約束集分離與簡約ADMM及其在雷達(dá)信號(hào)處理中的應(yīng)用
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- 作者：梁軍利
- 出版時(shí)間：2024/5/1
- ISBN：9787030773708
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：TN957.51
- 頁碼：258
- 紙張：
- 版次：1
- 開本：B5
本書系統(tǒng)闡述了現(xiàn)有的目標(biāo)函數(shù)分離ADMM算法，在此基礎(chǔ)上發(fā)展了約束集分離與簡約ADMM算法，解決實(shí)際應(yīng)用中更難以應(yīng)付的復(fù)雜約束優(yōu)化問題，并用于求解復(fù)雜的信號(hào)處理優(yōu)化問題。全書共12章，主要包括雷達(dá)波形設(shè)計(jì)、陣列方向圖綜合及魯棒波束形成、以及分布式MIMO雷達(dá)定位問題，具體包括包含譜的雷達(dá)波形設(shè)計(jì)、低旁瓣集中式MIMO雷達(dá)方向圖、具有低旁瓣自模糊函數(shù)和互模糊函數(shù)的波形設(shè)計(jì)、稀疏陣列方向圖綜合、DDR方向圖綜合、可重構(gòu)陣列方向圖綜合、魯棒自適應(yīng)波束形成、分布式MIMO雷達(dá)布局問題、分布式MIMO雷達(dá)定位、雷達(dá)成像問題。
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國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“交替方向乘子法研究及其在分布式信號(hào)與信息處理中的應(yīng)用”，2015.1-2018.12，編號(hào)：61471295。
目錄
前言
第1章 緒論1
1.1 基本ADMM1
1.1.1 基本ADMM的縮放形式2
1.1.2 算法的收斂性與終止準(zhǔn)則3
1.1.3 罰函數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整3
1.1.4 研究現(xiàn)狀4
1.2 約束集分離與簡約ADMM5
1.2.1 多目標(biāo)優(yōu)化5
1.2.2 一致性ADMM5
1.2.3 約束集分離與簡約ADMM框架6
參考文獻(xiàn)9
第2章 包含頻譜特性的恒模波形設(shè)計(jì)13
2.1 引言13
2.2 算法推導(dǎo)14
2.2.1 平譜恒模波形設(shè)計(jì)算法推導(dǎo)14
2.2.2 任意頻譜恒模波形設(shè)計(jì)算法推導(dǎo)20
2.3 仿真實(shí)驗(yàn)27
2.3.1 平譜周期波形仿真實(shí)驗(yàn)27
2.3.2 平譜非周期波形仿真實(shí)驗(yàn)30
2.3.3 任意頻譜恒模波形仿真實(shí)驗(yàn)31
2.4 本章小結(jié)34
參考文獻(xiàn)34
第3章 最小旁瓣波束圖合成36
3.1 引言36
3.2 最小旁瓣波束圖設(shè)計(jì)準(zhǔn)則37
3.2.1 MTPD準(zhǔn)則37
3.2.2 MRC準(zhǔn)則38
3.3 算法推導(dǎo)及算法性能分析39
3.3.1 MTPD算法推導(dǎo)39
3.3.2 MRC算法推導(dǎo)49
3.3.3 算法收斂性分析55
3.3.4 算法復(fù)雜度分析60
3.4 仿真實(shí)驗(yàn)61
3.4.1 MTPD算法仿真實(shí)驗(yàn)61
3.4.2 MRC算法仿真實(shí)驗(yàn)66
3.5 本章小結(jié)71
參考文獻(xiàn)71
第4章 寬帶MIMO雷達(dá)波束圖合成74
4.1 引言74
4.2 譜約束下的寬帶MIMO雷達(dá)波束圖74
4.2.1 波束圖匹配設(shè)計(jì)76
4.2.2 最小旁瓣發(fā)射波束圖設(shè)計(jì)77
4.3 M-ADMM推導(dǎo)和復(fù)雜度分析77
4.3.1 推導(dǎo)步驟180
4.3.2 推導(dǎo)步驟283
4.3.3 M-ADMM計(jì)算復(fù)雜度分析84
4.4 P-ADMM推導(dǎo)和復(fù)雜度分析84
4.4.1 推導(dǎo)算法4.3中的ADMM步驟87
4.4.2 P-ADMM計(jì)算復(fù)雜度分析89
4.5 關(guān)鍵定理證明89
4.5.1 M-ADMM步驟相關(guān)結(jié)論暨定理4.1證明.89
4.5.2 P-ADMM步驟相關(guān)結(jié)論暨定理4.2證明94
4.6 仿真實(shí)驗(yàn)97
4.6.1 M-ADMM仿真實(shí)驗(yàn)97
