下一代宽带无线通信OFDM与MIMO技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:314

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出版时间:2008-5

价格:49.00元

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isbn号码:9787115171764

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《下一代宽带无线通信：OFDM与MIMO技术》图书简介 导语： 当前，信息技术的飞速发展对无线通信系统提出了前所未有的高带宽、高频谱效率和高可靠性的需求。面对移动互联网、物联网、高清视频流、云计算等爆炸式增长的应用场景，传统的无线通信技术已逐渐暴露出瓶颈。在这一背景下，正交频分复用（OFDM）与多输入多输出（MIMO）技术作为现代宽带无线通信的核心基石，其重要性日益凸显。本书旨在深入剖析这些关键技术的工作原理、系统设计、性能分析及其在未来通信标准中的应用，为读者提供一个全面且实用的技术指南。 第一部分：宽带无线通信的挑战与OFDM技术基础 本部分着重于阐述当前无线信道面临的主要挑战，特别是多径效应引起的符号间干扰（ISI）和频率选择性衰落，这是限制传统单载波系统性能的关键因素。随后，本书系统地介绍了OFDM技术的基本原理，解释了如何通过将高速数据流解复用成多个低速子载波，从而有效抵抗ISI。 1.1 OFDM的信号处理基础 详细阐述了OFDM系统的时域和频域表示，包括如何利用IFFT/FFT（快速傅里叶变换/逆快速傅里叶变换）实现高效的调制与解调过程。重点分析了循环前缀（CP）的引入机制及其在消除ISI和保持子载波正交性方面的关键作用。讨论了不同长度的CP对系统性能和频谱效率的影响。 1.2 载波同步与频率偏移 在实际的无线系统中，发射端和接收端时钟的不匹配会导致载波频率偏移，进而破坏子载波间的正交性，产生带外泄漏和载波间干扰（ICI）。本书详细推导了频率偏移对BER（误码率）的影响模型，并介绍了多种先进的同步技术，如基于导频的同步算法和非数据辅助（NDA）同步方法，以确保系统在动态环境下的稳定运行。 1.3 峰均功率比（PAPR）问题与抑制技术 OFDM的固有缺陷之一是较高的PAPR，这要求功放（PA）必须工作在线性区，从而降低了系统效率并增加了硬件成本。本书深入探讨了PAPR产生的原因，并系统地对比分析了现有主流的PAPR抑制技术。这包括： 削波与滤波（Clipping and Filtering）方法： 分析了其引入的信号失真与残余噪声。 编码与复用（Coding and Spreading）方法： 例如SLM（部分映射）和TR（类比加性编码）方案的原理、复杂度和性能折衷。 第二部分：MIMO系统的理论与实现 MIMO技术通过在发射端和接收端部署多根天线，极大地提升了系统的容量和可靠性，是实现下一代高速率通信的另一核心技术。 2.1 MIMO信道建模与容量极限 详细介绍了多天线信道的数学模型，包括信道关联矩阵（Channel Correlation Matrix）的构建。基于水填充（Water-filling）算法，推导了在给定信噪比（SNR）下的MIMO系统的理论最大容量（Shannon容量），揭示了天线数量对系统性能的决定性影响。 2.2 空分复用（Spatial Multiplexing, SM） SM技术是MIMO提高数据吞吐量的核心机制。本书详细讲解了基于奇异值分解（SVD）的信道知晓预编码（Precoding）方案，以及如何在接收端实现盲分离的迫零（ZF）和最小均方误差（MMSE）检测算法。分析了这些检测技术在不同信道状态信息（CSI）获取精度下的性能表现。 2.3 发射分集与接收分集 为增强系统可靠性和覆盖范围，本书探讨了分集技术。 发射分集： 重点介绍空时分组码（STBC，如Alamouti码），分析其在无需反馈CSI情况下带来的编码增益。 接收分集： 阐述了选择性合并（Selection Combining）、最大比合并（MRC）等技术，解释了如何有效利用接收端的空间选择性来抵抗衰落。 第三部分：OFDM与MIMO的深度融合——时频空联合处理 现代宽带系统（如4G LTE和5G NR）的性能依赖于OFDM和MIMO的无缝结合。本部分聚焦于OFDM-MIMO系统的联合优化与实现。 3.1 预编码与信道反馈 在信道状态信息（CSI）可获取的情况下，如何设计最优的预编码矩阵成为关键。本书对比了基于SVD的完全CSI预编码与基于码本的有限反馈预编码技术（CB-based Precoding）。深入讨论了反馈延时和量化误差对系统性能的实际影响，并提出了鲁棒的反馈机制设计。 3.2 资源调度与联合优化 在多用户MIMO（MU-MIMO）场景下，如何有效地在时间和频率维度上分配资源，同时利用空间维度进行复用，是提高系统整体效率的关键。分析了基于信道质量指示（CQI）的动态调度策略，包括比例公平（Proportional Fair）调度与最大化系统吞吐量的调度算法。 3.3 系统的物理层实现考量 本书最后部分将理论与工程实践相结合，讨论了OFDM-MIMO系统在实际部署中遇到的硬件约束和算法复杂度问题。涵盖了自适应调制与编码（AMC）的原理、大规模MIMO（Massive MIMO）的能效挑战、以及新型非正交多址接入（NOMA）与OFDM结合的潜力，为读者展望未来几代无线技术的演进方向。 总结： 《下一代宽带无线通信：OFDM与MIMO技术》不仅是一本理论教材，更是一部面向工程实践的参考手册。它通过严谨的数学推导、清晰的系统框图和详尽的性能分析，系统地梳理了支撑现代高速无线网络的两大支柱技术。本书适合于通信工程、电子信息工程、信号处理等领域的本科高年级学生、研究生以及致力于无线通信系统设计与研发的工程师和技术人员阅读。掌握书中所述内容，将为理解和参与5G乃至未来6G系统的研发奠定坚实的基础。

