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第1章 无线通信中的多天线技术1

1.1多天线通信系统概述1

1.1.1阵列增益2

1.1.2分集增益3

1.1.3复用增益3

1.2分集技术的原理和分类4

1.2.1分集技术的原理4

1.2.2分集技术的分类4

1.2.3分集合并技术6

1.3多天线通信系统的容量7

1.3.1发射端已知CSI情况下的MIMO信道容量7

1.3.2发射端未知CSI情况下的MIMO信道容量10

1.3.3发、收两端均未知CSI的MIMO信道容量12

1.4空时编码14

1.4.1经典空时码14

1.4.2非欧空时码17

1.5波束成形22

1.5.1波束成形的基本原理22

1.5.2波束成形的分类23

1.6天线与用户的选择24

1.6.1天线选择24

1.6.2用户选择24

1.7协作通信技术25

1.7.1中继协作25

1.7.2基站协作26

参考文献28

第2章 非相干空时编码调制34

2.1酉空时码34

2.1.1酉空时码的定义34

2.1.2成对差错概率及其Chernoff界36

2.1.3星座构成41

2.1.4酉空时码的调制解调原理45

2.2 Cayley差分酉空时码46

2.2.1差分酉空时码46

2.2.2 Cayley码49

2.3多电平空时码50

2.4适合酉空时矩阵的多进制Turbo码52

2.4.1酉空时矩阵级的Turbo码52

2.4.2多进制Turbo码的译码算法54

2.4.3非高斯分布多进制EXIT图57

2.4.4仿真与性能分析61

2.5卷积码与酉空时码的联合设计65

2.5.1网格酉空时编码65

2.5.2比特交织酉空时编码67

2.5.3仿真与性能分析68

2.6新型非相干空时码的纠错70

2.6.1 Cayley码与Turbo码的级联70

2.6.2多电平空时码与Turbo码的级联72

参考文献74

第3章 波束成形与发射分集77

3.1 MIMO系统中的波束成形技术77

3.1.1系统模型77

3.1.2 MIMO系统中的特征波束成形技术77

3.1.3多用户MIMO系统中的波束成形技术78

3.1.4基于凸优化的波束成形技术79

3.2基于子空间跟踪的自适应波束成形82

3.2.1系统模型83

3.2.2自适应波束成形84

3.2.3子信道选择算法85

3.2.4仿真实验及分析88

3.3结合用户选择的多用户MISO自适应波束成形90

3.3.1系统模型91

3.3.2算法实现92

3.3.3仿真实验及分析95

3.4发射分集与波束成形联合优化设计97

3.4.1发射分集与波束成形的区别与联系97

3.4.2发射分集与波束成形联合系统的错误率分析98

3.4.3发射分集与波束成形联合系统的容量99

3.5波束空时分组码方案102

3.5.1分立波束空时分组码104

3.5.2集成波束空时分组码107

参考文献113

第4章 协作波束成形118

4.1基于最大化接收信噪比的协作波束成形118

4.1.1模型建立118

4.1.2近最优波束成形矢量设计122

4.1.3闭式次优波束成形矢量设计123

4.1.4仿真实验及分析124

4.2基于最小化中继发射功率的协作波束成形126

4.2.1模型建立126

4.2.2协作波束成形矢量设计127

4.2.3仿真实验及分析128

4.3基于概率约束的顽健协作波束成形技术130

4.3.1系统模型130

4.3.2高斯近似133

4.3.3概率约束下的协作波束成形的优化134

4.3.4仿真实验及分析136

4.4基于模拟退火算法的协作波束成形138

4.4.1 Metropolis准则138

4.4.2基于SA算法的随机波束成形方法140

4.4.3仿真实验及分析141

4.5多源多宿通信系统中的协作波束成形143

4.5.1系统模型143

4.5.2经典协作波束成形算法145

4.5.3顽健协作波束成形算法146

参考文献151

第5章 天线选择与用户调度153

5.1天线选择153

5.1.1基于几何向量的天线选择方案154

5.1.2基于矩阵分解的天线选择方案156

5.1.3最大化最小特征值天线选择方案及其凸优化实现159

5.1.4 DSTTD系统天线重分组技术研究162

5.2基于完全信道信息下的用户调度169

5.2.1基于块对角化预编码的用户调度方案170

5.2.2基于信漏造比预编码的用户调度方案177

5.3基于有限反馈的用户调度183

5.3.1多用户MISO系统中基于有限反馈的用户选择算法183

5.3.2 MU-MIMO系统中基于有限反馈的用户选择算法187

5.4联合天线选择与用户调度192

5.4.1基于QoS的下行发射天线选择和用户调度算法192

5.4.2基于SINR最大化的上行天线选择与用户调度算法199

参考文献204

第6章 协作分集和中继选择207

6.1中继协作通信概述207

6.1.1协作转发策略207

6.1.2协作通信基本模型209

6.2基于信噪比的混合译码放大转发协作机制的性能分析211

6.2.1系统和信道模型211

6.2.2误比特率性能分析212

6.2.3实验结果和分析215

6.3基于机会中继的译码转发机制的渐进误符号率分析217

6.3.1系统和信道模型217

6.3.2平均误符号率分析217

6.3.3仿真结果和分析220

6.4基于选择协作的译码转发机制性能分析及改进222

6.4.1系统和信道模型222

6.4.2基于等增益合并的选择协作机制的性能分析222

6.4.3译码转发的一种改进型选择协作机制228

6.5多源多中继协作网络性能分析231

6.5.1系统模型231

6.5.2分步选择方案性能分析232

6.5.3分步选择方案仿真结果与性能比较235

6.5.4基于增量中继和部分信息选择法的分步选择方案性能分析237

6.5.5基于增量中继和部分信息选择法的分步选择方案仿真结果与分析241

参考文献243