| 定價： | ￥ 59 | ||
| 作者： | 邵朝 | ||
| 出版： | 電子工業出版社 | ||
| 書號： | 9787121191107 | ||
| 語言： | 簡體中文 | ||
| 日期： | 2013-01-01 | ||
| 版次： | 1 | 頁數： | 368 |
| 開本： | 16開 | 查看： | 0次 |
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本書在分析多輸入多輸出（MIMO）系統信道特性和容量的基礎上，系統闡述了MIMO系統與空時編碼的相關理論、編碼方案、性能分析、優化及應用。主要內容包括：無線信道的傳播和衰落特性分析與模擬、MIMO信道的容量分析、空時分組碼的設計原則、正交空時分組碼編碼及性能分析、空時格型碼的編碼原理及性能分析、分層空時編碼原理及檢測算法分析、準正交空時分組碼和最小解碼復雜度分析、MIMO系統與正交頻分復用及空時編碼傳輸技術，凸優化理論與MIMO系統收發機的設計。本書內容的闡述循序漸進、條理清晰、系統性強，書中重要結論、編碼方案等均利用MATLAB＆reg;軟件平臺進行編程實現；各章均對重要知識點予以總結，并附有練習題。
第1章 無線信道的傳播和衰落特性分析與模擬 1
引言 1
1.1 一些預備知識與概念 2
1.2 無線信道一般傳播特性分析 3
1.2.1 大尺度衰落 6
1.2.2 小尺度衰落 13
1.3 單輸入單輸出信道模型 22
1.3.1 室內信道模型 23
1.3.2 室外信道模型 30
1.4 多輸入多輸出信道模型 45
1.4.1 多輸入多輸出信道統計模型 45
1.4.2 I-METRA 多輸入多輸出信道統計模型 54
1.4.3 SCM 多輸入多輸出信道模型 63
1.5 天線分集及合并算法 69
1.5.1 分集增益的一些概念 69
1.5.2 幾種經典的合并算法 71
1.6 多輸入多輸出信道系統 75
1.7 本章要點總結 75
練習題 76
參考文獻 77
第2章 MIMO信道的容量分析 80
引言 80
2.1 一些準備 81
2.2 具有確定傳輸函數的多輸入多輸出高斯信道的容量分析 83
2.2.1 多輸入多輸出信道容量的定義 83
2.2.2 發送端未知信道參數時的信道容量 84
2.2.3 發送端已知信道參數時的信道容量 86
2.2.4 確定性信道的信道容量 88
2.2.5 隨機性信道的信道容量 91
2.2.6 遍歷性容量 91
2.2.7 中斷容量 92
2.3 差錯指數 93
2.4 影響信道容量的其他一些因素 94
2.4.1 衰落相關對信道容量的影響 94
2.4.2 直達波對信道容量的影響 96
2.4.3 交叉極化判別對信道容量的影響 97
2.4.4 信道蛻化—鎖眼效應對信道容量的影響 99
2.4.5 頻率選擇性信道對信道容量的影響 100
2.5 模擬說明 103
2.6 本章要點總結 103
練習題 103
參考文獻 104
第3章 空時分組碼的設計準則 105
引言 105
3.1 秩和行列式準則 106
3.2 跡準則 112
3.3 最大互信息熵準則 114
3.4 本章要點總結 115
練習題 115
參考文獻 116
第4章 正交空時分組碼編碼及性能分析 117
引言 117
4.1 Alamouti 空時編碼方案 118
4.2 Alamouti 空時編碼方案與最大比合并器的比較 122
4.3 實正交設計 124
4.4 廣義實正交設計 133
4.5 復正交設計和廣義復正交設計 139
4.6 OSTBC的解碼（符號估計判決量的構造） 147
4.7 性能分析 149
4.7.1 正交空時碼情形的性能分析 150
4.7.2 非正交空時碼情形的性能分析 154
4.8 計算機模擬實驗說明 157
4.9 本章要點總結 158
練習題 159
參考文獻 161
附錄A 有關函數Q(x)的幾個結果 163
附錄B 編碼矩陣 對信道參數的編碼變換公式 164
第5章 空時格型碼的編碼原理及性能分析 165
引言 165
5.1 空時格型編碼器的網格圖 165
5.2 空時格型碼編碼器結構、生成多項式及生成矩陣 166
5.3 空時格型碼的解碼算法 172
5.4 空時格型碼的性能分析 172
5.5 空時格型碼的設計 174
5.6 本章要點總結 178
練習題 178
參考文獻 179
