MIMO通信系统编码PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 MIMO系统的必要性 1

1.2无线标准中的MIMO通信 2

1.3本书的内容安排 3

1.4 MIMO系统的其他主题 4

第2章 衰落信道与分集技术 5

2.1无线信道 5

2.1.1路径损耗、阴影和小尺度衰落 6

2.1.2衰落信道模型 7

2.2衰落信道下的差错／中断概率 11

2.2.1瑞利衰落信道的中断概率 12

2.2.2瑞利衰落信道下的平均差错概率 12

2.2.3推广到其他衰落信道 13

2.2.4在频率选择性衰落信道下的性能 14

2.3分集技术 14

2.3.1分集的类型 15

2.3.2 L阶分集的系统模型 15

2.3.3最大比合并（MRC） 16

2.3.4次优合并算法 18

2.3.5选择合并 19

2.3.6举例 20

2.4作为时间分集的信道编码 21

2.4.1充分交织信道下的分组编码 22

2.4.2卷积编码 24

2.5无线通信中的多天线 25

2.5.1接收分集 25

2.5.2智能天线和波束成形 26

2.5.3空时编码的基本思想 27

2.6本章小结与进一步阅读建议 28

思考题 29

第3章 MIMO信道的容量与信息速率 32

3.1噪声信道的容量和信息速率 32

3.2 AWGN和衰落信道的容量和信息速率 33

3.2.1 AWGN信道 33

3.2.2衰落信道 34

3.3 MIMO信道的容量 37

3.3.1确定性MIMO信道 38

3.3.2各态历经MIMO信道 42

3.3.3非各态历经MIMO信道和中断容量 45

3.3.4 MIMO衰落信道的发射CSI 48

3.4 MIMO通信的约束信号 48

3.5讨论：为什么要使用MIMO系统 51

3.6本章小结与进一步阅读建议 51

思考题 52

第4章 空时分组码 54

4.1双天线发射分集：Alamouti方案 54

4.1.1传输方案 54

4.1.2 Alamouti方案的最佳接收机 55

4.1.3 Alamouti方案的性能分析 57

4.1.4举例 59

4.2正交空时分组码 60

4.2.1线性正交设计 61

4.2.2线性正交设计的译码 63

4.2.3空时分组码的性能分析 65

4.2.4举例 66

4.3准正交空时分组码 67

4.4线性分散码 68

4.5本章小结与进一步阅读建议 69

思考题 70

第5章 空时格形码 72

5.1一个简单的空时格形码 72

5.2一般性的空时格形码 73

5.2.1表示法与预备知识 73

5.2.2空时格形码的译码 74

5.3空时码设计的基本准则 75

5.3.1成对差错概率 75

5.3.2空时码设计准则 77

5.3.3优良的空时码例子 78

5.3.4平衰落信道的空时格形码 81

5.4 PSK星座图的空时格形码表示 82

5.4.1生成矩阵表示 82

5.4.2改进的空时码设计 83

5.5空时格形码的性能分析 84

5.5.1空时格形码的一致界 85

5.5.2空时格形码的有用性能界 87

5.5.3例子 91

5.6空时分组与格形码的比较 92

5.7本章小结与进一步阅读建议 94

思考题 94

第6章 分层空时码 95

6.1基本的贝尔实验室分层空时（BLAST）结构 95

6.1.1 VBLAST／HBLAST／SCBLAST 95

6.1.2基本BLAST结构的检测算法 96

6.1.3举例 101

6.2对角BLAST （DBLAST） 104

6.2.1 DBLAST检测算法 105

6.2.2举例 109

6.3多层空时码 110

6.3.1编码器结构 110

6.3.2组干扰消除检测 110

6.3.3举例 112

6.4线状空时码 113

6.4.1分层方法 114

6.4.2线状空时码设计 114

6.4.3举例 117

6.4.4线状空时码的检测 117

6.5空间复用系统的其他检测算法 118

6.5.1贪婪检测 118

6.5.2置信传播检测 118

6.5.3 Turbo-BLAST检测 119

6.5.4复杂度减小的ZF／MMSE检测 119

6.5.5球形译码 119

6.6分集／复用增益的折中 120

6.7本章小结与进一步阅读建议 123

思考题 123

第7章 级联码与迭代译码 124

7.1级联码的进展 124

7.2 AWGN信道中的级联码 125

7.2.1编码器结构 125

7.2.2迭代译码器结构 127

7.2.3 SOVA译码器 136

