图-极化天线阵列信号处理讲义：自适应波束形成与快速算法

本讲义旨在深入讲解图-极化天线加阵列信号处理的相关知识，特别关注在空间传播环境下，信号的获取、处理以及自适应波束形成技术的应用。课程的核心内容包括： 1. 空间传播与信号携带：首先，学生将被引导理解空间传播中的波信号如何携带信息，这涉及到电磁波的传播特性及如何通过阵列接收器捕获这些信号。 2. 空时多维信号算法：学习的重点之一是掌握空时多维信号处理的理论，如MIMO（Multiple Input Multiple Output）系统和OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）等，这些都是现代无线通信中的关键技术。 3. 参数估计和自适应波束形成：这部分强调了自适应算法的重要性，如利用二阶统计量来调整阵列天线的指向，以达到最佳的方向性和抗干扰能力。矩阵求逆操作的高效算法研究也是这一部分的关键，因为实际应用中，大规模计算是性能瓶颈。 4. 经典教材与参考：课程推荐了Monzingo和Miller的《自适应阵列》、Hudson的《自适应阵列原理》等权威著作，以及孙超、刘德数和张贤达等人的专著，作为深入学习的参考资料。 5. 实践环节：课程包含丰富的上机实践环节，让学生能够亲手实践理论知识，提升动手能力和实际问题解决能力。 6. 课程目标与考核：课程目标除了理论知识掌握外，还包括撰写论文和期末考试，以全面评估学生的理解和应用能力。 7. 课程大纲：课程分为多个章节，包括绪论、数学基础、自适应波束形成原理、空时多维信号处理方法等，覆盖了从基础概念到高级技术的完整教学路径。 通过本讲义的学习，学生将对阵列信号处理有深入的理解，能够应用于实际通信系统的设计和优化，提高系统的性能和抗干扰能力。同时，对于矩阵求逆算法的研究也将推动信号处理技术的进一步发展。