空間多維協同傳輸理論與關鍵技術

內容簡介

該書從空間多維信號傳輸以及多天線系統的原理出發，分別介紹了在地基、空基以及天基協同傳輸系統中如何最大程度利用空間維度資源提升系統性能以及頻譜效率。本書主要內容包括自適應天線系統、MIMO多天線系統中的空間多維信號傳送、接收，多天線設計以及疊代信號處理等基礎理論與關鍵技術。基於以上理論與技術，本書還從實際套用角度出發，分別介紹了空間多維協同傳輸在地基、空基以及天基通信系統中的特點及套用。

作品目錄

第1 章緒論 11	第2章多天線信號與系統概述 25
1.1 地基無線通信系統概述 12	2.1空間信號組合與檢測基礎 25
1.1.1 第一代移動通信系統 12	2.1.1 空間信號組合 25
1.1.2 第二代移動通信 12	2.1.2 接收信號檢測 31
1.1.3 第三代移動通信系統 12	2.2 陣列天線方向圖綜合技術 38
1.1.4 第四代移動通信系統 13	2.2.1 陣列天線排列方式 39
1.1.5 第五代移動通信系統 14	2.2.2 陣列天線自由度 43
1.2 空基協同傳輸系統概述 15	2.2.3 陣列天線方向圖綜合 44
1.3 天基協同傳輸系統概述 19	2.3 MIMO系統 46
1.3.1 天基協同傳輸系統現狀及發展趨勢 19	2.3.1 分集技術 46
1.3.2 天基協同傳輸系統的基本原理 21	2.3.2 SIMO系統 47
1.4 小結 22	2.3.3 MISO系統 50
參考文獻 22	2.3.4 MIMO系統 52
	2.4 MIMO 傳統檢測技術 56
	2.4.1 系統模型 56
	2.4.2 未編碼MIMO信號檢測 57
	2.4.3 仿真結果 62
	2.5 本章小結 62
	參考文獻 63

第3章自適應天線陣列理論與技術 63
3.1 自適應天線陣列基本原理 63	4.1 MIMO信道 141
3.2 最佳濾波準則 65	4.2 MIMO信道容量 143
3.2.1 最小均方誤差準則 66	4.2.1 確定性信道的容量 144
3.2.2 最大信乾噪比準則 67	4.2.2 隨機MIMO信道的容量 148
3.2.3 最大似然準則 68	4.2.3 平均功率分配的MIMO信道容量比較 149
3.2.4 最小方差準則 69	4.3 MIMO空時編碼技術 152
3.3 自適應波束形成算法 70	4.3.1 空時編碼及編碼準則 152
3.3.1 最小均方算法 71	4.3.2 空時格形碼 154
3.3.2 採用矩陣求逆法 75	4.3.3 空時分組碼 156
3.3.3 遞歸最小二乘法 76	4.3.4 分層空時碼 159
3.3.4 共軛梯度算法 78	4.3.5 其它的空時編碼 161
3.3.5 恆模算法 79	4.4 MIMO波束形成技術 161
3.4 波達方向估計 81	4.4.1 單用戶波束成形技術 162
3.4.1 傳統譜估計方法 81	4.4.2 多用戶波束成形 164
3.4.2 最大熵譜估計 82	4.5 MIMO多天線技術 170
3.4.3 MUSIC算法 82	4.5.1 多天線單元的互耦 170
3.4.4 ESPRIT算法 85	4.5.2 空域相關係數 172
3.4.5 最大似然算法 87	4.5.3 空域相關性與MIMO信道 174
3.4.6 子空間擬合類算法 88	4.5.4 MIMO多天線去耦 176
3.5 自適應天線陣列校正 90	4.5.5 MIMO多天線選擇 181
3.5.1 無線饋入參考信號法 91	4.6 大規模MIMO技術 183
3.5.2 注入信號法 94	4.6.1 大規模MIMO系統套用前景 183
3.5.3 盲信號校正法 95	4.6.2 大尺寸下信道的硬化 184
3.6自適應天線系統硬體構架 97	4.6.3 大規模MIMO面臨的技術挑戰 187
3.6.1 射頻前端模組 98	4.7 本章小結 189
3.6.2 數據信號處理模組 99
3.6.3 並行數字波束形成 99
3.7 本章小結 100
參考文獻 100

第6章地基協同傳輸系統 194	第七章空基協同傳輸系統 247
6.1 地基傳輸系統概述 194	7.1空基傳輸技術概述 247
6.1.1 地基無線通信系統發展歷程 194	7.2基於陣列的空基傳輸系統 252
6.1.2 地基無線通信系統特點 197	7.3 空基波束賦形技術 262
6.2地基無線通信系統多維聯合資源管理 198	7.4 高空平台小區規劃 270
6.2.1 基於雙層認知環路的無線資源管理模型 198	7.5 高空平台傳輸機制 276
6.2.2 智慧型無線資源管理模型 203	7.6本章小結 283
6.2.3 面向服務的無線資源管理實現架構 206	參考文獻 284
6.2.4 MIMO-OFDM系統無線資源調度 207
6.3 多用戶協作傳輸方法 208
6.3.1 正交波束成形技術 208
6.3.2 多用戶中繼系統的波束成形技術 212
6.3.3 多用戶選擇策略 214
6.4多小區協同傳輸與抗干擾方法 225
6.4.1 多小區協同傳輸 225
6.4.2 多小區干擾系統幾何建模 227
6.4.3 多小區系統抗干擾技術 228
6.4.4 多小區系統協同干擾抑制 230
6.5 大規模MIMO系統 233
6.5.1大規模MIMO基本概念回顧 234
6.5.2 單用戶大規模MIMO 235
6.5.3 多用戶大規模MIMO 237
6.5.4 多小區大規模MIMO 242
6.6本章小節 243
參考文獻 244

第8章天基協同傳輸系統 287
8.1 天基傳輸技術概述 288	8.4.2 單天線星群容量 295
8.2 星群協同多波束傳輸技術 289	8.4.3 陣列天線星群容量 299
8.3 星群協同MIMO系統建模 290	8.5 星群協同MIMO系統容量影響因素分析 306
8.3.1 單天線星群 290	8.5.1 單天線星群 306
8.3.2 陣列天線星群 292	8.5.2 陣列天線星群 312
8.4 星群協同MIMO系統容量 294	8.6 小結 319
8.4.1 容量推導 294	參考文獻 320

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