آرایه‌های خلوت در رادار، سونار و ارتباطات ۲۰۲۳
Sparse Arrays for Radar, Sonar, and Communications 2023

کتاب *آرایه‌های پراکنده برای رادار، سونار و ارتباطات* به بحث درباره رویکردهای مختلف طراحی آرایه‌های پراکنده می‌پردازد، از جمله رویکردهایی که به دنبال افزایش دهانه آرایه‌های مجازی یک‌بعدی و دوبعدی متناظر هستند، و همچنین رویکردهایی که آرایه‌ها را بر اساس راه‌حل‌های مسائل کمینه‌سازی مقید پیکربندی می‌کنند. دسته دوم شامل محدودیت‌های آماری و نسبت سیگنال به تداخل و نویز است؛ در این راستا، کتاب از گام‌های اخیر برداشته شده در بهینه‌سازی‌های محدب و یادگیری ماشین برای پیکربندی‌پذیری آرایه پراکنده در محیط‌های ثابت و پویا استفاده می‌کند. ایده‌های مشابهی برای طراحی شکل‌موج آرایه پراکنده ارائه شده است.

این کتاب همچنین به نقش آرایه‌های پراکنده در بهبود تشخیص و تفکیک هدف در رادار، بهبود ظرفیت کانال در MIMO انبوه، و بهبود مکان‌یابی هدف زیر آب در سونار می‌پردازد. توپولوژی‌های مختلف آرایه پراکنده را پوشش می‌دهد و رویکردهای مختلفی را ارائه می‌دهد که فرستنده‌ها و گیرنده‌های آرایه پراکنده بهینه و نیمه‌بهینه را ارائه می‌دهند.

کتاب *آرایه‌های پراکنده برای رادار، سونار و ارتباطات* که توسط یک متخصص برجسته جهانی در رادار و پردازش سیگنال ویرایش شده و توسط محققان درجه یک جهانی در زمینه‌های مربوطه به آن کمک شده است، موضوعاتی از جمله موارد زیر را پوشش می‌دهد:

* بهره‌گیری از آرایه‌های پراکنده در فناوری‌های نوظهور و نشان دادن قابلیت‌های آنها در کاربردهای مختلف سنجش و ارتباطات
* به کارگیری آرایه‌های پراکنده در محیط‌های مختلف و دستیابی به عملکردهای برتر نسبت به آرایه‌های یکنواخت معمولی
* حل مسائل مکان‌یابی، شکل‌دهی پرتو و جهت‌یابی با استفاده از ساختارهای آرایه غیریکنواخت برای سیگنال‌های باند باریک و باند پهن
* طراحی ساختارهای آرایه پراکنده برای سکوهای ثابت و متحرک که دهانه‌های آرایه فیزیکی و سنتز شده تولید می‌کنند.
* استفاده از شبکه‌های عصبی عمیق که مدل غیرخطی پیچیده زیربنایی را یاد می‌گیرند و پیکربندی آرایه پراکنده را با استفاده از نمایش‌های مشاهدات فضایی-زمانی داده ورودی، تولید می‌کنند.
* حل پیکربندی‌های بهینه آرایه پراکنده و ضرایب شکل‌دهی پرتو در سنجش با استفاده از روش‌های بهینه‌سازی محدب تکراری

کتاب *آرایه‌های پراکنده برای رادار، سونار و ارتباطات* با ارائه پوشش کاملی از پیشرفت‌های اخیر در طراحی و پیکربندی آرایه‌های پراکنده، منبعی ضروری در این زمینه برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی و مهندسان است که به دنبال تحقیق و کاربرد در زمینه‌های گسترده سنجش فعال/غیرفعال و ارتباطات هستند.

Specialized resource providing detailed coverage of recent advances in theory and applications of sparse arrays

Sparse Arrays for Radar, Sonar, and Communications discusses various design approaches of sparse arrays, including those seeking to increase the corresponding one-dimensional and two-dimensional virtual array apertures, as well as others that configure the arrays based on solutions of constrained minimization problems. The latter includes statistical bounds and signal-to-interference and noise ratio; in this respect, the book utilizes the recent strides made in convex optimizations and machine learning for sparse array configurability in both fixed and dynamic environments. Similar ideas are presented for sparse array-waveform design.

The book also discusses the role of sparse arrays in improving target detection and resolution in radar, improving channel capacity in massive MIMO, and improving underwater target localization in sonar. It covers different sparse array topologies, and provides various approaches that deliver the optimum and semi-optimum sparse array transceivers. .

Edited by a world-leading expert in Radar and Signal Processing and contributed to by world-class researchers in their respective fields, Sparse Arrays for Radar, Sonar, and Communications covers topics including:

• Utilizing sparse arrays in emerging technologies and showing their offerings in various sensing and communications applications
• Applying sparse arrays to different environments and obtain superior performances over conventional uniform arrays
• Solving the localization, beamforming, and direction-finding problems using non-uniform array structures for narrowband and wideband signals
• Designing sparse array structures for both stationary and moving platforms that produce physical and synthesized array apertures.
• Using deep neural networks that learn the underlying complex nonlinear model and output the sparse array configuration using representations of the input data spatio-temporal observations
• Solving for optimum sparse array configurations and beamforming coefficients in sensing using iterative convex optimization methods

Providing complete coverage of the recent considerable progress in sparse array design and configurations, Sparse Arrays for Radar, Sonar, and Communications is an essential resource on the subject for graduate students and engineers pursuing research and applications in the broad areas of active/passive sensing and communications.