智能天線：MATLAB實(shí)踐版（原書第2版）

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(huì)出現(xiàn)智能天線 2 
　1.3　智能天線帶來(lái)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(xiàn) 4 
第2章　電磁場(chǎng)基礎(chǔ) 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(biāo)系中的傳播 8 
　2.4　球面坐標(biāo)系中的傳播 9 
　2.5　電場(chǎng)邊界條件 10 
　2.6　磁場(chǎng)邊界條件 12 
　2.7　平面波反射和透射系數(shù) 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(xiàn) 22 
　2.11　習(xí)題 22 
第3章　天線基礎(chǔ) 25 
　3.1　天線場(chǎng)區(qū)域 25 
　3.2　功率密度 26 
　3.3　輻射強(qiáng)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(zhǔn)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(shì)和遠(yuǎn)場(chǎng) 34 
　3.7　線性天線 35 
　　3.7.1　無(wú)窮小偶極子 35 
　　3.7.2　有限長(zhǎng)偶極子 37 
　3.8　環(huán)形天線 39 
　　3.8.1　恒定相量電流環(huán)路 39 
　3.9　參考文獻(xiàn) 41 
　3.10　習(xí)題 42 
第4章　陣列基礎(chǔ) 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(quán) 55 
　　4.2.1　波束導(dǎo)向和加權(quán)陣列 62 
　4.3　環(huán)陣63 
　　4.3.1　波束導(dǎo)向環(huán)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(wú)源逆向陣列 70 
　　4.7.2　有源逆向陣列 70 
　4.8　參考文獻(xiàn) 71 
　4.9　習(xí)題 72 
第5章　隨機(jī)變量和隨機(jī)過(guò)程原理 74 
　5.1　隨機(jī)變量的定義 74 
　5.2　概率密度函數(shù) 74 
　5.3　期望和階矩 76
　5.4　常見(jiàn)的概率密度函數(shù) 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(shù)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(wěn)性和遍歷性 82 
　5.6　自相關(guān)和功率譜密度 83 
　5.7　協(xié)方差矩陣 84 
　5.8　參考文獻(xiàn) 85 
　5.9　習(xí)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(jī)制 90 
　6.3　傳播信道基礎(chǔ) 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(yīng) 100 
　　6.3.4　功率時(shí)延分布 101 
　　6.3.5　功率時(shí)延分布的預(yù)測(cè) 103 
　　6.3.6　功率角度分布 103 
　　6.3.7　角度擴(kuò)展預(yù)測(cè) 105 
　　6.3.8　功率時(shí)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(hào)質(zhì)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(xiàn) 116 
　6.6　習(xí)題 118 
第7章　到達(dá)角估計(jì) 121 
　7.1　矩陣代數(shù)基礎(chǔ) 121 
　　7.1.1　向量基礎(chǔ) 121 
　　7.1.2　矩陣基礎(chǔ) 122 
　7.2　陣列相關(guān)矩陣 125 
　7.3　AOA估計(jì)方法 127 
　　7.3.1　Bartlett AOA估計(jì) 127
　　7.3.2　Capon AOA估計(jì) 128 
　　7.3.3　線性預(yù)測(cè)AOA估計(jì) 129 
　　7.3.4　熵AOA估計(jì) 131 
　　7.3.5　PHD AOA估計(jì) 131 
　　7.3.6　小模AOA估計(jì) 132 
　　7.3.7　MUSIC AOA估計(jì) 134 
　　7.3.8　Root－MUSIC AOA估計(jì) 136 
　　7.3.9　ESPRIT AOA估計(jì) 141 
　7.4　參考文獻(xiàn) 144 
　7.5　習(xí)題 145 
第8章　智能天線 148 
　8.1　概述 148 
　8.2　智能天線的發(fā)展歷程 149 
　8.3　固定權(quán)重波束形成基礎(chǔ) 150 
　　8.3.1　化信干比 150 
　　8.3.2　小方均誤差 155 
　　8.3.3　似然 157 
　　8.3.4　小方差 159 
　8.4　自適應(yīng)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(kuò)展序列陣列權(quán)值 179 
　　8.4.8　新SDMA接收機(jī)的描述 181 
　8.5　參考文獻(xiàn) 186 
　8.6　習(xí)題 189 
第9章　測(cè)向 192 
　9.1　環(huán)形天線 192 
　　9.1.1　早期使用環(huán)形天線測(cè)向 192 
　　9.1.2　環(huán)形天線基本原理 192 
　　9.1.3　垂直環(huán)天線 194 
　　9.1.4　垂直環(huán)極化匹配 194 
　　9.1.5　具有極化信號(hào)的垂直環(huán) 194 
　　9.1.6　交叉環(huán)陣和Bellini－Tosi無(wú)線電測(cè)角儀 196 
　　9.1.7　環(huán)陣校準(zhǔn) 199 
　9.2　Adcock偶極子天線陣列 200
　9.2.1　Watson-Watt測(cè)向算法 201 
　9.3　應(yīng)用于Adock和交叉環(huán)陣的現(xiàn)代測(cè)向 202 
　9.4　定位 203 
　　9.4.1　Stansfield算法 204 
　　9.4.2　加權(quán)小二次方解 206 
　　9.4.3　置信誤差橢圓 206 
　　9.4.4　馬氏統(tǒng)計(jì) 208 
　9.5　參考文獻(xiàn)/注釋 210 
　9.6　習(xí)題 211  
第10章　矢量傳感器 213 
　10.1　簡(jiǎn)介 213 
　10.2　矢量傳感器天線陣列響應(yīng) 215 
　　10.2.1　單矢量傳感器的導(dǎo)向矢量推導(dǎo) 215 
　　10.2.2　矢量傳感器陣列信號(hào)模型和導(dǎo)向矢量 218 
　10.3　矢量傳感器測(cè)向 219 
　　10.3.1　矢量積測(cè)向 219 
　　10.3.2　超分辨率測(cè)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(xiàn) 230 
　10.8　習(xí)題 231 
第11章　智能天線設(shè)計(jì) 233 
　11.1　引言 233 
　11.2　全局優(yōu)化算法 234 
　　11.2.1　算法說(shuō)明 236 
　11.3　優(yōu)化智能天線陣 247 
　　11.3.1　稀疏天線陣單元 247 
　　11.3.2　優(yōu)化陣單元位置 249 
　11.4　自適應(yīng)零限 253 
　11.5　智能天線設(shè)計(jì)中的NEC 256 
　　11.5.1　NEC2資源 256 
　　11.5.2　設(shè)置NEC2仿真 257 
　　11.5.3　將NEC2與MATLAB集成 260 
　　11.5.4　示例：簡(jiǎn)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(shè)計(jì) 264 
　11.7　當(dāng)前和未來(lái)趨勢(shì) 268 
　　11.7.1　可重構(gòu)天線和陣列 268 
　　11.7.2　開(kāi)源計(jì)算電磁學(xué)軟件 268 
　11.8　參考文獻(xiàn) 268 
　11.9　習(xí)題 271