本書從空間信號(hào)協(xié)同傳輸以及MIMO系統(tǒng)的原理出發(fā)，分別從信號(hào)的發(fā)送、接收兩個(gè)方面介紹如何利用空間信號(hào)協(xié)同處理理論與技術(shù)來提升MIMO系統(tǒng)的信號(hào)傳輸性能以及頻譜利用率。本書主要內(nèi)容包括信號(hào)發(fā)送端的單用戶、多用戶以及中繼波束成形技術(shù)，討論了理想信道狀態(tài)信息、非理想信道狀態(tài)信息以及同信道干擾情況下的波束成形設(shè)計(jì)；信號(hào)接收端的串行干擾消除技術(shù)、格基規(guī)約技術(shù)、迭代檢測譯碼技術(shù)以及信道估計(jì)檢測雙重迭代技術(shù)。

1.理論基礎(chǔ)和創(chuàng)新技術(shù)成果的綜合體； 2.科研工作的理想?yún)⒖紩��? 3.zui新科研項(xiàng)目的技術(shù)成果； 4.本書作者所在的團(tuán)隊(duì)多年來一直致力于空間信號(hào)處理方面的相關(guān)研究，已承擔(dān)過多項(xiàng)國jia級(jí)重點(diǎn)科研項(xiàng)目，具有從理論到工程實(shí)踐的相關(guān)基礎(chǔ)

白琳，2004年獲華中科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位；2007年、2010年分別獲英國威爾士大學(xué)-斯旺西碩士（with Distinction）及博士學(xué)位；2011年zhi今任北京航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，并入選北京航空航天大學(xué)D二批zhuo越百人人才計(jì)劃。主要研究方向包括無線通信信號(hào)處理技術(shù)、MIMO 通信系統(tǒng)、智能天線波束形成設(shè)計(jì)、空間信息傳輸、航空寬帶通信研究等，主持國家自然科學(xué)基金兩項(xiàng)。 于全，中國工程院院士，中國電子系統(tǒng)設(shè)備工程公司研究員，西安電子科技大學(xué)、北京郵電大學(xué)兼職教授、博士生導(dǎo)師。1992年獲法國里摩日大學(xué)博士學(xué)位。主要研究方向包括無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)、軟件無線電、認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等。曾獲國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)4項(xiàng)。發(fā)表學(xué)術(shù)論文近百篇。

目 錄



第 1章 緒論1

參考文獻(xiàn)3

第 2章 信號(hào)發(fā)送與波束成形技術(shù)概述5

2.1　信號(hào)發(fā)送基礎(chǔ)5

2.1.1　單天線系統(tǒng)的容量極限5

2.1.2　突破容量極限多天線系統(tǒng)6

2.1.3　多天線技術(shù)應(yīng)用模式7

2.2　MIMO波束成形技術(shù)8

2.2.1　單用戶波束成形技術(shù)8

2.2.2　多用戶波束成形技術(shù)9

2.3　MIMO中繼波束成形技術(shù)14

2.3.1　從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)系統(tǒng)到中繼系統(tǒng)14