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我购入《下一代宽带无线通信OFDM与MIMO技术》的初衷，是想找到一本能够系统性地梳理OFDM和MIMO技术发展脉络的书籍。这两项技术并非一蹴而就，而是经历了漫长的研究和发展过程。我希望这本书能够追溯OFDM的起源，从早期的OFDM概念，到FFT/IFFT算法的引入，再到其在ADSL、WiMAX、LTE等标准中的广泛应用。同样，我对MIMO技术的发展历程也充满好奇，从简单的分集技术，到空间复用，再到如今的Massive MIMO，每一个阶段的突破都代表着通信能力的飞跃。我特别想了解，在这些技术的发展过程中，有哪些关键的理论突破和工程挑战被克服。书中如果能提供一些历史性的技术案例分析，或者对不同技术标准（如3GPP、IEEE）中OFDM和MIMO的具体实现进行对比分析，那将非常有教育意义。我期待这本书能够让我对这些核心技术有一个宏观而深刻的认识。

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我拿到这本《下一代宽带无线通信OFDM与MIMO技术》时，首先被其标题所吸引，它准确地概括了当前无线通信领域最热门的两项技术。我最近在研究新的通信系统设计，特别是对提高数据吞吐量和频谱效率充满了兴趣。OFDM技术以其对频率选择性衰落的鲁棒性，以及易于实现高数据速率的能力，已经成为现代无线通信的事实标准。我一直想更深入地了解OFDM的各种变体，例如OFDMA（正交频分多址接入），它如何在多用户场景下实现资源的有效分配，以及循环前缀（CP）的作用和开销。另一方面，MIMO技术通过在发射端和接收端使用多个天线，极大地提升了无线信道的容量和可靠性。我特别感兴趣的是，书中是否会深入讨论MIMO的几种关键技术，比如空间复用，它如何允许在同一时间、同一频率上传输多路独立的数据流，从而成倍地提高速率；以及空间分集，它如何通过在不同空间路径上传输相同的数据来提高信号的鲁棒性，抵抗衰落。此外，我对波束成形技术也充满了好奇，它如何能够将信号能量集中指向特定的用户，提高信号质量并减少干扰。这本书如果能提供清晰的数学推导和仿真结果，将对我理解这些技术的理论基础和实际性能大有裨益。

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我选择《下一代宽带无线通信OFDM与MIMO技术》这本书，是因为我一直对通信系统的底层原理和实现细节很感兴趣。OFDM技术，从根本上说，是将一个宽带信号分割成许多窄带信号，并在这些窄带信号上进行调制。我希望书中能够详细解释这个过程中涉及的关键技术，比如如何生成正交的子载波，如何进行IFFT/FFT变换，以及循环前缀的作用和其在抵抗符号间干扰（ISI）和符号间干扰（ICI）方面的机制。我特别希望看到关于OFDM在不同调制方案下的性能表现，以及如何与高级编码技术（如LDPC码、Polar码）相结合，以实现更高的编码增益。对于MIMO技术，我希望书中能够深入探讨不同MIMO类型的原理和应用，比如在分层MIMO（Layered MIMO）中，数据如何被分成不同的层，并在空间域上传输。我还想了解，在实际系统中，MIMO的信道估计和反馈机制是如何工作的，以及如何处理复杂的信道状态信息（CSI）。如果书中能提供一些实际的链路分析，展示OFDM和MIMO是如何协同工作以克服信道衰落，提高数据传输速率的，那将非常有助于我理解这些概念。

