content(symbol): 附录 A 补充 §4.2/§4.3 桥接与波束成形预留符号

按 agent_instruction.md §4.2、§4.3 在 A-symbolIndex 中提前注册
估计侧与波束成形侧的桥接符号,避免后续章节临时定义冲突。

为何提前定义:$\mathbf Q$ 在波束成形领域是人工噪声协方差矩阵
的强约定符号,必须先释放(旋转矩阵已改写为 $\boldsymbol\Omega_\ell$);
$\mathbf h_{\ell,k}$、$\mathbf H_\ell$ 与估计侧的 $\zeta_{\ell,k}\mathbf a_\ell$
是同一物理量的两种表达,先建桥可减少跨章节歧义。

补充项:
- 索引表:$N_e$ / $e$(窃听者)
- 几何符号表:$\mathbf h_{\ell,k}$、$\mathbf H_\ell$
- Doppler/时延表:$\delta_\ell$、$\delta\tau_\ell$(时间戳误差)
- CRB 符号表:$\boldsymbol\epsilon_{\xi,k}$、$\mathbf C_{\xi,k}$
- 新增子节"波束成形与安全通信符号(预留)",含 $\mathbf w_{\ell,k}$、
  $\mathbf W_\ell$、$\mathbf Q$、$P_t$、$\mathrm{SINR}_k$、$\mathcal K$、
  $\mathcal E$、$\mathbf h_{\ell,e}$、$C_s^{(k)}$、$\Delta\mathbf h_{\ell,k}$、$\epsilon_k$。
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2026-06-14 16:52:24 +08:00
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@@ -135,6 +135,7 @@
$\tilde{\mathbf y}_\ell$ 和 $\tilde{\mathbf y}_{\ell,p}$ & 对相应观测矩阵按列向量化后的观测向量。\\
$\mathbf N$、$\mathbf N_\ell$、$\mathbf N_{\ell,p}$ & 与相应观测矩阵维度匹配的噪声矩阵。\\
$\tilde{\mathbf n}_\ell$ 和 $\tilde{\mathbf n}_{\ell,p}$ & 对相应噪声矩阵按列向量化后的噪声向量,例如 $\tilde{\mathbf n}_\ell\triangleq\vect(\mathbf N_\ell)$、$\tilde{\mathbf n}_{\ell,p}\triangleq\vect(\mathbf N_{\ell,p})$。\\
$N_e$ / $e$ & $N_e$ 为窃听者总数;$e$ 为窃听者索引,$e=1,\ldots,N_e$。单窃听者场景中可省略下标。该符号为后续波束成形与安全通信章节预留,估计正文不使用。\\
\end{longtable}
\endgroup
@@ -184,6 +185,8 @@
$u_{x,k}$ 和 $u_{y,k}$ & \gls{upa} 平面内的方向余弦分量。\\
$\mathbf B_{\mathrm{st}}(\bm\Theta,\boldsymbol\nu)$ & 空时导向矩阵或空时 steering/dictionary matrix,由各信源的空时导向列向量组成;该符号避免与 CRB 协方差矩阵 $\mathbf C$ 冲突。\\
$\mathbf b_{\mathrm{st},k}(\bm\theta_k,\nu_k)$ & 第 $k$ 个信源的空时导向列向量,通常由空间导向矢量与 Doppler 时间导向矢量 Kronecker 组合得到。此处下标 $\mathrm{st}$ 表示 space--time。\\
$\mathbf h_{\ell,k}\in\mathbb C^{M_\ell}$ & 第 $k$ 个用户(单天线)到第 $\ell$ 颗卫星的上行等效信道向量;远场窄带假设下 $\mathbf h_{\ell,k}=\zeta_{\ell,k}\mathbf a_\ell(\boldsymbol\xi_k)$。参数估计侧使用 $\mathbf a_\ell$ 与 $\zeta_{\ell,k}$;波束成形侧合并为 $\mathbf h_{\ell,k}$。\\
$\mathbf H_\ell\in\mathbb C^{M_\ell\times K}$ & 第 $\ell$ 颗卫星的上行信道矩阵,第 $k$ 列为 $\mathbf h_{\ell,k}$。\\
\end{longtable}
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@@ -228,6 +231,8 @@
$\boldsymbol\nu=[\nu_1,\ldots,\nu_K]^\Tran$ & 单阵列 DoA--Doppler 模型中所有信源归一化角 Doppler 的集合。\\
$\mathbf D_t(\boldsymbol\nu)$ & 单阵列 DoA--Doppler 模型中的 Doppler 相位对角矩阵。\\
$\tau_\ell$ & 第 $\ell$ 条链路上的离散时延。 若它由参考星时延诱导得到,应在参考星参数化中说明其映射。\\
$\delta_\ell$ & 第 $\ell$ 颗卫星相对参考星的时间戳误差,单位为采样点数;参考星 $\delta_{\ell_{\mathrm{ref}}}=0$,其余作为部分相干观测模型中的干扰参数。\\
$\delta\tau_\ell$ & 与 $\delta_\ell$ 对应的物理时间误差(秒),$\delta_\ell=\delta\tau_\ell/T_{\mathrm{s}}$。\\
