无线多输入多输出通信系统预编码理论与设计

本书特色

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　　随着无线通信技术的快速发展，未来移动通信系统将提供比现有系统更高的传输速率、更好的传输质量、更大的系统容量，并且能够满足多种业务的服务质量(QoS)需求。在频谱资源有限和传播信道恶劣的条件下，系统设计要求非常高的频谱利用率和链路可靠性。多输人多输出(Multiple—Input Multiple—Output，MIMO)系统能够提供空间复用增益和空间分集增益，满足系统设计的高要求，已成为下一代移动通信系统的框架性结构，并被写入长期演进(Long7erm Evolution，LTE)技术标准中。
　　在MIMO下行链路系统中，基站向多个用户或者具有多天线的单用户同时发送基站信号，称为空分复用，它可以极大地增强系统容量，提高信息传输速率。但是，由于多用户、多天线之间的干扰，也容易造成共信道干扰(Co—Channel Interference，CCI)，使得移动台接收到的有用信号受到其他用户或者天线信号的干扰。由于基站比移动台具有更强的信号处理能力，并且能够获得估计的信道状态信息(Channel State Information，CSI)，因此可以通过基站对发射信号进行优化设计，在发射端消除或减少CCl，使每个移动台在理论上能够接收到不受其他用户干扰的信号，实现空分多址(Space Division Mutiple Access，SDMA)，保证数据的可靠接收，这一技术称为预编码技术。在保证空分复用获得的容量前提下，使用预编码技术可以在基站端预消除CCl，提高数据接收的可靠性，对于发挥MIMO系统的优势具有重要的意义。因此，预编码技术是MIMO系统的关键技术之一，也是近年来移动通信研究的热点问题。　　随着无线通信技术的快速发展，未来移动通信系统将提供比现有系统更高的传输速率、更好的传输质量、更大的系统容量，并且能够满足多种业务的服务质量(QoS)需求。在频谱资源有限和传播信道恶劣的条件下，系统设计要求非常高的频谱利用率和链路可靠性。多输人多输出(Multiple—Input Multiple—Output，MIMO)系统能够提供空间复用增益和空间分集增益，满足系统设计的高要求，已成为下一代移动通信系统的框架性结构，并被写入长期演进(Long7erm Evolution，LTE)技术标准中。
在MIMO下行链路系统中，基站向多个用户或者具有多天线的单用户同时发送基站信号，称为空分复用，它可以极大地增强系统容量，提高信息传输速率。但是，由于多用户、多天线之间的干扰，也容易造成共信道干扰(Co—Channel Interference，CCI)，使得移动台接收到的有用信号受到其他用户或者天线信号的干扰。由于基站比移动台具有更强的信号处理能力，并且能够获得估计的信道状态信息(Channel State Information，CSI)，因此可以通过基站对发射信号进行优化设计，在发射端消除或减少CCl，使每个移动台在理论上能够接收到不受其他用户干扰的信号，实现空分多址(Space Division Mutiple Access，SDMA)，保证数据的可靠接收，这一技术称为预编码技术。在保证空分复用获得的容量前提下，使用预编码技术可以在基站端预消除CCl，提高数据接收的可靠性，对于发挥MIMO系统的优势具有重要的意义。因此，预编码技术是MIMO系统的关键技术之一，也是近年来移动通信研究的热点问题。
作者调研了国内外已有的科研成果，阅读了大量的参考文献，根据不同准则对预编码技术进行了分类，系统、全面地对预编码理论进行了概述，并对主流方法进行了详细的理论阐述和分析，其中大量运用数学公式结合算法框图的描述方法。在此基础上，对已有的技术进行了改进和创新，分别研究了发射端已知理想CSI和非理想CSI的预编码的改进方法。针对理想CSI的预编码，主要内容包括对不同格基规约预编码算法适用的环境分析，根据实际量化误差的概率分布提出了可调量化误差的矢量预编码，以及结合几何均值分解的矢量预编码方法，其设计目的在于改进已有算法的性能，提高系统性能。针对非理想CSI的预编码，则主要包括了*小化均方误差的鲁棒矢量预编码算法和收发相关矩阵的鲁棒(TomlinsowHarashima)预编码，其设计目的在于减少系统在非理想CSI下的传输误差。*后，本书对基于预编码的多小区干扰消除方法进行了阐述，对基于预编码的主动干扰消除方法进行了分类，分别对基站协作干扰抑制算法数学模型和分簇协作干扰抑制算法进行了描述。
本书可作为通信工程、电子信息工程等专业的学生和通信与信息系统、信号与信息处理、电子与通信工程的专业硕士生、博士生的参考用书，也可供从事无线通信工程、专利标准撰写、信息传输与处理等领域的工程技术人员、研发人员、科技工作者等参考。

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内容简介

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本书根据不同准则对预编码技术进行了分类, 全面地对预编码理论进行概述, 并对主流方法进行详细的理论阐述和分析, 在此基础上, 对已有的技术进行改进创新。

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目录

第1章　绪　论1．1　研究背景1．1．1　移动通信简介1．1．2　MIM．系统简介1．2　预编码技术研究现状1．2．1　预编码方法简介1．2．2　理想信道状态信息下的预编码方法1．2．3　非理想信道状态信息下的预编码方法1．2．4存在的问题1．3　研究1作1．4　内容安排
第2章　MIMO无线通信模型2．1　无线信道的衰落特征2．2　平坦衰落单用户MIM．系统模型2．3　平坦衰落多用户MIMO系统模型2．4信号传输模型2．4．1　复数传输模型2．4．2　等效实数传输模型2．5信号星座图2．6本章小结
第3章　基于格基规约算法的预编码3．1　经典预编码模型3．1．1　线性预编码模型3．1．2 THP预编码模型3．1．3存在的问题3．2格基规约概述3．2．1　基本概念3．2．2　LLL算法、深度搜索LLL算法、Seysen算法流程3．3　基于格基规约的预编码3．3．l　基本的格基规约预编码3．3．2　基于QR分解的格基规约预编码3．4　性能分析和仿真结果3．4．1　性能分析3．4．2　仿真结果3．5本章小结
第4章　可调量化误差的格基规约矢量预编码4．1矢量预编码4．1．1传输模型4．1．2　基于格基规约算法的矢量预编码4．2　可调量化误差的格基规约算法4．2．1　算法描述4．2．2　计算复杂度分析4．3　仿真分析4．4　本章小结
第5章　基于几何均值分解的矢量预编码5．1　基于GMD的矢量预编码模型5．1．1　GMD简述5．1．2　基于GMD的矢量预编码传输模型5．2扰动矢量分析5．2．1　扰动矢量为连续值5．2．2　扰动矢量为连续值和离散值之和5．3　块对角化处理5．4仿真分析5．4．1单用户场景5．4．2　多用户场景5．5本章小结
第6章　鲁棒的矢量预编码设计6．1　非理想信道状态信息模型6．2　鲁棒线性预编码和鲁棒THP预编码6．2．1　鲁棒线性预编码6．2．2鲁棒THP预编码6．3　基于*小化MSE准则的鲁棒矢量预编码6．3．1　算法描述6．3．2　MSE分析6．4仿真分析……
第7章　鲁棒的THP收发机设计
第8章　基于预编码的多小区干扰消除
第9章　结束语
参考文献
附录一 符合表
附录二 英文缩略词表

封面

书名:无线多输入多输出通信系统预编码理论与设计

作者:耿烜编著

页数:91页

定价:¥33.0

出版社:上海浦江教育出版社

出版日期:2013-08-01

ISBN:9787811212860

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