第6章 分層空時編碼原理及檢測算法分析 180
引言 180
6.1 系統模型和層的概念 181
6.2 分層空時碼的編碼結構和原理 183
6.2.1 分層空時碼的水平編碼結構 183
6.2.2 分層空時碼的垂直編碼結構 190
6.3 分層空時編碼的幾個經典檢測算法 192
6.3.1 最大似然檢測器 193
6.3.2 迫零（解相關）檢測器 193
6.3.3 最小均方誤差檢測器 194
6.3.4 基于QR分解的干擾逐個剔除接收機 195
6.4 分層空時編碼的性能分析 197
6.4.1 水平分層空時碼的性能分析 197
6.4.2 慢衰落信道的性能分析 198
6.4.3 快衰落信道的性能分析 198
6.5 信道估計問題 199
6.6 計算機模擬實驗結果和說明 203
6.7 本章要點總結 207
練習題 207
參考文獻 208
第7章 準正交空時分組碼和最小解碼復雜度分析 209
引言 209
7.1 擬（準）正交空時分組碼的傳輸模型 210
7.2 擬（準）正交空時分組碼的編碼規則和解碼算法 214
7.2.1 幾種擬（準）正交空時分組碼的編碼方案 214
7.2.2 擬（準）正交空時分組碼的星座圖旋轉編碼與解碼算法 216
7.2.3 擬（準）正交空時分組碼的解碼算法復雜度分析 222
7.3 通用的非奇異線性星座圖符號變換公式 224
7.4 非奇異線性變換矩陣 的設計 226
7.4.1 非奇異線性變換矩陣 對最大似然解碼為實符號對復雜度的充分必要條件 226
7.4.2 正方形QAM情形下的最佳線性變換 228
7.4.3 矩形QAM（RQAM）情形下的最佳線性變換 230
7.4.4 關于任何格點上的任意QAM調制符號星座圖的非奇異線性變換 233
7.5 關于矩形QAM調制符號星座圖和坐標交織正交設計的最佳線性變換 235
7.5.1 坐標交織正交設計編碼的概念 235
7.5.2 坐標交織正交碼的最優解碼 237
7.5.3 坐標交織正交碼的空時分集增益和編碼增益 239
7.5.4 4-QAM星座圖的最佳旋轉角 240
7.5.5 坐標交織正交設計的非奇異線性變換 240
7.6 計算機仿真和結論 242
7.7 本章要點總結 245
練習題 246
參考文獻 248
附錄C 定理7.1的證明 251
附錄D 定理7.2的證明 254
附錄E 定理7.3的證明 259
附錄F 定理7.7的證明 263
第8章 MIMO系統與正交頻分復用及空時頻編碼傳輸技術 264
引言 264
8.1 正交頻分復用（OFDM）技術的基本概念 265
8.2 正交頻分復用（OFDM）技術的基本原理 266
8.2.1 正交頻分復用（OFDM）信號的生成和表達式 267
8.2.2 OFDM信號的數學表達式 268
8.2.3 保護間隔與循環前綴的插入 269
8.2.4 加窗函數對OFDM信號的意義 270
8.3 正交頻分復用（OFDM）信號的接收與解碼 271
8.3.1 OFDM信號接收端結構分析 272
8.3.2 OFDM信號在接收端的數學表示分析 273
8.4 OFDM信號功率峰均值比（PAPR）問題 281
8.4.1 OFDM信號峰均值功率比的分布 281
8.4.2 非線性形變類限幅法 282
8.4.3 編碼類方法 288
8.4.4 加擾類方法 289
8.5 MIMO-STFC-OFDM系統成對差錯概率分析 292
8.5.1 系統模型及其分集特性 293
8.5.2 基于OFDM調制的發送端陣列天線系統與空頻編碼 295
8.5.3 成對差錯概率分析 296
8.5.4 空時頻編碼矩陣對成對差錯概率的影響分析 301
8.5.5 接收數據矢量協方差分析 303
8.6 空—時—頻分集增益的實現 306
8.7 關于成對差錯概率的模擬分析 319
8.8 本章要點總結 321
練習題 322
參考文獻 325
附錄G 接收信號數據矢量 的2范數的計算公式推導 329
附錄H 成對差錯概率的計算公式推導 330
第9章 凸優化理論與MIMO系統收發機的設計 335
引言 335
9.1 優化理論的一些基本概念 335
9.2 凸優化及其對偶理論 338
9.2.1 凸優化的定義和分類 338
9.2.2 將一般優化問題轉化為凸優化問題 339
9.2.3 拉格朗日乘子對偶理論和KKT條件 340
9.3 MIMO系統接收端的優化問題 341