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我购买《下一代宽带无线通信OFDM与MIMO技术》主要是被其“下一代”这个词所吸引。我是一名在通信行业工作的工程师，深知技术更新迭代的速度之快。我目前主要负责的是4G网络的优化和维护，但未来必然要转向5G甚至6G。OFDM技术已经广泛应用于4G LTE和5G NR，我希望这本书能够提供一些更深入的见解，比如OFDM在面对更高频段（如毫米波）和更复杂信道环境时的挑战，以及应对这些挑战的新型OFDM变体或改进方案。例如，我听说了一些关于非正交频分复用（NFOFDM）或者更灵活的OFDM框架的研究，希望能在这本书中有所提及。同样，MIMO技术在5G中已经发展到了大规模MIMO（Massive MIMO）的阶段，其天线数量远超传统MIMO。我迫切想了解Massive MIMO的原理，它如何通过大量的基站天线来同时服务多个用户，并实现极高的频谱效率。此外，书中如果能介绍一些智能MIMO的技术，例如自适应波束成形、信道状态信息（CSI）的获取和反馈机制，以及MIMO在边缘计算、人工智能等新兴技术融合中的潜在应用，那将极大地拓展我的视野。

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这本书的封面设计相当朴实，没有那些花里胡哨的插画或照片，但标题“下一代宽带无线通信OFDM与MIMO技术”直接点明了主题，对于我这样的技术爱好者来说，这是一种沉稳而自信的表达。我一直对无线通信领域的发展保持着高度的关注，特别是近几年来，4G向5G的演进，再到如今对6G的展望，都离不开OFDM（正交频分复用）和MIMO（多输入多输出）这两种核心技术的不断革新。我特别好奇的是，这本书究竟是如何深入浅出地剖析这两种技术在我们日常通信生活中扮演的关键角色的。我想象中的内容，应该会从OFDM的基本原理讲起，比如它是如何解决多径衰落问题的，以及它在频域和时域上的巧妙划分，如何让数据传输更加高效可靠。然后，它应该会详细介绍MIMO技术，从最简单的发射分集、接收分集，到更复杂的空间复用和波束成形，这些都是我一直想要深入理解的概念。我希望这本书能够提供大量的实际应用案例，比如在4G LTE、5G NR等标准中，OFDM和MIMO是如何具体实现的，它们在性能提升上带来了哪些突破。如果书中还能涉及一些最新的研究进展，比如OFDM在认知无线电、毫米波通信中的应用，或者MIMO在可见光通信、无人机通信中的潜力，那就更完美了。毕竟，作为一本以“下一代”为导向的书籍，对未来的技术趋势进行预测和解读，是至关重要的。我期待这本书能够成为我理解和掌握下一代无线通信技术的敲门砖，甚至是进阶的指导手册。

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我购买《下一代宽带无线通信OFDM与MIMO技术》的原因，是想深入理解这两项技术在提升无线通信性能方面所起到的关键作用。OFDM技术以其将宽带信道划分为多个窄带正交子信道的独特方式，有效地解决了频率选择性衰落带来的多径效应问题。我希望这本书能够详细阐述OFDM的这一核心优势，并解释在实际系统中，如何通过科学的子载波分配、星座图选择以及功率控制来优化传输效率。我也对OFDM在应对不同信道模型时的鲁棒性很感兴趣，例如在城市峡谷、室内环境等复杂场景下，OFDM的表现如何。而MIMO技术，作为“多输入多输出”的代名词，通过在发射端和接收端部署多天线，极大地提升了信道的容量和可靠性。我希望这本书能够详细介绍MIMO的几种基本模式，如空间复用、空间分集和混合模式，并分析它们在不同场景下的适用性和性能增益。特别是，我对书中关于大规模MIMO（Massive MIMO）的探讨充满期待，了解其工作原理、优势以及在5G网络中的应用。

