MIMO無綫網絡手冊 pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

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本書討論瞭MIMO無綫網絡的信道、關鍵技術和標準，包括多用戶和多小區MIMO技術。本書特彆強調瞭實際的信號傳播機製是如何影響係統性能(MIMO容量和錯誤率)以及如何影響MIMO中的空時編碼技術設計。作為原書第2版，本書更新瞭第1版的內容，介紹瞭最近的無綫通信標準MIMO方麵的進展，如LTE、LTE-A和Wimax，以及在標準中的一些討論的新議題，包括CoMP、大規模MIMO、乾擾對齊等。本書深度適中，討論範圍廣，適閤於高校高年級碩士和博士研究生、産業界研究人員作為參考書籍。

Bruno Clerckx是英國倫敦帝國學院電氣和電子工程學院的助理教授(講師)。他分彆於2000年和2005年在天主教魯汶大學(比利時新魯汶)取得電子工程碩士和博士學位。他1998～1999年在天主教魯汶大學（比利時魯汶）學習,並於2003年到斯坦福大學（美國加州）訪問,於2004年在Eurecom學院(法國，索菲亞安提波利斯)訪問研究。2006年，他在天主教魯汶大學任博士後。在加入倫敦帝國學院之前，他從2006年到2011年在三星技術院(SAIT)和三星電子(韓國，水原)擔任高級工程師和項目經理。他從2007年到2011年擔任三星下行MIMO、協作多點(CoMP)傳輸/接收和異構網(HetNet)的首席代錶，積極參與3GPP LTE/LTEAdvanced RAN1（R8～R11版）和IEEE 80216m的標準化工作。他在標準化組中擔任LTEAdvanced協作多點(CoMP)研究項目的報告員和技術報告3GPP TR36819的編輯。

Bruno Clerckx是兩本書的作者，並且齣版瞭超過70篇國際期刊和會議論文，150篇標準提案和許多已授權和待授權專利。他獲得瞭IEEE SCVT2002的最佳學生論文奬以及三星特彆貢獻奬。Bruno Clerckx目前擔任IEEE Transactions on Communications的編輯和EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking特刊的特邀編輯。

Claude Oestges是比利時新魯汶的天主教魯汶大學信息和通信技術、電子和應用數學學院電子工程部的副教授，以及比利時科研基金(FRSFNRS)的研究員。他於1996年和2000年在天主教魯汶大學獲得碩士和博士學位。2001年1月到12月，Claude Oestges進入斯坦福大學(美國加州)的智能天綫研究組(信息係統實驗室)任博士後，期間他參與瞭在G2 MMDS技術的寬帶無綫接入中部署MIMO多極化信道模型。從2001年10月到2005年9月，Claude Oestges是比利時國傢科學基金的博士後。同時，他數次短期訪問斯坦福大學和Eurecom學院(法國),並參與COST 273目標移動寬帶多媒體網絡項目，NEWCOM卓越網絡項目和IEEE 80211標準工作組中的多天綫信道建模。他目前的研究包括無綫通信的多維信道建模，包括MIMO和協同網絡，UWB係統和衛星係統。他曾主持COST 2100普遍的移動環境無綫通信項目中的參考信道建模工作組，並積極參與NEWCOM++卓越網絡項目。他目前主持COST IC1004項目綠色智能環境的協同無綫通信的無綫信道工作組。

Claude Oestges是三本書和一些書部分章節的作者，此外還有170多篇國際期刊和會議論文。他在2001年獲得IET馬可尼優秀奬，在2004年獲得IEEE 車載通信技術協會Neal Shepherd奬。他目前擔任IEEE Transactions on Vehicular Technology，IEEE Transactions on Antennas and Propagation和 EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking的副編輯。

譯者序
原書前言
作者簡介
縮略語
運算符號錶
第1章多天綫通信介紹1
11天綫陣列處理概述1
12多天綫係統的空時無綫信道 2
121離散時域錶示 2
122路損和陰影3
123衰落4
124MIMO信道4
13在無綫係統中利用多天綫5
131分集技術5
132復用能力7
133乾擾管理8
14單輸入多輸齣係統8
141選擇閤並實現接收分集8
142增益閤並實現接收分集9
143混閤選擇/增益閤並實現接收分集12
15多輸入單輸齣係統12
151多波束天綫切換13
152匹配波束賦形實現發射分集13
153零陷和最優波束賦形14
154空時編碼實現發射分集14
155間接發射分集15
16多輸入多輸齣係統16
161具有完全發射信道信息的MIMO16
162無發射信道信息的MIMO18
163具有部分發射信道信息的MIMO21
17多鏈路MIMO網絡：從多用戶到多小區MIMO22
18商用無綫係統中的MIMO技術22
第2章從多維傳輸到多鏈路MIMO信道24
