MIMO Wireless Communications

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出版者:Cambridge University Press
作者:Ezio Biglieri
出品人:
页数:344
译者:
出版时间:2007-1
价格:USD 110.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780521873284
丛书系列:
图书标签:
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Multiple-input multiple-output (MIMO) technology constitutes a breakthrough in the design of wireless communications systems, and is already at the core of several wireless standards. Exploiting mutlipath scattering, MIMO techniques deliver significant performance enhancements in terms of data transmission rate and interference reduction. This book is a detailed introduction to the analysis and design of MIMO wireless systems. Beginning with an overview of MIMO technology, the authors then examine the fundamental capacity limits of MIMO systems. Transmitter design, including precoding and space-time coding, is then treated in depth, and the book closes with two chapters devoted to receiver design. Written by a team of leading experts, the book blends theoretical analysis with physical insights, and highlights a range of key design challenges. It can be used as a textbook for advanced courses on wireless communications, and will also appeal to researchers and practitioners working on MIMO wireless systems.

MIMO Wireless Communications 一本深入探索多输入多输出 (MIMO) 无线通信核心技术与前沿应用的权威指南。 本书并非简单罗列技术名词,而是以严谨的逻辑、丰富的实例,为读者构建起一套关于MIMO系统设计、分析与优化的完整知识体系。从理论基础到实际部署,从经典算法到最新进展,本书旨在揭示MIMO技术如何成为现代无线通信网络高效、可靠运行的关键驱动力。 核心内容概览: 第一部分:MIMO系统基础理论与数学模型 无线信道特性的数学刻画: 深入分析多径传播、衰落(如瑞利衰落、莱斯衰落)、多普勒效应等对无线信号的影响,并建立精确的信道矩阵模型,为后续的MIMO系统设计奠定坚实的基础。我们将探讨不同信道模型在各种无线环境下的适用性,以及如何通过统计学方法来描述和预测信道行为。 MIMO系统的空间复用与分集增益: 详细阐述MIMO技术实现性能飞跃的两个核心机制:空间复用(Spatial Multiplexing)通过利用多根天线在空间域创建独立的传输通路,显著提升了数据传输速率;空间分集(Spatial Diversity)则通过在不同空间位置传输相同信息,有效对抗衰落,提高系统的鲁棒性。