9.3.1 MIMO系統發送端和接收端信號模型 341
9.3.2 與線性接收濾波器有關的性能指標 342
9.3.3 最優線性接收濾波器 343
9.3.4 不同性能度量間的聯系 344
9.4 MIMO系統發送端波束形成優化問題 345
9.4.1 MIMO系統發送端波束形成的凸優化處理 346
9.4.2 性能指標直接約束的發送端濾波器優化設計 346
9.4.3 廣義性能指標約束的系統發送端濾波器優化設計 348
9.4.4 最小誤比特率發送端濾波器優化設計 349
9.5 本章要點總結 350
練習題 351
參考文獻 352
引言 1
1.1 一些預備知識與概念 2
1.2 無線信道一般傳播特性分析 3
1.2.1 大尺度衰落 6
1.2.2 小尺度衰落 13
1.3 單輸入單輸出信道模型 22
1.3.1 室內信道模型 23
1.3.2 室外信道模型 30
1.4 多輸入多輸出信道模型 45
1.4.1 多輸入多輸出信道統計模型 45
1.4.2 I-METRA 多輸入多輸出信道統計模型 54
1.4.3 SCM 多輸入多輸出信道模型 63
1.5 天線分集及合并算法 69
1.5.1 分集增益的一些概念 69
1.5.2 幾種經典的合并算法 71
1.6 多輸入多輸出信道系統 75
1.7 本章要點總結 75
練習題 76
參考文獻 77
第2章 MIMO信道的容量分析 80
引言 80
2.1 一些準備 81
2.2 具有確定傳輸函數的多輸入多輸出高斯信道的容量分析 83
2.2.1 多輸入多輸出信道容量的定義 83
2.2.2 發送端未知信道參數時的信道容量 84
2.2.3 發送端已知信道參數時的信道容量 86
2.2.4 確定性信道的信道容量 88
2.2.5 隨機性信道的信道容量 91
2.2.6 遍歷性容量 91
2.2.7 中斷容量 92
2.3 差錯指數 93
2.4 影響信道容量的其他一些因素 94
2.4.1 衰落相關對信道容量的影響 94
2.4.2 直達波對信道容量的影響 96
2.4.3 交叉極化判別對信道容量的影響 97
2.4.4 信道蛻化—鎖眼效應對信道容量的影響 99
2.4.5 頻率選擇性信道對信道容量的影響 100
2.5 模擬說明 103
2.6 本章要點總結 103
練習題 103
參考文獻 104
第3章 空時分組碼的設計準則 105
引言 105
3.1 秩和行列式準則 106
3.2 跡準則 112
3.3 最大互信息熵準則 114
3.4 本章要點總結 115
練習題 115
參考文獻 116
第4章 正交空時分組碼編碼及性能分析 117
引言 117
4.1 Alamouti 空時編碼方案 118
4.2 Alamouti 空時編碼方案與最大比合并器的比較 122
4.3 實正交設計 124
4.4 廣義實正交設計 133
4.5 復正交設計和廣義復正交設計 139
4.6 OSTBC的解碼（符號估計判決量的構造） 147
4.7 性能分析 149
4.7.1 正交空時碼情形的性能分析 150
4.7.2 非正交空時碼情形的性能分析 154
4.8 計算機模擬實驗說明 157
4.9 本章要點總結 158
練習題 159
參考文獻 161
附錄A 有關函數Q(x)的幾個結果 163
附錄B 編碼矩陣 對信道參數的編碼變換公式 164
第5章 空時格型碼的編碼原理及性能分析 165
引言 165
5.1 空時格型編碼器的網格圖 165
5.2 空時格型碼編碼器結構、生成多項式及生成矩陣 166
5.3 空時格型碼的解碼算法 172
5.4 空時格型碼的性能分析 172
5.5 空時格型碼的設計 174
5.6 本章要點總結 178
練習題 178
參考文獻 179
第6章 分層空時編碼原理及檢測算法分析 180
引言 180
6.1 系統模型和層的概念 181
6.2 分層空時碼的編碼結構和原理 183
6.2.1 分層空時碼的水平編碼結構 183
6.2.2 分層空時碼的垂直編碼結構 190
6.3 分層空時編碼的幾個經典檢測算法 192
6.3.1 最大似然檢測器 193
6.3.2 迫零（解相關）檢測器 193
6.3.3 最小均方誤差檢測器 194
6.3.4 基于QR分解的干擾逐個剔除接收機 195
6.4 分層空時編碼的性能分析 197
6.4.1 水平分層空時碼的性能分析 197
6.4.2 慢衰落信道的性能分析 198
