OFDM水声通信
本书特色
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本书以高速OFDM水声通信技术为主线，内容涉猎广泛，概念原理阐述清楚，逻辑性强。从OFDM水声通信各关键技术的原理阐述到OFDM水声通信接收机的设计方法以及OFDM 水声MODEM的研制；从单用户的MIMO-OFDM到多用户MIMO-OFDM水声通信的设计应用；从OFDM的中继传输到OFDM网络编码以及水声测距与定位。通过学习本书可以加深对OFDM水声通信相关原理及系统设计的理解。 本书可作为水声通信相关专业本科高年级和研究生的教材或参考书，也可供相关专业工程技术人员学习和参考。
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内容简介
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本书以高速OFDM水声通信技术为主线，内容涉猎广泛，概念原理阐述清楚，逻辑性强。从OFDM水声通信各关键技术的原理阐述到OFDM水声通信接收机的设计方法以及OFDM 水声MODEM的研制；从单用户的MIMO-OFDM到多用户MIMO-OFDM水声通信的设计应用；从OFDM的中继传输到OFDM网络编码以及水声测距与定位。通过学习本书可以加深对OFDM水声通信相关原理及系统设计的理解。 本书可作为水声通信相关专业本科高年级和研究生的教材或参考书，也可供相关专业工程技术人员学习和参考。
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作者简介
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Shengli Zhou（周胜利）教授，IEEE Fellow。1995年于中国科技大学获得学士学位，2002年于美国明尼苏达州立大学获得博士学位。现任美国康涅狄格州立大学电子计算机工程学院教授，同时担任无线通信研究实验室（WCRL）主任和水下传感器网络实验室（USWN）主任。目前主要研究领域为水声通信和网络、编码理论和应用、传感器网络、无限定位和目标追踪。现任IEEE Journal of Oceanic Engineering 和 IEEE Trans. On Signal Processing的副主编。2007年他获得了美国为科学家和工程学家设立的“总统早期职业奖”，是康涅狄格州立大学第一位获得该奖的员工。
胡晓毅，厦门大学信息科学与技术学院教授，中国电子学会高级会员。近年来主持或参与多项国家自然科学基金项目，主要研究方向为水声通信网络物理层技术、多载波调制技术、扩频通信。
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目录
目 录第1章 引言 11.1 研究背景 11.1.1 水声的早期探索 11.1.2 水声通信媒介 11.1.3 水下系统和网络 21.2 水声(UWA)信道的特点 21.2.1 声速 21.2.2 传播损失 41.2.3 时变多径 61.2.4 声传播模型 71.2.5 环境噪声和外部干扰 81.3 通带信道的输入和输出关系 91.3.1 各径自有多普勒扩展的线性时变信道 91.3.2 具有共同多普勒扩展的线性时变信道 101.3.3 线性时不变信道 111.3.4 幅度和时延变化的线性时变信道 111.3.5 依频率衰减的线性时变信道 111.4 水声通信中的调制技术 121.4.1 跳频 FSK 121.4.2 直接序列扩展频谱 121.4.3 单载波调制 131.4.4 扫频(S2C)载波调制 131.4.5 多载波调制 141.4.6 多输入多输出技术 141.4.7 水声通信的近期发展 151.5 本书的组织结构 15第2章 OFDM基本知识 172.1 零后缀的OFDM 172.1.1 发射信号 172.1.2 接收机处理 192.2 循环前缀的OFDM 202.2.1 发射信号 202.2.2 接收机处理 212.3 OFDM相关的问题 212.3.1 ZP-OFDM与CP-OFDM 212.3.2 峰值平均功率比 222.3.3 功率谱和带宽 222.3.4 子载波分配 222.3.5 总的数据速率 232.3.6 设计指南 232.4 离散傅里叶变换的实现 232.5 OFDM的挑战和补救方法 242.5.1 分集合并和信道编码的益处 252.6 MIMO-OFDM 272.7 文献注记 29第3章 多进制LDPC编码的OFDM 303.1 OFDM的信道编码 303.1.1 信道编码 303.1.2 编码调制 313.1.3 编码的OFDM 323.2 多进制LDPC码 333.2.1 多进制的规则循环码 