4.6.2 P-ADMM仿真實(shí)驗(yàn)100
4.7 本章小結(jié)103
參考文獻(xiàn)104
第5章 精確控制相關(guān)性的波形序列集設(shè)計(jì)106
5.1 引言106
5.2 精確控制波形序列的自相關(guān)和互相關(guān)107
5.2.1 精確控制的自相關(guān)旁瓣電平的波形序列集優(yōu)化模型108
5.2.2 精確控制的互相關(guān)電平的波形序列集優(yōu)化模型109
5.3 算法推導(dǎo)和復(fù)雜度分析110
5.3.1 ACASL的推導(dǎo)111
5.3.2 ACCL的求解算法123
5.3.3 算法復(fù)雜度分析124
5.4 仿真實(shí)驗(yàn)124
5.4.1 ACASL方法仿真實(shí)驗(yàn)124
5.4.2 ACCL方法仿真實(shí)驗(yàn)129
5.5 本章小結(jié)132
參考文獻(xiàn)132
第6章 發(fā)射波形集和非匹配濾波器組聯(lián)合設(shè)計(jì)135
6.1 引言135
6.1.1 相關(guān)函數(shù)和模糊函數(shù)135
6.1.2 最大塊增量優(yōu)化算法136
6.2 最小化模糊函數(shù)旁瓣電平模型138
6.3 用于求解約束集包含HOP優(yōu)化問題的GMBI算法框架141
6.4 低復(fù)雜度多線性多項(xiàng)式函數(shù)計(jì)算147
6.4.1 多線性多項(xiàng)式函數(shù)147
6.4.2 向量ζl與標(biāo)量el的計(jì)算150
6.5 仿真實(shí)驗(yàn)151
6.5.1 多線性多項(xiàng)式函數(shù)替換的MBIL算法與MBIL算法性能對比151
6.5.2 模糊函數(shù)設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)153
6.5.3 多目標(biāo)探測應(yīng)用仿真實(shí)驗(yàn)158
6.6 本章小結(jié)159
參考文獻(xiàn)159
第7章 稀疏陣波束賦形161
7.1 引言161
7.2 基于ADMM的稀疏陣波束賦形算法推導(dǎo)161
7.2.1 任意陣稀疏波束賦形算法推導(dǎo)162
7.2.2 對稱陣稀疏波束賦形算法推導(dǎo)168
7.3 仿真實(shí)驗(yàn)171
7.3.1 線陣稀疏波束賦形仿真實(shí)驗(yàn)171
7.3.2 面陣稀疏波束賦形仿真實(shí)驗(yàn)178
7.4 本章小結(jié)180
參考文獻(xiàn)180
第8章 無需模板的陣列波束賦形183
8.1 引言183
8.2 無需模板的陣列波束賦形算法推導(dǎo)183
8.2.1 基于恒能量約束的無需模板波束賦形算法推導(dǎo)183
8.2.2 無需模板的唯相位陣列波束賦形算法推導(dǎo).191
8.3 仿真實(shí)驗(yàn)197
8.3.1 無幅度約束的波束賦形仿真實(shí)驗(yàn)197
8.3.2 常模波束賦形仿真實(shí)驗(yàn)203
8.3.3 唯相位波束賦形仿真實(shí)驗(yàn)208
8.4 本章小結(jié)212
參考文獻(xiàn)212
第9章 自組織蜂群柔性陣列波束賦形214
9.1 引言214
9.2 問題描述及數(shù)學(xué)建模215
9.3 算法推導(dǎo)216
9.3.1 基本算法216
9.3.2 擴(kuò)展算法219
9.4 計(jì)算復(fù)雜度及收斂性分析223
9.5 仿真實(shí)驗(yàn)224
9.5.1 蜂群自組織優(yōu)化實(shí)驗(yàn)224
9.5.2 天線個(gè)數(shù)的影響229
9.5.3 距離約束范圍的影響229
9.5.4 魯棒性測試230
9.6 本章小結(jié)231
參考文獻(xiàn)231
第10章 基于ADMM的魯棒自適應(yīng)波束形成234
10.1 引言234
10.2 算法推導(dǎo)234
10.2.1 主瓣雙邊約束的魯棒Capon波束形成算法推導(dǎo)235
10.2.2 雙約束的魯棒Capon波束形成算法推導(dǎo)237
10.2.3 脈沖噪聲下的魯棒Capon波束形成算法推導(dǎo)240
10.3 仿真實(shí)驗(yàn)242
10.3.1 主瓣雙邊約束的魯棒Capon波束形成算法仿真實(shí)驗(yàn)242
10.3.2 雙約束的魯棒Capon波束形成算法仿真實(shí)驗(yàn)244
10.3.3 脈沖噪聲下的魯棒Capon波束形成算法仿真實(shí)驗(yàn)245
10.4 本章小結(jié)246
參考文獻(xiàn)246
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