6.4.3 快衰落信道的性能分析 198
6.5 信道估計問題 199
6.6 計算機模擬實驗結果和說明 203
6.7 本章要點總結 207
練習題 207
參考文獻 208
第7章 準正交空時分組碼和最小解碼復雜度分析 209
引言 209
7.1 擬（準）正交空時分組碼的傳輸模型 210
7.2 擬（準）正交空時分組碼的編碼規則和解碼算法 214
7.2.1 幾種擬（準）正交空時分組碼的編碼方案 214
7.2.2 擬（準）正交空時分組碼的星座圖旋轉編碼與解碼算法 216
7.2.3 擬（準）正交空時分組碼的解碼算法復雜度分析 222
7.3 通用的非奇異線性星座圖符號變換公式 224
7.4 非奇異線性變換矩陣 的設計 226
7.4.1 非奇異線性變換矩陣 對最大似然解碼為實符號對復雜度的充分必要條件 226
7.4.2 正方形QAM情形下的最佳線性變換 228
7.4.3 矩形QAM（RQAM）情形下的最佳線性變換 230
7.4.4 關于任何格點上的任意QAM調制符號星座圖的非奇異線性變換 233
7.5 關于矩形QAM調制符號星座圖和坐標交織正交設計的最佳線性變換 235
7.5.1 坐標交織正交設計編碼的概念 235
7.5.2 坐標交織正交碼的最優解碼 237
7.5.3 坐標交織正交碼的空時分集增益和編碼增益 239
7.5.4 4-QAM星座圖的最佳旋轉角 240
7.5.5 坐標交織正交設計的非奇異線性變換 240
7.6 計算機仿真和結論 242
7.7 本章要點總結 245
練習題 246
參考文獻 248
附錄C 定理7.1的證明 251
附錄D 定理7.2的證明 254
附錄E 定理7.3的證明 259
附錄F 定理7.7的證明 263
第8章 MIMO系統與正交頻分復用及空時頻編碼傳輸技術 264
引言 264
8.1 正交頻分復用（OFDM）技術的基本概念 265
8.2 正交頻分復用（OFDM）技術的基本原理 266
8.2.1 正交頻分復用（OFDM）信號的生成和表達式 267
8.2.2 OFDM信號的數學表達式 268
8.2.3 保護間隔與循環前綴的插入 269
8.2.4 加窗函數對OFDM信號的意義 270
8.3 正交頻分復用（OFDM）信號的接收與解碼 271
8.3.1 OFDM信號接收端結構分析 272
8.3.2 OFDM信號在接收端的數學表示分析 273
8.4 OFDM信號功率峰均值比（PAPR）問題 281
8.4.1 OFDM信號峰均值功率比的分布 281
8.4.2 非線性形變類限幅法 282
8.4.3 編碼類方法 288
8.4.4 加擾類方法 289
8.5 MIMO-STFC-OFDM系統成對差錯概率分析 292
8.5.1 系統模型及其分集特性 293
8.5.2 基于OFDM調制的發送端陣列天線系統與空頻編碼 295
8.5.3 成對差錯概率分析 296
8.5.4 空時頻編碼矩陣對成對差錯概率的影響分析 301
8.5.5 接收數據矢量協方差分析 303
8.6 空—時—頻分集增益的實現 306
8.7 關于成對差錯概率的模擬分析 319
8.8 本章要點總結 321
練習題 322
參考文獻 325
附錄G 接收信號數據矢量 的2范數的計算公式推導 329
附錄H 成對差錯概率的計算公式推導 330
第9章 凸優化理論與MIMO系統收發機的設計 335
引言 335
9.1 優化理論的一些基本概念 335
9.2 凸優化及其對偶理論 338
9.2.1 凸優化的定義和分類 338
9.2.2 將一般優化問題轉化為凸優化問題 339
9.2.3 拉格朗日乘子對偶理論和KKT條件 340
9.3 MIMO系統接收端的優化問題 341
9.3.1 MIMO系統發送端和接收端信號模型 341
9.3.2 與線性接收濾波器有關的性能指標 342
9.3.3 最優線性接收濾波器 343
9.3.4 不同性能度量間的聯系 344
9.4 MIMO系統發送端波束形成優化問題 345
9.4.1 MIMO系統發送端波束形成的凸優化處理 346
9.4.2 性能指標直接約束的發送端濾波器優化設計 346
9.4.3 廣義性能指標約束的系統發送端濾波器優化設計 348
9.4.4 最小誤比特率發送端濾波器優化設計 349
9.5 本章要點總結 350
練習題 351
參考文獻 352
粵公網安備 44030902003195號