343.2.2 多进制非规则LDPC码 353.3 编码 363.4 译码 373.4.1 初始化 383.4.2 变量节点到校验节点更新 393.4.3 校验节点到变量节点更新 393.4.4 初始判决和译码输出 403.5 码设计 413.5.1 规则循环码的设计 413.5.2 非规则LDPC码的设计 423.5.3 准循环的多进制LDPC码 433.6 编码的OFDM的仿真结果 453.7 文献注记 47第4章 PAPR控制 484.1 PAPR的比较 484.2 PAPR的减小 504.2.1 限幅 504.2.2 选择性映射 514.2.3 载波峰值抑制 524.3 文献注记 53第5章 接收机综述和预处理 545.1 OFDM接收机综述 545.2 接收机预处理 555.2.1 接收机的预处理 555.2.2 数字实现 565.2.3 频域过采样 595.3 频域的输入/输出关系 595.3.1 单输入单输出信道 595.3.2 单输入多输出信道 615.3.3 多输入多输出信道 615.3.4 信道矩阵结构 625.4 OFDM接收机的分类 625.4.1 ICI-忽略的接收机 635.4.2 ICI-感知的接收机 645.4.3 逐块处理 655.4.4 块间处理 655.4.5 讨论 655.5 仿真信道的接收机性能界 655.5.1 仿真水声信道 665.5.2 时变信道下的ICI影响 665.5.3 SISO信道的中断性能 675.6 扩展到CP-OFDM 685.6.1 接收机预处理 685.6.2 频域的输入/输出关系 685.7 文献注记 69第6章 检测，同步和多普勒扩展估计 706.1 基于互相关的方法 716.1.1 基于互相关的检测 716.1.2 基于互相关的同步和多普勒扩展估计 746.2 CP-OFDM的检测、同步和多普勒扩展的估计 766.2.1 具有自重复的CP-OFDM前导码 766.2.2 基于自相关的检测、同步和多普勒扩展估计 776.2.3 实现 786.3 一个ZP-OFDM块的同步和多普勒扩展估计 796.3.1 基于空子载波的盲估计 806.3.2 导频辅助的估计 806.3.3 基于判决辅助的估计 806.4 多普勒扩展估计的仿真结果 816.4.1 CP-OFDM的RMSE性能 816.4.2 ZP-OFDM的RMSE性能 826.4.3 CP-OFDM和ZP-OFDM的盲估计方法的比较 836.5 实用系统的设计实例 846.6 残余多普勒频移估计 856.6.1 重采样后的系统模型 856.6.2 残余多普勒频移补偿的影响 866.6.3 两种残余多普勒频移估计方法 886.6.4 仿真结果 886.7 文献注记 90第7章 信道和噪声方差估计 917.1 ICI-忽略的信道估计问题描述 917.1.1 输入/输出关系 917.1.2 基于字典的描述 927.2 ICI-忽略的稀疏信道感知 937.2.1 字典分辨率与信道稀疏性 947.2.2 稀疏因子 957.2.3 导频数目与路径数目 957.3 ICI-感知的稀疏信道感知 967.3.1 问题描述 967.3.2 ICI-感知的信道感知 977.3.3 导频子载波的分布 987.3.4 数据符号的影响 987.4 稀疏恢复算法 997.4.1 匹配追踪 997.4.2 ?1范数*小化 997.4.3 通过FFT实现矩阵矢量乘法 1017.4.4 计算复杂度 1027.5 扩展到多输入信道 1027.5.1 ICI-忽略的稀疏信道感知 1027.5.2 ICI-感知的稀疏信道感知 1037.6 噪声方差估计 1047.7 噪声预白化 1057.7.1 噪声谱估计 1057.7.2 频域白化 1067.8 文献注记 106第8章 数据检测 1078.1 ICI-忽略的OFDM系统的逐符号检测 1088.1.1 单输入单输出信道 1088.1.2 单输入多输出信道 1098.2 ICI-感知的OFDM系统中的块数据检测 1108.2.1 MAP均衡 1118.2.2 具有先验信息的线性MMSE均衡器 1118.2.3 扩展到单输入多输出信道 1138.3 带状ICI的OFDM系统的数据检测 1148.3.1 BCJR算法及Log-MAP算法实现 1148.3.2 因子图算法和高斯消息传递 1168.3.3 相关高斯消息的计算 1178.3.4 扩展到SIMO信道 1188.4 MIMO-OFDM的数据检测 1188.4.1 ICI-忽略的MIMO-OFDM 1188.4.2 完全ICI的均衡 1198.4.3 带状ICI均衡 1198.5 MIMO-OFDM数据检测中的MCMC检测法 1208.5.1 ICI-忽略的MIMO检测的MCMC检测法 1218.5.2 带状ICI的 MIMO检测的MCMC检测法 1218.6 文献注记 