无线通信中的空时与协作信号处理.pdf

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编辑推荐
有关新一代无线通信空时信号处理的学术专著;
总结了主要作者指导的博士、硕士研究生学位论文成果,反映了相关领域的最新研究进展,注重基础理论、算法仿真和应用技术的结合,可读性好;
对通信、信号处理以及相关专业的研究生和技术人员都有很好的参考价值。

目录
目 录

第1章 无线通信中的多天线技术 1
1.1 多天线通信系统概述 1
1.1.1 阵列增益 2
1.1.2 分集增益 3
1.1.3 复用增益 3
1.2 分集技术的原理和分类 4
1.2.1 分集技术的原理 4
1.2.2 分集技术的分类 4
1.2.3 分集合并技术 6
1.3 多天线通信系统的容量 7
1.3.1 发射端已知CSI情况下的MIMO信道容量 7
1.3.2 发射端未知CSI情况下的MIMO信道容量 10
1.3.3 发、收两端均未知CSI的MIMO信道容量 12
1.4 空时编码 14
1.4.1 经典空时码 14
1.4.2 非欧空时码 17
1.5 波束成形 22
1.5.1 波束成形的基本原理 22
1.5.2 波束成形的分类 23
1.6 天线与用户的选择 24
1.6.1 天线选择 24
1.6.2 用户选择 24
1.7 协作通信技术 25
1.7.1 中继协作 25
1.7.2 基站协作 26
参考文献 28

第2章 非相干空时编码调制 34
2.1 酉空时码 34
2.1.1 酉空时码的定义 34
2.1.2 成对差错概率及其Chernoff界 36
2.1.3 星座构成 41
2.1.4 酉空时码的调制解调原理 45
2.2 Cayley差分酉空时码 46
2.2.1 差分酉空时码 46
2.2.2 Cayley码 49
2.3 多电平空时码 50
2.4 适合酉空时矩阵的多进制Turbo码 52
2.4.1 酉空时矩阵级的Turbo码 52
2.4.2 多进制Turbo码的译码算法 54
2.4.3 非高斯分布多进制EXIT图 57
2.4.4 仿真与性能分析 61
2.5 卷积码与酉空时码的联合设计 65
2.5.1 网格酉空时编码 65
2.5.2 比特交织酉空时编码 67
2.5.3 仿真与性能分析 68
2.6 新型非相干空时码的纠错 70
2.6.1 Cayley码与Turbo码的级联 70
2.6.2 多电平空时码与Turbo码的级联 72
参考文献 74

第3章 波束成形与发射分集 77
3.1 MIMO系统中的波束成形技术 77
3.1.1 系统模型 77
3.1.2 MIMO系统中的特征波束成形技术 77
3.1.3 多用户MIMO系统中的波束成形技术 78
3.1.4 基于凸优化的波束成形技术 79
3.2 基于子空间跟踪的自适应波束成形 82
3.2.1 系统模型 83
3.2.2 自适应波束成形 84
3.2.3 子信道选择算法 85
3.2.4 仿真实验及分析 88
3.3 结合用户选择的多用户MISO自适应波束成形 90
3.3.1 系统模型 91
3.3.2 算法实现 92
3.3.3 仿真实验及分析 95
3.4 发射分集与波束成形联合优化设计 97
3.4.1 发射分集与波束成形的区别与联系 97
3.4.2 发射分集与波束成形联合系统的错误率分析 98
3.4.3 发射分集与波束成形联合系统的容量 99
3.5 波束空时分组码方案 102
3.5.1 分立波束空时分组码 104
3.5.2 集成波束空时分组码 107
参考文献 113

第4章 协作波束成形 118
4.1 基于最大化接收信噪比的协作波束成形 118
4.1.1 模型建立 118
4.1.2 近最优波束成形矢量设计 122
4.1.3 闭式次优波束成形矢量设计 123
4.1.4 仿真实验及分析 124
4.2 基于最小化中继发射功率的协作波束成形 126
4.2.1 模型建立 126
4.2.2 协作波束成形矢量设计 127
4.2.3 仿真实验及分析 128
4.3 基于概率约束的顽健协作波束成形技术 130
4.3.1 系统模型 130
4.3.2 高斯近似 133
4.3.3 概率约束下的协作波束成形的优化 134
4.3.4 仿真实验及分析 136
4.4 基于模拟退火算法的协作波束成形 138
4.4.1 Metropolis准则 138
4.4.2 基于SA算法的随机波束成形方法 140
4.4.3 仿真实验及分析 141
4.5 多源多宿通信系统中的协作波束成形 143
4.5.1 系统模型 143
4.5.2 经典协作波束成形算法 145
4.5.3 顽健协作波束成形算法 146
参考文献 151

第5章 天线选择与用户调度 153
5.1 天线选择 153
5.1.1 基于几何向量的天线选择方案 154
5.1.2 基于矩阵分解的天线选择方案 156
5.1.3 最大化最小特征值天线选择方案及其凸优化实现 159
5.1.4 DSTTD系统天线重分组技术研究 162
5.2 基于完全信道信息下的用户调度 169
5.2.1 基于块对角化预编码的用户调度方案 170
5.2.2 基于信漏造比预编码的用户调度方案 177
5.3 基于有限反馈的用户调度 183
5.3.1 多用户MISO系统中基于有限反馈的用户选择算法 183
5.3.2 MU-MIMO系统中基于有限反馈的用户选择算法 187
5.4 联合天线选择与用户调度 192
5.4.1 基于QoS的下行发射天线选择和用户调度算法 192
5.4.2 基于SINR最大化的上行天线选择与用户调度算法 199
参考文献 204

第6章 协作分集和中继选择 207
6.1 中继协作通信概述 207
6.1.1 协作转发策略 207
6.1.2 协作通信基本模型 209
6.2 基于信噪比的混合译码放大转发协作机制的性能分析 211
6.2.1 系统和信道模型 211
6.2.2 误比特率性能分析 212
6.2.3 实验结果和分析 215
6.3 基于机会中继的译码转发机制的渐进误符号率分析 217
6.3.1 系统和信道模型 217
6.3.2 平均误符号率分析 217
6.3.3 仿真结果和分析 220
6.4 基于选择协作的译码转发机制性能分析及改进 222
6.4.1 系统和信道模型 222
6.4.2 基于等增益合并的选择协作机制的性能分析 222
6.4.3 译码转发的一种改进型选择协作机制 228
6.5 多源多中继协作网络性能分析 231
6.5.1 系统模型 231
6.5.2 分步选择方案性能分析 232
6.5.3 分步选择方案仿真结果与性能比较 235
6.5.4 基于增量中继和部分信息选择法的分步选择方案性能分析 237
6.5.5 基于增量中继和部分信息选择法的分步选择方案仿真结果与分析 241

参考文献 243

内容简介
  《无线通信中的空时与协作信号处理》主要讨论多天线无线通信系统所涉及的空时与协作信号处理方法与技术。全书共分为6章,集中阐述了无线通信系统中的空时与协作信号处理技术及其最新发展。具体内容包括:无线通信中多天线技术的基本概念、非相干空时编码调制、波束成形与发射分集、协作波束成形、天线选择与用户调度、协作分集和中继选择等方法与技术。
  《无线通信中的空时与协作信号处理》可作为高等院校通信与电子学科研究生和相关科技工作者的参考书。

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