From 8c24f6b090f92b8bca975ad7e6dd8641b2d24e82 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Josh Gao Date: Mon, 15 Jun 2026 19:40:58 +0800 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?fix(symbol):=20=E7=AC=AC=201=20=E8=8A=82?= =?UTF-8?q?=E4=BF=A1=E6=BA=90=E6=94=B9=E7=94=A8=20x=5Ft/X=20=E4=B8=8E=20R?= =?UTF-8?q?=5Fx?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit 第 1 节原用 s_t/S 表示确定信号源、P 表示随机源协方差, 与符号索引 A 表及附录 D 冲突:后者用 x_t/X/x_k(t) 表示信源、 R_x 表示源协方差,而 s_k(t) 已保留给第 2 节起的已知导频。 统一改为 x 体系,消除 s_k(t)(未知源 vs 已知导频)的同字形歧义, 也避免与第 3 节卫星位置矢量 s_ell 撞车。 --- parts/sec1_singleArrayDoa.tex | 26 +++++++++++++------------- 1 file changed, 13 insertions(+), 13 deletions(-) diff --git a/parts/sec1_singleArrayDoa.tex b/parts/sec1_singleArrayDoa.tex index 7e8cb52..f0b9944 100644 --- a/parts/sec1_singleArrayDoa.tex +++ b/parts/sec1_singleArrayDoa.tex @@ -20,7 +20,7 @@ $M$ 元阵列在第 $t$ 个快拍的接收向量记为 \label{eq:single_arr_doa_model} \mathbf y_t = - \mathbf A(\bm{\Theta})\mathbf s_t + \mathbf n_t, + \mathbf A(\bm{\Theta})\mathbf x_t + \mathbf n_t, \qquad t=0,1,\ldots,T-1, \end{equation} 其中: @@ -33,15 +33,15 @@ $M$ 元阵列在第 $t$ 个快拍的接收向量记为 \left[\mathbf a(\bm{\theta}_1),\ldots,\mathbf a(\bm{\theta}_K)\right] \in \mathbb C^{M\times K} $,其中 $\mathbf a(\bm{\theta}_k)$ 为第 $k$ 个信源对应的导向矢量; - \item 信源快拍 $\mathbf s_t=[s_1(t),\ldots,s_K(t)]^\Tran\in\mathbb C^{K\times 1}$,作为确定性未知量; + \item 信源快拍 $\mathbf x_t=[x_1(t),\ldots,x_K(t)]^\Tran\in\mathbb C^{K\times 1}$,作为确定性未知量; \item 噪声向量 $\mathbf n_t\sim\mathcal{CN}(\mathbf 0,\sigma_n^2\mathbf I_M)$。 \end{itemize} 将所有快拍按列堆叠得到矩阵形式 \begin{equation} - \mathbf Y = \mathbf A(\bm{\Theta})\mathbf S + \mathbf N, + \mathbf Y = \mathbf A(\bm{\Theta})\mathbf X + \mathbf N, \end{equation} -其中 $\mathbf Y\in\mathbb C^{M\times T}$、$\mathbf S\in\mathbb C^{K\times T}$、$\mathbf N\in\mathbb C^{M\times T}$ 为相应的堆叠矩阵。 +其中 $\mathbf Y\in\mathbb C^{M\times T}$、$\mathbf X\in\mathbb C^{K\times T}$、$\mathbf N\in\mathbb C^{M\times T}$ 为相应的堆叠矩阵。 本节待估主参数为 \begin{equation*} \boldsymbol\eta @@ -50,7 +50,7 @@ $M$ 元阵列在第 $t$ 个快拍的接收向量记为 = \left[\bm\theta_1^\Tran,\ldots,\bm\theta_K^\Tran\right]^\Tran, \end{equation*} -干扰参数为信源快拍 $\{\mathbf s_t\}$ 与噪声方差 $\sigma_n^2$。 +干扰参数为信源快拍 $\{\mathbf x_t\}$ 与噪声方差 $\sigma_n^2$。 \subsection{阵列模型:ULA 与 UPA} \label{subsec:single_arr_array_model} @@ -114,29 +114,29 @@ $M$ 元阵列在第 $t$ 个快拍的接收向量记为 \subsection{对数似然与确定最大似然准则} -记 $\sigma\triangleq\sigma_n^2$。