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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書主要介紹離散調(diào)制信號(hào)MIMO 傳輸理論與方法，重點(diǎn)關(guān)注了三方面的內(nèi)容：離散調(diào)制信號(hào)基礎(chǔ)理論、均勻分布離散調(diào)制信號(hào)MIMO 預(yù)編碼設(shè)計(jì)、非均勻分布離散調(diào)制信號(hào)MIMO傳輸方法。本書共6 章，分為3 個(gè)部分：第1～3 章概述移動(dòng)通信系統(tǒng)和MIMO 傳輸技術(shù)的發(fā)展歷程及趨勢(shì)，并介紹MIMO 傳輸理論極限及離散調(diào)制信號(hào)基礎(chǔ)理論；第4 章、第5 章分別介紹離散調(diào)制信號(hào)下的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)MIMO 傳輸和多用戶MIMO 傳輸；第6 章討論基于概率幅度成型的離散調(diào)制信號(hào)MIMO 傳輸。本書適合無線通信領(lǐng)域的科研人員、教學(xué)人員和相關(guān)專業(yè)的研究生閱讀，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

作者簡(jiǎn)介

　　吳泳澎博士，現(xiàn)任上海交通大學(xué)長聘教軌副教授，主要從事空時(shí)無線通信理論與關(guān)鍵技術(shù)研究，目前已在IEEE期刊發(fā)表論文90余篇，多篇論文入選ESI熱點(diǎn)及高被引論文。獲國家自然基金委優(yōu) 秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目資助，獲IEEE通信學(xué)會(huì)亞太區(qū)杰出青年研究學(xué) 者獎(jiǎng)等榮譽(yù)和獎(jiǎng)勵(lì)，入選中國科協(xié)“青年托舉人才計(jì)劃”和2014德國洪堡學(xué) 者?，F(xiàn)任IEEE 資深會(huì)員，并受邀擔(dān)任IEEE Transactions on Communications， IEEE Wireless Communication以及 IEEE Communications Letters編委?，F(xiàn)主持國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題以及華為、中興、國家電網(wǎng)等科研項(xiàng)目多項(xiàng)。

