空时信号处理与阵列天线：理论与实践

该讲义主要探讨了极化天线阵列在信号处理中的应用，强调了几个关键点，包括空时信号的表示与重构、波的传播方向判断、迭加原理的应用以及非理想介质的影响。同时，它还提到了课程的学习目标、评估方式和推荐的参考书籍，涵盖了空间传播波的获取与处理、参数估计、自适应波束形成等核心理论和方法。 在无线通信和雷达系统中，极化天线阵列是重要的组成部分，它们能够接收和发送带有特定极化的电磁波。讲义首先指出，任何沿特定方向传播的空时信号都可表示为一元函数的形式，通过时间或空间采样，可以重构整个信号。这依赖于信号的带限性质，即在一定时间内或空间范围内捕获的信息足以恢复原始信号。通过对不同位置测量信号的比较，可以估计出波的传播方向，特别是在空间采样无模糊的情况下。 讲义提及了迭加原理，这意味着系统可以处理多个来自不同方向、不同频率的传播波，而不会产生相互干扰，这对于多路径环境下的信号处理至关重要。此外，非理想介质如大气、地形等会对传播波产生影响，这需要在实际应用中进行考虑和补偿。 课程的学习要求包括理解和掌握空间传播波的处理理论，特别是空时多维信号算法，以及参数估计和自适应波束形成的常用技术。课程还包括上机实践和期末论文或考试，以确保学生能将理论知识应用于实际问题。 推荐的参考书籍包括Monzingo和Miller的经典著作《Introduction to adaptive array》，Hudson的《Adaptive Array Principles》以及Haykin编辑的《Advances in Spectral Analysis and Array Processing》等，这些书籍提供了深入的理论和技术背景。此外，还有国内学者的著作，如孙超的《加权子空间拟合算法理论与应用》和刘德数等人的《空间谱估计及其应用》，以及张贤达和保铮的《通信信号处理》。 课程安排包含绪论和数学基础等内容，后续章节可能涉及更具体的信号处理技术，如自适应滤波、阵列信号的方向-of-arrival (DOA)估计、波束形成等。这些理论和技术对于现代无线通信系统的设计和优化具有重要意义。