由 $\mathbf n_t\sim\mathcal{CN}(\mathbf 0,\sigma\mathbf I_M)$ 及 $\mathbf s_t$ 的确定性假设,有 $\mathbf y_t\sim\mathcal{CN}(\mathbf A(\bm\Theta)\mathbf s_t,\sigma\mathbf I_M)$。各快拍独立,对数似然为 +记 $\sigma\triangleq\sigma_n^2$。由 $\mathbf n_t\sim\mathcal{CN}(\mathbf 0,\sigma\mathbf I_M)$ 及 $\mathbf x_t$ 的确定性假设,有 $\mathbf y_t\sim\mathcal{CN}(\mathbf A(\bm\Theta)\mathbf x_t,\sigma\mathbf I_M)$。各快拍独立,对数似然为 \begin{equation} \label{eq:det_ml_log_likelihood} - \ln \mathcal L(\sigma,\{\mathbf s_t\},\bm\Theta) + \ln \mathcal L(\sigma,\{\mathbf x_t\},\bm\Theta) = \mathrm{Const} -MT\ln\sigma - -\frac{1}{\sigma}\sum_{t=0}^{T-1}\left\|\mathbf y_t-\mathbf A(\bm\Theta)\mathbf s_t\right\|_2^2. + -\frac{1}{\sigma}\sum_{t=0}^{T-1}\left\|\mathbf y_t-\mathbf A(\bm\Theta)\mathbf x_t\right\|_2^2. \end{equation} 对应的 \gls{dml}/\gls{cml} 优化问题为 \begin{alignat}{2} \label{eq:det_ml_doa_opt} - &\minimize_{\bm\Theta,\{\mathbf s_t\},\sigma} \quad && + &\minimize_{\bm\Theta,\{\mathbf x_t\},\sigma} \quad && MT\ln\sigma + - \frac{1}{\sigma}\sum_{t=0}^{T-1}\left\|\mathbf y_t-\mathbf A(\bm\Theta)\mathbf s_t\right\|_2^2. + \frac{1}{\sigma}\sum_{t=0}^{T-1}\left\|\mathbf y_t-\mathbf A(\bm\Theta)\mathbf x_t\right\|_2^2. \end{alignat} \subsection{集中似然与投影残差准则} -我们关心的是 $\bm\Theta$,因此把信源快拍 $\{\mathbf s_t\}$ 与噪声方差 $\sigma$ 视为干扰参数集中消去。对固定的 $\bm\Theta$,逐一最小化得到的闭式解为 +我们关心的是 $\bm\Theta$,因此把信源快拍 $\{\mathbf x_t\}$ 与噪声方差 $\sigma$ 视为干扰参数集中消去。对固定的 $\bm\Theta$,逐一最小化得到的闭式解为 \begin{equation} - \widehat{\mathbf s}_t(\bm\Theta) + \widehat{\mathbf x}_t(\bm\Theta) = \left(\mathbf A^\Herm\mathbf A\right)^{-1}\mathbf A^\Herm\mathbf y_t, \qquad @@ -168,6 +168,6 @@ $\mathcal P_{\mathbf A}$ 是导向矩阵列空间的正交投影算子,将贯 \subsection{随机信号模型的对比与取舍} \label{subsec:sml_contrast} -经典文献中另一条主线是随机信号模型,即把 $\mathbf s_t$ 视为零均值复高斯过程 $\mathbf s_t\sim\mathcal{CN}(\mathbf 0,\mathbf P)$。此时观测协方差为 $\mathbf R(\bm\Theta)=\mathbf A(\bm\Theta)\mathbf P\mathbf A^\Herm(\bm\Theta)+\sigma\mathbf I_M$,\gls{sml} 似然只通过 $\mathbf R(\bm\Theta)$ 依赖参数,从而只能识别信号子空间而非信号波形。 +经典文献中另一条主线是随机信号模型,即把 $\mathbf x_t$ 视为零均值复高斯过程 $\mathbf x_t\sim\mathcal{CN}(\mathbf 0,\mathbf R_x)$。此时观测协方差为 $\mathbf R(\bm\Theta)=\mathbf A(\bm\Theta)\mathbf R_x\mathbf A^\Herm(\bm\Theta)+\sigma\mathbf I_M$,\gls{sml} 似然只通过 $\mathbf R(\bm\Theta)$ 依赖参数,从而只能识别信号子空间而非信号波形。 一旦引入 Doppler,时间相位项 $e^{j\nu_k t}$ 会被随机信号波形的统计平均吸收,DoA 与 Doppler 不可分离;这是本笔记后续主线选择确定信号假设(已知训练序列/导频)的根本原因。 随机信号 DoA 估计与其 \gls{crb} 仅作为对照保留在附录~\ref{sec:sto_doa_crb} 中供查阅,不再进入第~\ref{sec:det_doa_doppler_est} 节及之后的主线。