21方嚮性信道建模25
211雙方嚮性信道衝激響應25
212多維相關函數和平穩性29
213信道衰落統計量和K因子30
214多普勒譜和相乾時間31
215功率延遲和方嚮譜33
216雙方嚮性信道的互相關特性35
22MIMO信道矩陣35
221推導MIMO信道矩陣35
222天綫和傳播的聯係：引入導嚮嚮量36
223有限散射體時的MIMO信道錶示37
23MIMO信道矩陣的統計特性37
231空間相關37
232奇異值和特徵值40
233Frobenius範數41
24多鏈路MIMO傳播41
25天綫陣列對MIMO信道的影響42
251理想與實際的天綫陣列42
252互耦閤43
253雙極化天綫46
26MIMO信道建模47
261分析錶示與實際模型47
262離散MIMO信道建模：重溫抽樣理論47
第3章係統設計中MIMO信道的分析錶示49
31基於傳播的MIMO度量50
311模型和相關矩陣的比較50
312多徑豐富程度特徵的度量51
313測量MIMO信道的非平穩性53
314測量多鏈路MIMO信道之間的距離56
32窄帶相關MIMO信道的單鏈路分析錶示58
321瑞利衰落信道58
322萊斯衰落信道60
323雙瑞利衰落小孔信道60
324相關瑞利動態信道61
33雙極化信道63
331建模去極化的天綫和散射63
332雙極化瑞利衰落信道65
333雙極化萊斯衰落信道70
34MIMO信道可分離的錶示70
341剋羅內剋模型70
342虛信道的錶示72
343特徵波束模型74
344可分離錶示方法的精度76
35頻率選擇性MIMO信道82
36MIMO信道的多鏈路分析錶示83
第4章性能評估中使用的實際MIMO信道模型85
41電磁波模型85
411基於射綫的確定性模型85
412多極化信道86
42基於幾何的隨機模型86
421單環模型87
422雙環模型89
423混閤橢圓環模型89
424橢圓和圓形模型91
425基於幾何的模型擴展到雙極化信道91
426基於幾何的信道模型的剋羅內剋可分離性93
43經驗信道模型95
431擴展SalehValenzuela模型95
432SUI信道模型96
433多鏈路場景中的陰影相關模型97
44標準化中的MIMO信道模型98
441IEEE80211 TGn模型98
442IEEE80216/WiMAX模型98
443COST259/273方嚮信道模型99
4443GPP/3GPP2空間信道模型和WINNER100
445COST2100 多鏈路MIMO信道模型102
446WINNER Ⅱ多鏈路MIMO信道模型103
第5章單鏈路MIMO信道容量105
51引言105
511信息論的一些概念105
512係統模型106
52確定性MIMO信道的容量107
521容量和注水算法107
522容量界和次優的功率分配111
53快衰落信道的遍曆容量111
531理想傳輸信道信息的MIMO容量112
532部分傳輸信道信息的MIMO容量113
54獨立同分布瑞利快衰落信道113
541理想信道信息113
542部分傳輸信道信息115
55相關瑞利快衰落信道122
551相等功率分配的頻譜效率122
552部分傳輸信道信息126
56萊斯快衰落信道129
561相等功率分配的頻譜效率129
562部分傳輸信道信息131
57中斷容量和概率以及在慢衰落信道中分集復用的摺中131
571理想發射信道信息132
572部分傳輸信道信息133
58獨立同分布瑞利慢衰落信道134
581無限SNR134
582有限SNR139
59相關瑞利和萊斯慢衰落信道140
第6章獨立同分布瑞麗平坦衰落信道的空時編碼142
61空時編碼概述 142
62係統模型143
63基於錯誤率的設計方法 143
631快衰落MIMO信道：距離積準則 145
632慢衰落MIMO信道：秩行列式和秩跡準則 146
64基於信息論的設計方法 148
641快衰落MIMO信道：達到遍曆容量 148
642慢衰落MIMO信道：達到分集復用摺中150
65空時分組碼 154
651綫性STBC的通用架構 155
652空間復用/VBLAST 160
653DBLAST 169
654正交空時分組碼 171
655準正交空時分組碼 177
656綫性離散碼 179
657代數空時編碼181
658全局性能比較184
66空時格碼186
661空時格碼186
662超正交空時格碼192
第7章MIMO接收機設計：檢測和信道估計194
71迴顧：係統模型194
72非編碼傳輸MIMO接收機195
721最優檢測195
722格型重構195
723綫性接收機196
724判決反饋接收機199
725格型迴退輔助檢測199
726球形譯碼算法和QRML 檢測200
727排序球形檢測205
728具有確定復雜度的寬度優先搜索檢測205
729半定鬆弛檢測207
7210最慢下降檢測208
73編碼傳輸係統的MIMO接收機210
731迭代MIMO接收機210
732空時編碼調製211
74MIMO信道估計211
741信道估計的目的211
742慢衰信道212
743快衰信道213