7.2.4最大似然译码的性能 140

7.2.5举例 142

7.3 MIMO信道中的级联码 144

7.3.1级联空时Turbo编码方案 145

7.3.2 Turbo空时网格编码方案 146

7.3.3 Turbo空时编码方案 146

7.4 MIMO信道的Turbo编码调制 147

7.4.1编码器结构 147

7.4.2译码器结构 148

7.4.3举例 150

7.5级联空时分组编码 151

7.5.1编码器结构 151

7.5.2译码器结构 152

7.5.3性能分析 153

7.5.4举例 156

7.6本章小结与进一步阅读建议 158

思考题 159

第8章 酉空时码及差分空时码 160

8.1非相干MIMO信道的容量 160

8.1.1信道容量 161

8.1.2实现容量的信号（结构） 163

8.2酉空时码 163

8.2.1 USTC编码器 163

8.2.2 USTC的ML检测 163

8.2.3性能分析 165

8.2.4酉空时信号的构建 165

8.2.5举例 170

8.3差分空时码 171

8.3.1单天线系统中的差分空时编码 171

8.3.2 MIMO系统中的差分空时编码 173

8.4 Turbo编码的酉空时码 177

8.4.1编码器结构 178

8.4.2非相干迭代译码器 178

8.4.3举例 180

8.5格形编码的酉空时码 181

8.6 Turbo编码的差分空时码 182

8.6.1编码结构 182

8.6.2迭代检测器 183

8.7本章小结与进一步阅读建议 184

思考题 184

第9章 频率选择性衰落信道下的空时编码 185

9.1 MIMO频率选择性信道 185

9.2 MIMO频率选择性信道容量及信息速率 186

9.2.1 Gaussian输入的信息速率 186

9.2.2具有实际星座的可达信息速率 186

9.2.3举例 189

9.3 MIMO FS信道的空时编码 191

9.3.1使用虚拟天线的MIMO FS信道 191

9.3.2 MIMO FS信道简单的全分集码 193

9.3.3 MIMO FS信道的空时格形码 194

9.3.4 MIMO FS信道的级联编码 196

9.3.5 MIMO FS信道的空间复用 198

9.4 MIMO FS信道检测 198

9.4.1 MIMO FS信道的线性均衡 199

9.4.2 MIMO FS信道的判决反馈均衡 199

9.4.3软输入／软输出信道检测 200

9.4.4其他降低复杂度的方法 200

9.5 MIMO OFDM系统 200

9.5.1 MIMO OFDM信道模型 202

9.5.2空频编码 202

9.5.3 MIMO OFDM的挑战 203

9.6本章小结与进一步阅读建议 203

思考题 204

第10章 MIMO通信中的实际问题 205

10.1信道状态信息估计 205

10.1.1利用导频估计CSI 205

10.1.2如何对待CSI 208

10.1.3带有估计CSI信息的空时编码举例 208

10.2 MIMO系统的空间信道相关性 210

10.2.1空间相关性的测量及建模 211

10.2.2空间信道相关模型 211

10.2.3具有空间相关的信道容量 212

10.2.4具有空间相关的空时码性能 215

10.3时域信道相关 217

10.4 MIMO通信系统设计问题 217

10.5本章小结与进一步阅读建议 218

思考题 218

第11章 MIMO系统中的天线选择 220

11.1基于容量的天线选择 220

11.1.1系统模型 220

11.1.2最优选择 221

11.1.3简化（次优）选择 222

11.1.4举例 222

11.2基于能量的天线选择 223

11.3空时格形码的天线选择 225

11.3.1准静态衰落信道 225

11.3.2块衰落信道 226

11.3.3快衰落信道 228

11.3.4举例 229

11.4空时分组码的天线选择 231

11.4.1接收天线选择 231

11.4.2发射天线选择 233

11.4.3举例 233

11.5组合的正交STBC和信道编码的天线选择 235

11.5.1性能分析 235

11.5.2举例 236

11.6频率选择性信道的天线选择 237

11.7非理想状况下的天线选择 238

11.7.1空间相关性的影响 238

11.7.2举例 239

11.7.3信道估计错误的影响 240

11.8本章小结与进一步阅读建议 240

思考题 241

符号表 242

缩略语 244

参考文献 247