信号处理与通信中的凸优化技术:经典入门教程

4星 · 超过85%的资源 需积分: 47 173 下载量 45 浏览量 更新于2024-07-19 7 收藏 4.16MB PDF 举报
"凸优化在信号处理与通信中的应用 Convex Optimization in Signal Processing and Communications" 本书由DANIEL P. PALOMAR和YONI N. ELDA编辑,旨在介绍凸优化理论在信号处理和通信系统中的应用,是通信系统凸优化的一个经典入门教程。凸优化是一种数学方法,用于解决具有特定性质(如凸性)的优化问题,它在解决复杂问题时能够保证全局最优解,而非局部最优。 在信号处理领域,凸优化广泛应用在滤波器设计、参数估计、信号检测和信号重构等多个方面。例如,最小均方误差(Minimum Mean Square Error, MMSE)估计问题可以通过凸优化来求解,以获得最佳的信号估计。此外,通过凸优化可以设计出性能优良的线性滤波器,如卡尔曼滤波器,用于去除噪声并提取有用信号。 在通信系统中,凸优化被用来优化传输效率、功率分配、信道编码和解码策略。例如,在无线通信中,功率分配是一个关键问题,凸优化可以确保在满足服务质量要求的同时,实现能量的有效利用。在多用户通信环境中,资源调度和公平性问题也可以通过凸优化技术得到解决。 书中可能涵盖了如拉格朗日乘子法、对偶问题、半定规划(Semidefinite Programming, SDP)、二次锥规划(Quadratic Constrained Programming, QCP)等凸优化的基本工具和算法。这些工具不仅有助于理解和解决实际工程问题,也为理论研究提供了强大的分析框架。 此外,书中的例子和练习题可能涵盖各种实际通信系统,如CDMA、OFDM、MIMO(多输入多输出)系统等,让读者能够将理论知识应用于实际场景。同时,书中可能还讨论了最近的进展,如大规模MIMO系统和机器学习在通信中的应用,这些都与凸优化紧密相关。 《凸优化在信号处理与通信中的应用》是一本深入浅出的教材,适合通信工程和信号处理领域的学生和研究人员学习,它提供了理论基础和实用技巧,帮助读者掌握如何利用凸优化技术解决实际问题,提升系统性能。