我们将深入分析这两种机制的理论增益,以及它们在不同MIMO配置下的表现。 信道状态信息 (CSI) 的获取与利用: 了解CSI在MIMO系统中的至关重要性。本书将详细介绍CSI的获取方法,包括上行链路训练、下行链路盲估计等,并探讨如何利用CSI进行预编码、解码以及动态资源分配,以最大化系统性能。我们将研究不同CSI获取精度的影响,以及在CSI不完美情况下的鲁棒性设计。 信道容量的分析与界限: 基于信息论原理,深入分析MIMO系统的理论信道容量,探讨天线数量、信噪比、信道相关性等因素对容量的影响。我们将介绍各种容量上下界,并对比不同MIMO配置下的容量差异,为系统设计提供理论指导。 第二部分:关键MIMO技术详解与算法实现 空间预编码 (Precoding) 技术: 重点介绍各种空间预编码算法,包括迫零 (Zero-Forcing, ZF) 、最小均方误差 (Minimum Mean Square Error, MMSE) 、最大 ratio 发送 (Maximum Ratio Transmission, MRT) 等。我们将详细分析这些算法的设计原理、复杂度以及在实际应用中的优缺点,并提供实现思路。 空间解码 (Decoding) 技术: 深入研究MIMO系统的解码算法,如最大似然 (Maximum Likelihood, ML) 、MMSE、ZF等。我们将分析不同解码算法的性能、计算复杂度,以及在实际部署中如何权衡性能与资源消耗。 高效的MIMO信号处理算法: 探索面向低复杂度、高性能的信号处理算法,例如基于迭代的解码算法(如GMP、MMSE-GMP)、低秩近似方法以及机器学习在MIMO信号处理中的应用。我们将重点关注如何在有限的计算资源下实现接近最优的性能。 大规模MIMO (Massive MIMO) 技术: 随着5G乃至未来通信的发展,大规模MIMO成为热点。本书将深入探讨大规模MIMO的理论基础、关键技术(如预编码、波束赋形、硬件挑战)以及其在提升频谱效率、覆盖范围和降低功耗方面的巨大潜力。我们将分析大规模MIMO系统中的信道特性以及其独特性。 多用户MIMO (MU-MIMO) 技术: 详细介绍MU-MIMO如何通过在同一时频资源块上服务多个用户,进一步提高系统容量和用户体验。我们将探讨其关键技术,如干扰协调、用户调度以及资源分配策略。 第三部分:MIMO在现代无线通信系统中的应用 4G LTE/LTE-Advanced 中的 MIMO 应用: 回顾MIMO技术在4G LTE标准中的演进和应用,如MIMO-LTE(4x4 MIMO)、CoMP(协同多点传输)等,分析其如何实现数据速率的显著提升。 5G NR 及未来通信中的 MIMO 演进: 深入探讨MIMO在5G新空口(NR)中的关键作用,包括大规模MIMO、波束赋形、动态TDD等技术。我们将展望MIMO在未来通信(如6G)中的进一步发展方向,如全息通信、感官通信等。 Wi-Fi 技术中的 MIMO 增强: 分析MIMO技术如何为Wi-Fi带来更高的吞吐量和更远的覆盖范围,例如802.11n、802.11ac/ax (Wi-Fi 6) 等标准中对MIMO的应用。 特定应用场景下的 MIMO 优化: 探讨MIMO技术在不同无线通信场景下的特殊考虑和优化方法,例如物联网 (IoT) 设备的低功耗MIMO、车载通信 (V2X) 的高可靠性MIMO、以及室内定位等。 本书特色: 理论与实践相结合: 严谨的数学推导与清晰的算法描述并行,辅以实际案例分析,帮助读者深入理解MIMO技术的内在机理。 循序渐进的学习路径: 从基础概念到前沿技术,逻辑清晰,便于不同背景的读者进行系统学习。 前瞻性视角: 关注MIMO技术在5G及未来通信中的最新发展和应用趋势,为读者提供未来发展的洞察。 丰富的参考文献: 鼓励读者进一步探索,提供深入研究的起点。 本书适合读者: 无线通信领域的工程师、研究人员、产品经理。 通信工程、电子工程、计算机科学等相关专业的在校学生及研究生。 对无线通信技术发展感兴趣的技术爱好者。 通过阅读本书,您将能够深刻理解MIMO无线通信系统的精髓,掌握分析和设计MIMO系统的关键技术,并能将这些知识应用于解决实际的无线通信工程问题,引领下一代无线通信技术的创新与发展。