2.3.2　從單天線中繼系統(tǒng)到多天線中繼系統(tǒng)17

2.3.3　多天線中繼系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)18

2.4　本章小結(jié)18

參考文獻(xiàn)18

第3章 理想條件下MIMO中繼系統(tǒng)波束成形21

3.1　MIMO系統(tǒng)波束成形方案21

3.2　MIMO中繼系統(tǒng)波束成形方案和性能分析23

3.2.1　波束成形方案24

3.2.2　性能分析28

3.3　仿真結(jié)果31

3.4　本章小結(jié)35

3.5　附錄35

3.5.1　定理3-1的證明35

3.5.2　定理3-3的證明39

參考文獻(xiàn)41

第4章 非理想CSI條件下MIMO中繼系統(tǒng)波束成形43

4.1　非理想CSI條件下MIMO系統(tǒng)的波束成形方案43

4.2　非理想CSI條件下MIMO中繼系統(tǒng)波束成形方案及性能46

4.2.1　波束成形方案46

4.2.2　性能分析50

4.3　仿真結(jié)果52

4.4　本章小結(jié)55

4.5　附錄55

參考文獻(xiàn)62

第5章 存在CCI條件下MIMO中繼系統(tǒng)波束成形64

5.1　存在CCI條件下MIMO系統(tǒng)波束成形方案64

5.2　存在CCI條件下MIMO中繼系統(tǒng)波束成形方案67

5.2.1　研究背景67

5.2.2　波束成形方案68

5.3　仿真結(jié)果73

5.4　本章小結(jié)77

5.5　附錄77

參考文獻(xiàn)83

第6章 串行干擾消除與列表檢測法86

6.1 MIMO信號(hào)檢測基礎(chǔ)86

6.1.1 MIMO系統(tǒng)基礎(chǔ)86

6.1.2　經(jīng)典MIMO信號(hào)檢測89

6.2　串行干擾消除技術(shù)93

6.2.1　QR分解93

6.2.2　ZF-SIC檢測94

6.2.3 MMSE-SIC檢測97

6.2.4　仿真結(jié)果98

6.3　基于串行干擾消除的列表檢測方法100

6.3.1 列表檢測101

6.3.2　排序與檢測103

6.3.3　子檢測106

6.3.4　性能分析109

6.3.5　仿真結(jié)果110

6.4　本章小結(jié)112

參考文獻(xiàn)112

第7章 基于格基規(guī)約的檢測技術(shù)114

7.1　基于格基規(guī)約的天線陣信號(hào)組合概述114

7.2　基于格基規(guī)約的MIMO系統(tǒng)檢測116

7.2.1 基于格基規(guī)約的線性檢測117

7.2.2　基于格基規(guī)約的SIC檢測120

7.2.3　兩基底系統(tǒng)的格基規(guī)約方式122

7.2.4　兩基底系統(tǒng)的高斯格基規(guī)約126

7.2.5 LLL算法和CLLL算法132

7.2.6 性能評(píng)價(jià)137

7.2.7　仿真結(jié)果144

7.3　格基法列表檢測148

7.3.1　算法描述149

7.3.2　格基法檢測150

7.3.3　格基規(guī)約域中列表的生成151

7.3.4　表長的影響152

7.3.5　復(fù)雜度分析155

7.3.6　格基法列表檢測的構(gòu)成156

7.4　本章小結(jié)165

參考文獻(xiàn)165

第8章 高性能低復(fù)雜度迭代信號(hào)檢測與譯碼技術(shù)168

8.1　迭代信號(hào)檢測與譯碼接收機(jī)結(jié)構(gòu)168

8.1.1　MIMO系統(tǒng)模型168

8.1.2　MIMO傳統(tǒng)檢測技術(shù)169

8.1.3　MIMO-IDD技術(shù)170

8.2　基于比特級(jí)濾波的檢測譯碼技術(shù)174

8.2.1　基于LR的比特級(jí)MMSE濾波器設(shè)計(jì)174

8.2.2　整體擾動(dòng)列表生成175

8.3　基于隨機(jī)采樣的檢測譯碼技術(shù)177

8.3.1　系統(tǒng)模型177

8.3.2　基于非IDD系統(tǒng)的隨機(jī)抽樣檢測177

8.3.3　基于IDD系統(tǒng)的隨機(jī)抽樣檢測179

8.3.4　高效抽樣取整方法180

8.4　MMSE檢測180

8.4.1 比特級(jí)MMSE檢測180

8.4.2　部分比特級(jí)MMSE檢測181

8.5　仿真結(jié)果及性能分析183

8.6　本章小結(jié)185

參考文獻(xiàn)185

第9章 低復(fù)雜度雙重迭代接收機(jī)186

9.1　信道估計(jì)技術(shù)186

9.1.1　信道估計(jì)概述及分類186

9.1.2　半盲信道估計(jì)技術(shù)187

9.2 迭代信道估計(jì)技術(shù)189

9.3　雙重迭代接收機(jī)190

9.3.1　雙重迭代接收機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)190

9.3.2 基于雙重迭代接收機(jī)的迭代信道估計(jì)與信號(hào)檢測方法192

9.3.3　正交分離度準(zhǔn)則193

9.3.4　zui小誤碼準(zhǔn)則194

9.4　仿真結(jié)果及性能分析196

9.5　本章小結(jié)199

參考文獻(xiàn)199

通用符號(hào)表201

中英文對(duì)照202

名詞索引205