
4.5.1Butler矩阵 66
4.6固定旁瓣消除 67
4.7逆向阵列 69
4.7.1无源逆向阵列 70
4.7.2有源逆向阵列 70
4.8参考文献 71
4.9习题 72
第5章随机变量和随机过程原理 74
5.1随机变量的定义 74
5.2概率密度函数 74
5.3期望和阶矩 76
5.4常见的概率密度函数 77
5.4.1高斯密度 77
5.4.2瑞利密度 78
5.4.3均匀密度 78
5.4.4指数密度 79
5.4.5莱斯密度 80
5.4.6拉普拉斯密度 81
5.5平稳性和遍历性 82
5.6自相关和功率谱密度 83
5.7协方差矩阵 84
5.8参考文献 85
5.9习题 85
第6章传播信道特征 87
6.1平地模型 87
6.2多径传播机制 90
6.3传播信道基础 91
6.3.1衰落 91
6.3.2快衰落建模 92
6.3.3信道脉冲响应 100
6.3.4功率时延分布 101
6.3.5功率时延分布的预测 103
6.3.6功率角度分布 103
6.3.7角度扩展预测 105
6.3.8功率时延－角度分布 108
6.3.9信道色散 108
6.3.10慢衰落模型 109
6.4提高信号质量 110
6.4.1均衡 111
6.4.2分集 112
6.4.3信道编码 114
6.4.4MIMO 114
6.5参考文献 116
6.6习题 118
第7章到达角估计 121
7.1矩阵代数基础 121
7.1.1向量基础 121
7.1.2矩阵基础 122
7.2阵列相关矩阵 125
7.3AOA估计方法 127
7.3.1Bartlett AOA估计 127
7.3.2Capon AOA估计 128
7.3.3线性预测AOA估计 129
7.3.4优选熵AOA估计 131
7.3.5PHD AOA估计 131
7.3.6最小模AOA估计 132
7.3.7MUSIC AOA估计 134
7.3.8Root－MUSIC AOA估计 136
7.3.9ESPRIT AOA估计 141
7.4参考文献 144
7.5习题 145
第8章智能天线 148
8.1概述 148
8.2智能天线的发展历程 149
8.3固定权重波束形成基础 150
8.3.1优选化信干比 150
8.3.2最小方均误差 155
8.3.3优选似然 157
8.3.4最小方差 159
8.4自适应波束形成 162
8.4.1最小方均 162
8.4.2采样矩阵求逆 164
8.4.3递归最小二乘法 167
8.4.4恒模 170
8.4.5最小二乘恒模 173
8.4.6共轭梯度法 176
8.4.7扩展序列阵列权值 179
8.4.8新SDMA接收机的描述 181
8.5参考文献 186
8.6习题 189
第9章测向 192
9.1环形天线 192
9.1.1早期使用环形天线测向 192
9.1.2环形天线基本原理 192
9.1.3垂直环天线 194
9.1.4垂直环极化匹配 194
9.1.5具有极化信号的垂直环 194
9.1.6交叉环阵和Bellini－Tosi无线电测角仪 196
9.1.7环阵校准 199
9.2Adcock偶极子天线阵列 200
9.2.1Watson-Watt测向算法 201
9.3应用于Adock和交叉环阵的现代测向 202
9.4定位 203
9.4.1Stansfield算法 204
9.4.2加权最小二次方解 206
9.4.3置信误差椭圆 206
9.4.4马氏统计 208
9.5参考文献/注释 210
9.6习题 211
第10章矢量传感器 213
10.1简介 213
10.2矢量传感器天线阵列响应 215
10.2.1单矢量传感器的导向矢量推导 215
10.2.2矢量传感器阵列信号模型和导向矢量 218
10.3矢量传感器测向 219
10.3.1矢量积测向 219
10.3.2超分辨率测向 221
10.4矢量传感器波束形成 223
10.5矢量传感器的Cramer-Rao低限 227
10.6致谢 229
10.7参考文献 230
10.8习题 231
第11章智能天线设计 233
11.1引言 233
11.2全局优化算法 234
11.2.1算法说明 236
11.3优化智能天线阵 247
11.3.1稀疏天线阵单元 247
11.3.2优化阵单元位置 249
11.4自适应零限 253
11.5智能天线设计中的NEC 256
11.5.1NEC2资源 256
11.5.2设置NEC2仿真 257
11.5.3将NEC2与MATLAB集成 260
11.5.4示例：简单的半波偶极子天线261
11.5.5单极阵示例 262
11.6演化天线设计 264
11.7当前和未来趋势 268
11.7.1可重构天线和阵列 268
11.7.2开源计算电磁学软件 268
11.8参考文献 268
11.9习题 271