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读后感

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用户评价

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我一直觉得在无线通信领域,要找到一本既有深度又不失广度的书籍是非常困难的,很多书要么过于偏重理论,要么又流于表面。然而,《MIMO Wireless Communications》这本书却让我眼前一亮。它在介绍MIMO技术时,并没有直接跳入复杂的数学公式,而是先从直观的物理意义入手,解释了多天线如何改变无线传播的特性。我喜欢它那种循序渐进的讲解方式,先是概念的铺垫,然后是理论的构建,最后才是实际的案例分析。 书中对MIMO系统的性能评估部分,分析得非常透彻。它详细介绍了如何通过各种指标来衡量MIMO系统的吞吐量、误码率以及频谱效率,并且对不同的MIMO配置在不同信道条件下的表现进行了深入的比较。更让我惊喜的是,书中还讨论了MIMO技术在不同应用场景下的权衡和优化,比如在室内覆盖、室外宏基站以及车联网等环境下的考量。这本书对于理解现代无线通信系统的设计和优化非常有帮助,能够帮助读者建立起一种系统性的思维方式,而不仅仅是零散的知识点。

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说实话,我最近在准备一个关于下一代通信技术的项目,急需一些能帮我快速入门且内容严谨的参考资料。《MIMO Wireless Communications》这本著作,可以说是我最明智的投资之一。它不仅仅是一本教科书,更像是一位经验丰富的导师,将MIMO技术复杂的概念娓娓道来。我尤其喜欢书中在讲解一些关键算法时,提供了不同视角的解释,有时是基于信息论的视角,有时又是从信号处理的角度,这让我在理解上更加全面和深刻。 这本书的结构设计非常合理,从基础的MIMO系统模型,到各种先进的MIMO技术,再到性能分析和系统应用,环环相扣。我印象最深刻的是关于信道状态信息(CSI)的利用部分,书中详细介绍了不同CSI反馈机制的优缺点,以及如何在实际系统中进行最优的CSI获取和利用。这对于我理解实时优化无线链路至关重要。此外,书中对一些前沿的研究方向也进行了简要的介绍,这让我能够对未来的技术发展趋势有一个初步的认识。

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最近我对无线通信中利用空间维度来提升性能的技术产生了浓厚的兴趣,偶然间发现了《MIMO Wireless Communications》这本书。我发现它提供的不仅仅是关于MIMO系统的理论框架,更重要的是它提供了一种全新的思考方式。书中在讲解MIMO原理时,大量使用了类比和形象化的描述,这对于像我这样背景不太深厚但又渴望学习的读者来说,非常有帮助。 我尤其喜欢书中关于MIMO系统设计折衷的讨论。它并没有一味地推崇某种特定的技术,而是根据不同的应用场景和性能需求,分析了各种MIMO技术之间的取舍。例如,在讨论空间复用和空间分集时,书中就清晰地阐述了它们各自的优势和劣势,以及在不同网络环境下的适用性。这本书让我明白了,技术的选择往往需要权衡多方面的因素,而不仅仅是追求单一指标的最优。它为我理解复杂的无线通信系统提供了一个非常好的视角。

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这套书《MIMO Wireless Communications》真是太让人惊艳了!我最近一直在研究下一代无线通信技术,尤其是那些能够极大提升数据传输速率和可靠性的方法,而这本书简直就是我梦寐以求的宝藏。它深入浅出地讲解了MIMO(多输入多输出)系统是如何通过利用多根天线来同时发送和接收数据的,这简直是无线通信领域的一场革命。书中的理论分析非常扎实,从信息论的基础到先进的编码和调制技术,都讲解得细致入微。让我印象特别深刻的是,书中对不同MIMO架构的比较和分析,比如空间复用、分集和波束赋形,都非常清晰,并且配以大量的图示和数学推导,这对于我这样的技术爱好者来说,简直是福利。 我尤其欣赏书中对实际应用场景的探讨。它不仅仅停留在理论层面,还花了相当大的篇幅来讨论MIMO技术在5G、Wi-Fi 6等现代无线通信系统中的具体实现和挑战。例如,书中对大规模MIMO(Massive MIMO)的介绍,让我对未来无线网络的容量提升有了更直观的认识。此外,它还涉及了信道建模、干扰管理以及硬件实现等关键问题,这些都是在实际部署中不可或缺的。总的来说,这本书为我提供了一个非常全面的MIMO知识体系,无论是想深入理解底层原理,还是想了解其在实际应用中的潜力,都能从中获得巨大的收获。

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对于我这样一名在无线通信领域摸爬滚打多年的工程师来说,一本能够不断带来启发和新知识的书是弥足珍贵的。《MIMO Wireless Communications》恰恰就是这样的一本书。它在介绍MIMO的经典理论时,并没有停留在老生常谈的阶段,而是巧妙地融入了最新的研究成果和工程实践。比如,书中对一些新兴的MIMO技术,如认知MIMO、智能反射面MIMO等,都进行了前瞻性的探讨,让我对这些前沿技术有了更清晰的认识。 我特别欣赏书中在分析MIMO系统性能时,所采用的仿真和实验数据。这些数据不仅验证了理论分析的准确性,也让抽象的概念变得更加具体和生动。书中还讨论了MIMO技术在应对频谱拥挤、能耗等现实挑战时的作用,这对于我们实际工程设计非常有指导意义。这本书就像一座宝库,每一次翻阅都能从中挖掘出新的亮点,它帮助我不断拓展知识的边界,提升解决实际问题的能力。

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