第8章現實MIMO信道的差錯概率215
81條件成對錯誤概率方法215
811退化信道215
812空間復用示例218
82平均成對錯誤概率方法介紹220
83瑞利衰落信道中的平均成對錯誤概率223
831高信噪比區域223
832中等信噪比區域230
833低信噪比區域234
834總結與舉例235
84萊斯衰落信道中的平均成對錯誤概率237
85關於現實信道中空時碼設計的看法239
第9章現實MIMO信道上無傳輸信道知識的空時編碼240
91信息論激勵的設計方法240
92信息論激勵的慢衰落信道中的碼設計242
921通用碼設計準則242
922MISO信道244
923並行信道245
93錯誤概率激勵的設計方法247
931設計魯棒碼247
932退化信道中的平均成對錯誤概率248
933災難碼和一般設計準則251
94錯誤概率激勵的慢衰落信道中的碼設計256
941滿秩碼256
942綫性空時分組碼256
943基於設計準則的虛擬信道錶示259
944與信息論關係激勵的設計260
945慢衰落信道中的實踐碼設計261
95錯誤概率激勵的快衰落信道中的碼設計268
951“積意識”災難碼268
952快衰落信道中的實踐碼設計269
第10章基於部分傳輸信道信息的空時編碼273
101基於信道統計信息的預編碼簡介276
1011信息論激勵的設計方法276
1012錯誤概率激勵的設計方法277
102針對正交空時分組碼的基於信道統計信息的預編碼277
1021Kronecker瑞利衰落信道中的最優預編碼278
1022非Kronecker瑞利衰落信道中的最優預編碼282
1023萊斯信道中的最優預編碼282
103非單位錯誤矩陣的編碼中基於信道統計信息的預編碼284
104針對空間復用的基於信道統計信息的預編碼287
1041波束賦形288
1042星座塑形289
105量化預編碼和天綫選擇技術簡介292
106針對主特徵模式傳輸的量化預編碼和天綫選擇293
1061選擇準則和碼本設計293
1062基於矢量量化的最優碼本設計294
1063獨立同分布瑞利衰落信道295
1064空間相關瑞利衰落信道299
1065雙極化瑞利衰落信道303
1066動態瑞利衰落信道305
107針對正交空時分組碼的量化預編碼和天綫選擇307
1071選擇準則和碼本設計307
1072天綫子集選擇和可實現分集增益308
108針對空間復用的量化預編碼和天綫選擇310
1081選擇準則和碼本設計310
1082解碼策略對錯誤概率的影響311
1083擴展到多模預編碼312
109信息論激勵的量化預編碼313
第11章頻率選擇性信道的空時編碼315
111單載波與多載波傳輸315
1111單載波傳輸315
1112多載波傳輸：MIMOOFDM316
1113單載波和多載波的統一錶達式320
112頻率選擇性信道的信息論分析322
1121容量分析322
1122等功率分配下的互信息323
1123分集復用摺中323
113平均成對錯誤概率324
114瑞利衰落信道下的單載波傳輸編碼設計原則325
1141整體延時分集325
1142LindskogPaulraj機製327
1143其他構造328
115瑞利衰落信道下空頻編碼MIMOOFDM傳輸的編碼設計原則328
1151分集增益分析328
1152編碼增益分析331
1153空間頻率綫性分組碼333
1154循環延時分集335
1155循環預編碼338
116空間相關頻率選擇性信道下編碼的魯棒性339
1161退化抽頭340
1162空頻MIMOOFDM的應用341
1163循環預編碼的應用342
第12章多用戶MIMO344
121係統模型344
1211多址接入信道——上行345
1212廣播信道——下行346
122多址接入信道（MAC）的容量349
1221固定信道的容量區349
1222快衰落信道的遍曆容量區355
1223慢衰落信道的中斷容量、中斷概率和分集復用摺中360
123廣播信道（BC）的容量364
1231固定信道的容量區365
1232快衰落信道的遍曆容量區373
1233慢衰落信道的中斷容量、中斷概率和分集復用摺中375
124廣播信道多址接入信道的對偶性377
1241SISO信道的對偶性377
1242MIMO信道的對偶性379
125多用戶分集、資源分配和調度383
1251多用戶分集383
1252資源分配、公平和調度386
1253用戶分組390
126速率和的比例定律392
1261高和低SNR區域392
1262大規模天綫陣列394
1263大規模的用戶396
127上行多用戶MIMO398
128具有傳輸信道信息的下行多用戶MIMO預編碼398
1281匹配波束賦形400
1282迫零波束賦形401
1283塊對角化403
1284正則化迫零波束賦形405
1285聯閤泄露抑製406
1286最大速率和波束賦形408
1287具有目標SINR的波束賦形409
1288TomlinsonHarashima預編碼412
1289嚮量擾動416
12810全局性能比較418
129部分傳輸信道信息的下行多用戶MIMO預編碼 422