圖書目錄

第 1章移動(dòng)通信系統(tǒng)和MIMO傳輸技術(shù)的發(fā)展歷程及趨勢(shì)． 1
1．1　移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展歷程．2
1．1．1　第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)2
1．1．2　第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)4
1．1．3　第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)4
1．1．4　第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)6
1．1．5　第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)7
1．2　MIMO 傳輸技術(shù)的發(fā)展歷程．9
1．2．1　智能天線技術(shù)9
1．2．2　單用戶MIMO 傳輸技術(shù)．10
1．2．3　多用戶MIMO 傳輸技術(shù)．12
1．2．4　大規(guī)模MIMO 傳輸技術(shù)．15
1．3　MIMO 傳輸技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)18
1．3．1　毫米波MIMO 通信．18
1．3．2　低軌衛(wèi)星MIMO 通信18
1．3．3　MIMO 巨址無線通信．19
1．4　本章小結(jié)．20
參考文獻(xiàn)20
第　2章 MIMO傳輸理論極限　27
2．1　MIMO 信道建模28
2．1．1　MIMO 物理信道建模．28
2．1．2　MIMO 統(tǒng)計(jì)信道建模．31
2．2　單用戶MIMO 信道容量35
2．2．1　發(fā)射端完全已知瞬時(shí)CSI　35
2．2．2　發(fā)射端完全未知CSI36
2．2．3　發(fā)射端僅知統(tǒng)計(jì)CSI37
2．3　上行MIMO MAC 容量44
2．3．1　發(fā)射端完全已知所有用戶的瞬時(shí)CSI44
2．3．2　發(fā)射端僅知所有用戶的統(tǒng)計(jì)CSI46
2．4　下行MIMO BC 容量47
2．4．1　發(fā)射端完全已知所有用戶的瞬時(shí)CSI47
2．4．2　發(fā)射端僅知所有用戶的統(tǒng)計(jì)CSI50
2．5　本章小結(jié)．53
參考文獻(xiàn)54
第3章　離散調(diào)制信號(hào)基礎(chǔ)理論　57
3．1　高斯信道下互信息與MMSE 的關(guān)系．58
3．1．1　標(biāo)量高斯信道模型58
3．1．2　連續(xù)時(shí)間高斯信道模型63
3．2　MIMO 高斯信道下互信息的梯度68
3．2．1　互信息關(guān)于信道的梯度68
3．2．2　互信息關(guān)于其他系統(tǒng)參數(shù)的梯度．73
3．3　本章小結(jié)．77
參考文獻(xiàn)77
第4章　離散調(diào)制信號(hào)下的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)MIMO傳輸　79
4．1　并行高斯信道下的最優(yōu)功率分配策略80
4．1．1　系統(tǒng)模型80
4．1．2　最優(yōu)功率分配策略81
4．1．3　水銀注水功率分配策略85
4．2　一般性MIMO 復(fù)高斯信道預(yù)編碼設(shè)計(jì)．87
4．2．1　系統(tǒng)模型87
4．2．2　互信息函數(shù)的性質(zhì)89
4．2．3　預(yù)編碼設(shè)計(jì)．94
4．2．4　仿真驗(yàn)證96
4．3　大規(guī)模MIMO 系統(tǒng)的低復(fù)雜度分塊傳輸策略98
4．3．1　分塊傳輸?shù)幕舅枷耄?8
4．3．2　系統(tǒng)模型99
4．3．3　大維矩陣下的互信息．100
4．3．4　預(yù)編碼結(jié)構(gòu)104
4．3．5　預(yù)編碼優(yōu)化設(shè)計(jì)．107
4．3．6　一些特殊信道模型109
4．3．7　仿真驗(yàn)證113
4．4　本章小結(jié)．116
參考文獻(xiàn)117
第5章　離散調(diào)制信號(hào)下的多用戶MIMO傳輸119
5．1　上行MIMO MAC 的預(yù)編碼設(shè)計(jì)．120
5．1．1　系統(tǒng)模型120
5．1．2　離散調(diào)制信號(hào)下的MIMO MAC 速率域121
5．1．3　上行MIMO MAC 下最優(yōu)預(yù)編碼矩陣的必要條件．122
5．1．4　最大化加權(quán)和速率的預(yù)編碼迭代算法124
5．1．5　MIMO MAC 下的迭代接收機(jī)．125
5．1．6　仿真驗(yàn)證127
5．2　下行MIMO BC 的預(yù)編碼設(shè)計(jì)．129
5．2．1　系統(tǒng)模型129
5．2．2　離散調(diào)制信號(hào)下的MIMO BC 可達(dá)速率129
5．2．3　下行MIMO BC 下最優(yōu)預(yù)編碼矩陣的必要條件．132
5．2．4　最大化加權(quán)和速率的線性預(yù)編碼迭代算法135
5．2．5　MIMO BC 下的迭代接收機(jī)136
5．2．6　仿真驗(yàn)證137
5．3　本章小結(jié)．139
參考文獻(xiàn)139
第6章　基于概率幅度成型的離散調(diào)制信號(hào)MIMO傳輸　141
6．1　PAS 的基礎(chǔ)知識(shí)142
6．1．1　離散時(shí)間信道模型142
6．1．2　加性高斯白噪聲信道容量143
6．1．3　幅移鍵控與信道容量．143
6．1．4　熵最大化輸入分布144
6．1．5　PAS 的理論增益．145
6．1．6　系統(tǒng)編碼146
6．1．7　分塊最大似然解碼147
6．2　PAS 系統(tǒng)．148
6．2．1　固定成分分布匹配器．148
6．2．2　PAS 的主要思想和步驟150
6．2．3　最優(yōu)操作點(diǎn)151
6．2．4　比特度量解碼154
6．2．5　格雷映射156
6．2．6　實(shí)際操作點(diǎn)158
6．2．7　速率調(diào)節(jié)159
6．3　算術(shù)編碼的實(shí)現(xiàn)．160
6．3．1　算術(shù)編碼的基礎(chǔ)．161
6．3．2　使用浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行編碼和解碼．161
6．3．3　使用無限長度整數(shù)進(jìn)行編碼和解碼．163
6．3．4　使用有限長度整數(shù)實(shí)現(xiàn)無限精度的算術(shù)編碼163
6．4　LDPC 的編碼和解碼164
6．4．1　LDPC 簡(jiǎn)介164
6．4．2　LDPC 編碼165
6．4．3　LDPC 解碼166
6．5　基于PAS 的MIMO 傳輸167
6．5．1　系統(tǒng)模型167
6．5．2　互信息優(yōu)化168
6．5．3　仿真驗(yàn)證172
6．6　本章小結(jié)．175
參考文獻(xiàn)175
主要術(shù)語表　177