122第9章 逐块处理的OFDM接收机 1239.1 非迭代ICI-忽略的接收机 1249.1.1 非迭代ICI-忽略的接收机结构 1249.1.2 仿真结果：ICI-忽略的接收机 1249.1.3 实验结果：ICI-忽略的接收机 1249.2 非迭代ICI-感知的接收机 1279.2.1 非迭代ICI-感知的接收机结构 1279.2.2 仿真结果：ICI-感知的接收机 1279.2.3 实验结果：ICI-感知的接收机 1289.3 迭代接收机处理 1299.3.1 迭代的ICI-忽略的接收机 1299.3.2 迭代的ICI-感知的接收机 1299.4 ICI-渐进的接收机 1309.5 仿真结果：ICI-渐进的接收机 1319.6 实验结果：ICI-渐进的接收机 1349.6.1 BLER性能 1349.6.2 环境影响 1359.6.3 渐进的接收机与迭代的ICI-感知的接收机对比 1369.7 讨论 1369.8 文献注记 137第10章 分簇的信道自适应OFDM接收机 13810.1 信道时变特性的说明 13810.2 基于簇的块间信道变化的建模 13910.3 基于簇自适应的块间接收机 14010.3.1 簇偏移的估计和补偿 14110.3.2 基于簇自适应的稀疏信道估计 14310.3.3 信道再估计和簇的变化更新 14510.4 实验结果：MACE10 14610.4.1 总体的重采样后的BLER性能 14610.4.2 精确重采样后的BLER性能 14810.5 实验结果：SPACE08 14910.6 讨论 15110.7 文献注记 151第11章 深海水平信道的OFDM通信 15211.1 深海水平通信的系统模型 15311.1.1 发射信号 15311.1.2 成簇多径信道的建模 15311.1.3 接收信号 15411.2 基于判决反馈的接收机设计 15511.3 基于因子图的联合IBI/ICI均衡 15611.3.1 概率问题的提出 15611.3.2 基于因子图的均衡 15711.4 迭代的块间接收机处理 15811.5 仿真结果 16011.6 AUTEC环境下的实验结果 16211.7 扩展到水下广播网络 16411.7.1 水下广播网络 16411.7.2 半仿真实验结果：MACE10 16511.8 文献注记 167第12章 参数化的外部干扰抵消的OFDM接收机 16812.1 干扰的参数化 16812.2 干扰抵消的迭代OFDM接收机 16912.2.1 初始化 17112.2.2 干扰检测与估计 17112.2.3 信道估计、均衡和信道译码 17212.2.4 噪声方差估计 17312.3 仿真结果 17312.3.1 时不变信道 17312.3.2 时变信道 17412.3.3 不同SIR下所提出的接收机的性能 17512.3.4 干扰检测与估计 17512.4 实验结果：AUTEC10 17612.5 半仿真结果：SPACE08 17812.6 讨论 17912.7 文献注记 179第13章 集中式的MIMO-OFDM 18013.1 ICI-忽略的MIMO-OFDM系统模型 18113.2 ICI-忽略的MIMO-OFDM接收机 18113.2.1 非迭代的ICI-忽略的MIMO-OFDM接收机 18113.2.2 迭代的ICI-忽略的MIMO-OFDM接收机 18113.3 仿真结果：ICI-忽略的MIMO-OFDM 18313.4 SPACE08实验结果：ICI-忽略的MIMO-OFDM 18413.5 ICI-感知的MIMO-OFDM系统模型 18513.6 ICI-渐进的MIMO-OFDM接收机 18613.6.1 接收机概述 18613.6.2 稀疏信道估计与噪声方差估计 18713.6.3 联合ICI/CCI 均衡器 18813.7 仿真结果：ICI-渐进的MIMO-OFDM 18813.8 SPACE08实验：ICI-渐进的MIMO-OFDM 18913.9 MACE10实验：ICI-渐进的MIMO-OFDM 19113.9.1 两个发射机的BLER性能 19113.9.2 有三个和四个发射机的BLER性能 19213.10 ICI-渐进的MIMO-OFDM的初始化 19213.11 文献注记 192第14章 分布式的MIMO-OFDM 19414.1 系统模型 19514.2 多个重采样的前端处理 19514.3 基于多用户检测的迭代接收机 19614.3.1 频域过采样的预处理 19714.3.2 联合信道估计 19814.3.3
封面
书名:OFDM水声通信
作者:Shengli Zhou（周胜利），Zh
页数:320
定价:¥79.0
出版社:电子工业出版社
出版日期:2017-07-01
ISBN:9787121337048
PDF电子书大小:91MB 高清扫描完整版