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我入手《下一代宽带无线通信OFDM与MIMO技术》这本书，主要是看中了它对“下一代”这个概念的聚焦。我是一名关注前沿技术的研究者，深知OFDM和MIMO技术在当前和未来通信系统中的核心地位。我希望这本书能够提供一些超出现有标准的、对OFDM的最新研究进展的介绍，例如如何应对高频段（如太赫兹）的信道特性，可能出现的非正交OFDM（NFOFDM）的变种，以及OFDM在智能反射面（RIS）辅助通信中的应用。对于MIMO技术，我特别期待书中能够对超大规模MIMO（Ultra-Massive MIMO）以及全息MIMO（Holographic MIMO）进行深入的探讨，这些前沿概念是否能够真正实现，以及它们在未来通信系统中的潜在应用场景。此外，我也希望书中能够对OFDM和MIMO的协同优化策略进行更深入的研究，例如如何利用人工智能和机器学习来动态调整OFDM参数和MIMO预编码矩阵，以应对复杂多变的无线信道环境，从而最大化系统的性能。

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拿到《下一代宽带无线通信OFDM与MIMO技术》这本书，我的第一反应是它能为我解答一些长期以来的困惑。作为一名通信专业的学生，我在课堂上学习了OFDM和MIMO的基础知识，但总觉得缺乏将这些理论与实际应用联系起来的桥梁。我特别想知道，OFDM是如何在实际的无线通信系统中实现的，比如在基带信号的处理过程中，如何进行IFFT/FFT、加循环前缀、信道估计和均衡等操作。我希望书中能有详细的算法描述和流程图，甚至一些伪代码示例，这样我就能更好地理解其实现细节。对于MIMO技术，我一直对它的性能增益是如何量化和评估的感到好奇。书中是否会介绍相关的性能指标，比如香农容量的界限，以及实际系统中MIMO能达到的吞吐量提升倍数？此外，我希望这本书能详细阐述不同MIMO方案的优缺点，例如，空间复用和空间分集在不同信道条件下的适用性，以及混合MIMO（结合了分集和复用）的设计思路。我对这本书的期待是，它不仅能解释“是什么”，更能解释“怎么做”和“为什么这样做”。

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我选择《下一代宽带无线通信OFDM与MIMO技术》的动机，是希望能够全面了解这两项技术在未来通信系统中所扮演的角色。随着通信需求的不断增长，传统的无线通信技术已经难以满足需求，OFDM和MIMO作为下一代宽带无线通信的关键技术，正变得越来越重要。我希望这本书能够深入剖析OFDM技术是如何通过将高数据速率的串行数据流转化为多个低数据速率的并行数据流，并在正交的子载波上进行传输，从而有效抵抗多径效应和频率选择性衰落。同时，我也希望书中能够详细介绍MIMO技术，包括其在增加数据传输速率（通过空间复用）和提高传输可靠性（通过空间分集）方面的优势。此外，我特别期待书中能够探讨OFDM和MIMO在5G及未来6G网络中的具体应用，例如它们如何与毫米波通信、智能反射面（RIS）等新技术结合，以实现更高的频谱效率和更广的网络覆盖。

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我购买《下一代宽带无线通信OFDM与MIMO技术》的主要动机是想了解这些技术在未来通信标准中的演进路径。目前，OFDM和MIMO已经成为4G和5G的基石，但随着5G Advanced和6G的讨论逐步展开，这些技术必然会迎来新的发展。我希望这本书能深入探讨OFDM在应对高频段（如太赫兹）时面临的挑战，例如信道冲激响应的时域和频域扩展问题，以及可能出现的新的OFDM变种，例如使用非整数子载波间隔（Fractional-N OFDM）或更灵活的OFDM框架来提高频谱利用率。对于MIMO技术，我非常期待看到关于超大规模MIMO（Ultra-Massive MIMO）或者全息MIMO（Holographic MIMO）的概念介绍，这些技术是否能够进一步突破通信容量的极限，以及它们在实现时可能遇到的关键技术瓶颈。此外，书中如果能对OFDM和MIMO的协同优化进行深入分析，例如如何根据信道特性自适应地选择OFDM参数和MIMO配置，以实现最优的性能，那将是非常有价值的内容。我对这本书的期望是，它能让我站在技术发展的最前沿，对未来的通信系统有一个清晰的认知。

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接下来几年，应该靠它入门了，再加一本FPGA齐活

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