1291伺機波束賦形酉預編碼伺機波束賦形422
1292基於反饋的量化預編碼424
1293過時反饋預編碼435
第13章多小區MIMO438
131無綫網絡的乾擾438
1311典型的小區乾擾消除439
1312麵嚮多小區協同和協調441
132係統模型443
1321乾擾信道協調443
1322多址接入和廣播信道協同446
133網絡架構447
1331多小區測量、成簇和傳輸447
1332分布式和集中式架構448
1333用戶中心簇和網絡預定義簇449
134多小區MIMO信道的容量450
1341SISO信道450
1342大於兩用戶SISO乾擾信道456
1343MIMO乾擾信道457
1344多址接入和廣播信道458
135多小區分集和資源分配459
1351多小區多用戶分集460
1352多小區資源分配462
136協調功控464
1361大量用戶464
1362大量乾擾464
1363高和低SNR等級465
1364兩小區簇467
1365OFDMA網絡468
1366完全分布式功率控製475
137協調波束賦形479
1371匹配波束賦形479
1372迫零波束賦形和分塊對角化480
1373乾擾對齊482
1374聯閤泄漏抑製488
1375最大化網絡纍積速率波束賦形488
1376基於分配的目標SNR波束賦形489
1377均衡競爭和協調490
1378伺機波束賦形490
138協調、調度、波束賦形和功率控製490
1381MIMOOFDMA 網絡490
1382協調的通用架構494
139多小區協調編碼496
1310網絡MIMO497
第14章LTE、LTEAdvanced和WiMAX中的MIMO技術500
141設計目標和主要技術500
1411係統要求500
1412核心技術501
142天綫和網絡部署503
1421優先排序的多天綫設置503
1422部署場景505
1423迴程506
143參考信號507
1431專用和公共參考信號對比507
1432下行設計508
1433上行設計510
144單用戶MIMO510
1441MIMO編碼510
1442開環和閉環MIMO512
1443開環空間復用：空時/頻編碼512
1444開環空間復用：循環預編碼514
1445上行SUMIMO514
145多用戶MIMO515
1451基於碼本和非碼本的預編碼515
1452MUMIMO維度516
1453MUMIMO的透傳性517
ⅩⅦⅩⅧ1454SU/MUMIMO 動態切換517
1455開環MUMIMO518
1456上行MUMIMO519
146多小區MIMO519
1461傳統乾擾消除519
1462半靜態ICIC519
1463增強ICIC520
1464多點協同（CoMP）522
147信道狀態信息（CSI）反饋525
1471反饋類型525
1472反饋機製527
1473量化反饋和碼本設計528
1474上行導頻532
1475多小區MIMO下的CSI反饋532
148超越LTEA：大規模多小區和大規模多天綫網絡533
第15章MIMOOFDMA係統級評估535
151單用戶MIMO535
1511天綫部署和配置536
1512信道估計誤差537
1513反饋類型538
1514反饋精度538
152多用戶MIMO540
1521天綫部署與配置540
1522規模541
1523信道估計誤差542
1524接收濾波器542
1525發送濾波器和反饋類型544
1526反饋精度545
1527損耗的纍積影響549
1528單用戶/多用戶MIMO動態切換549
1529多用戶分集551
153同構網絡中撒用戶和小區分簇551
1531站內與站間分簇551
1532用戶為中心與網絡預定義分簇551
1533受益於CoMP的用戶群552
1534反饋開銷552
154同構網絡中的協調調度和波束賦形554
1541天綫部署555
1542迭代次數556
1543協調調度與協調波束賦形557
1544鏈路自適應和CQI計算557
155異構網絡中的協同調度和功率控製557
1551傢庭基站558
1552下行死區問題559
1553靜態二元開關功率控製561
1554動態二元開關功率控製563
1555動態和靜態二元開關功率控製對比565
1556微微小區和分布式天綫係統565
156結束語565
附錄567
附錄A有用的數學和矩陣特性567
附錄B復高斯隨機變量和矩陣569
B1一些有用的概率分布569
B2威沙特矩陣的特徵值570
B21威沙特矩陣特徵值的行列式和乘積570
B22排序特徵值的分布571
B23非排序特徵值的分布571
附錄C天綫耦閤模型572
C1關於阻抗參數的最小散射體572
C11電路錶達572
C12輻射圖573
C2關於導納參數的最小散射體575
附錄D推導平均成對錯誤概率577
D1聯閤空時相關萊斯衰落信道578
D2空間相關萊斯慢衰落信道579
D3聯閤空時相關萊斯分組衰落信道580
D4獨立同分布瑞利慢衰落和快衰落信道581
參考文獻
縮略語
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