\end{longtable}
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@@ -457,6 +462,8 @@
$\mathcal P_{\mathbf B}$ 和 $\mathcal P_{\mathbf B}^{\perp}$ & 到矩阵 $\mathbf B$ 列空间及其正交补的投影算子,定义为 $\mathcal P_{\mathbf B}=\mathbf B(\mathbf B^\Herm\mathbf B)^{-1}\mathbf B^\Herm$ 和 $\mathcal P_{\mathbf B}^{\perp}=\mathbf I-\mathcal P_{\mathbf B}$。当 $\mathbf B=\mathbf A$ 时得到空间导向矩阵投影;当 $\mathbf B=\mathbf B_{\mathrm{st}}$ 时得到空时导向矩阵投影。\\
$\mathbf R$ 或 $\mathbf R_y$ & 随机信号模型中的观测协方差矩阵。\\
$\mathbf R_x$ & 随机信号模型中的信源协方差矩阵。\\
$\boldsymbol\epsilon_{\xi,k}=\hat{\boldsymbol\xi}_k-\boldsymbol\xi_k$ & 第 $k$ 个用户的 DoA 估计误差向量。\\
$\mathbf C_{\xi,k}$ & 第 $k$ 个用户 DoA 估计的 CRB 协方差矩阵,即 EFIM 对 $\boldsymbol\xi_k$ 块的逆。该量作为波束成形鲁棒设计的理论上界。\\
\end{longtable}
\endgroup
@@ -554,3 +561,45 @@
13 & 旋转矩阵统一写为 $\boldsymbol{\Omega}_\ell$,不再使用 $\mathbf{Q}_\ell$;$\mathbf{Q}$ 保留给波束成形章节中的人工噪声协方差矩阵,避免符号冲突。\\
\end{longtable}
\endgroup
\subsection{波束成形与安全通信符号(预留)}
\label{subsec:beamformingSymbols}
本小节为后续波束成形与安全通信章节预留命名空间。表~\ref{tab:beamformingNotation} 列出的符号在估计正文中均不使用,仅在写到波束成形与安全设计时启用。提前定义的目的是避免符号冲突——尤其是 $\mathbf Q$ 作为人工噪声协方差矩阵的强约定,已通过将旋转矩阵改写为 $\boldsymbol\Omega_\ell$ 提前释放。
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\small
\setlength{\LTpre}{4pt}
\setlength{\LTpost}{4pt}
\renewcommand{\arraystretch}{1.15}
\begin{longtable}{>{\raggedright\arraybackslash}p{0.30\textwidth}>{\raggedright\arraybackslash}p{0.60\textwidth}}
\caption{波束成形与安全通信符号约定}
\label{tab:beamformingNotation}\\
\hline
\textbf{符号} & \textbf{含义}\\
\hline
\endfirsthead
\multicolumn{2}{l}{\small\tablename~\thetable{} 波束成形与安全通信符号约定(续)}\\
\hline
\textbf{符号} & \textbf{含义}\\
\hline
\endhead
\hline
\multicolumn{2}{r}{\small 续下页}\\
\endfoot
\hline
\endlastfoot
$\mathbf w_{\ell,k}\in\mathbb C^{M_\ell}$ & 第 $\ell$ 颗卫星对第 $k$ 个用户的波束成形向量。上行/下行语境由所在节说明确定,同时出现时加上标 $\mathrm{ul}$ 或 $\mathrm{dl}$。\\
$\mathbf W_\ell\in\mathbb C^{M_\ell\times K}$ & 第 $\ell$ 颗卫星的波束成形矩阵,第 $k$ 列为 $\mathbf w_{\ell,k}$。\\
$\mathbf Q\in\mathbb C^{M_\ell\times M_\ell}$ & 人工噪声协方差矩阵,$\mathbf Q\succeq\mathbf 0$。仅在安全波束成形节中使用。\\
$P_t$ & 发射总功率约束。\\
$P_\ell$ & 第 $\ell$ 颗卫星的功率约束。\\
$\mathrm{SINR}_k$ & 第 $k$ 个合法用户的接收信噪干扰比。\\
$\mathcal K=\{1,\ldots,K\}$ & 合法用户集合(花体字母,与用户总数 $K$ 区分)。\\
$\mathcal E=\{1,\ldots,N_e\}$ & 窃听者集合。\\
$\mathbf h_{\ell,e}\in\mathbb C^{M_\ell}$ & 第 $e$ 个窃听者(单天线)到第 $\ell$ 颗卫星的信道向量。\\
$C_s^{(k)}$ & 对第 $k$ 个合法用户的保密速率。\\
$\Delta\mathbf h_{\ell,k}$ & 信道估计误差向量,$\|\Delta\mathbf h_{\ell,k}\|_2\le\epsilon_k$ 用于鲁棒设计。\\
$\epsilon_k$ & 第 $k$ 个用户的信道不确定性半径。\\
\end{longtable}
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