MIMO相关技术与应用PDF电子书下载

丛书序 1

前言 1

第1章　绪论 1

1.1　概述 1

1.2　无线通信的特点 1

1.3　MIMO系统的引入 2

1.4　MIMO系统的发展历史 3

1.5　MIMO系统的研究现状 3

1.6　MIMO系统的特点 4

1.7　MIMO系统的性能度量 5

1.8　MIMO系统的分集与复用 5

1.9　MIMO系统的展望 6

第2章　MIMO信道的模型及容量 7

2.1　概述 7

2.2　基本的无线信道 7

2.2.1　信号传播方式 7

2.2.2　信道衰落 8

2.2.3　信道扩展 9

2.3　无线信道的数学模型 11

2.3.1　瑞利衰落信道 11

2.3.2　莱斯衰落信道 12

2.4　MIMO无线信道 13

2.4.1　信道模型 13

2.4.2　相关信道 15

2.5.1　平均功率分配的MIMO信道容量 17

2.5　MIMO信道容量 17

2.5.2　天线的相关性和K参数对信道容量的影响 22

2.5.3　自适应功率分配的MIMO信道容量 24

2.5.4　已知和未知信道的状态信息时的信道容量 26

第3章　空时编码 28

3.1　概述 28

3.2　空时编码设计准则 29

3.2.1　NRr值较大的情况 30

3.2.2　NRr值较小的情况 31

3.3　分层空时码 32

3.3.1　分层空时码模型 32

3.3.2　分层空时码的编码方案 33

3.3.3　分层空时码的译码方案 35

3.4.1　空时格码模型 38

3.4　空时格码 38

3.4.2　空时格码的编码 41

3.4.3　空时格码的译码 42

3.4.4　Turbo空时格码 43

3.5　空时分组码 45

3.5.1　Alamouti发射分集方案 45

3.5.2　空时分组码模型 47

3.5.3　正交编码设计 48

3.5.4　准正交编码设计 51

3.6　盲空时码 55

3.6.1　差分空时技术 55

3.6.2　酉空时差分技术 57

3.7　空时编码的研究热点 61

4.1　概述 62

第4章　MIMO系统的信道估计 62

4.2　基于训练序列的估计 63

4.2.1　平坦MIMO信道下的训练序列估计 63

4.2.2　频率选择性MIMO信道下的训练序列估计 65

4.2.3　导频序列的设计 67

4.3　盲信道估计 69

4.3.1　盲估计信道模型 70

4.3.2　MIMO信道盲估计条件 71

4.3.3　基于二阶统计的线性预测 71

4.3.4　基于二阶统计的子空间法 76

4.3.5　基于QR分解的信道盲估计 80

5.2.1　均衡原理 84

5.2　MIMO系统均衡概述 84

5.1　概述 84

第5章　MIMO系统的均衡 84

5.2.2　MIMO信道均衡的目标 85

5.2.3　MIMO信道均衡的评价标准 85

5.3　MIMO均衡技术的分类 86

5.3.1　线性均衡器 86

5.3.2　判决反馈均衡器 88

5.3.3　分数间隔均衡器 90

5.4　自适应均衡算法 93

5.4.1　自适应均衡算法衡量准则 93

5.4.2　迫零算法 94

5.4.3　最小方均算法 94

5.4.4　递归最小二乘算法 96

5.4.5　格型滤波算法 97

5.5　MIMO盲均衡 99

5.5.1　恒模算法 100

5.5.2　超指数算法 100

5.5.3　线性预测方法 101

5.5.4　子空间跟踪法 102

5.6　MIMO系统的频域均衡 104

第6章　2D-RAKE接收技术 107

6.1　概述 107

6.2　一维处理技术的局限性 107

6.2.1　时域一维处理的局限 107

6.2.2　空域一维处理的局限 109

6.3　RAKE接收机 110

6.3.1　分集接收技术 110

6.3.2　时域一维RAKE接收机 112

6.3.3　空时二维RAKE接收机 113

6.4　2D-RAKE接收机处理算法 115

6.4.1　空时最小方均误差算法 115

6.4.2　空时解重扩恒模算法 116

6.5　2D-RAKE接收机的常用结构 118

6.5.1　空时级联接收机结构 118

6.5.2　时空级联接收机结构 120

6.5.3　空时联合接收机结构 120

6.6　2D-RAKE接收机中信道估计 121

6.6.1　信道模型 121

6.6.2　传统2D-RAKE接收机的信道估计 123

6.6.3　带投影的基于导频符号的信道估计 124

6.6.4　带投影的基于数据符号的信道估计 125

6.7.1　接收机结构 128

6.7.2　基于空时信道估计的空时RAKE接收机 128

6.7　WCDMA系统中的空时级联RAKE接收机 128

6.7.3　基于码滤波方法的空时RAKE接收机 129

第7章　空时多用户检测 131

7.1　概述 131

7.2　多用户检测 131

7.3　最优空时多用户检测 133

7.3.1　问题描述 133

7.3.2　最优空时多用户检测接收机结构 134

7.3.3　最优空时多用户检测的Viterbi算法 134

7.3.4　算法复杂度分析 136

7.4　线性空时多用户检测 136

7.4.1　问题描述 137

7.4.2　系统可辨识性 138

7.4.3　最优的FIR空时解相关接收机 140

7.4.4　性能分析 142

7.5　空时干扰抵消多用户检测 142

7.5.1　空时串行干扰抵消 143

7.5.2　空时并行干扰抵消 147

7.6　盲空时多用户检测 151

7.6.1　盲空时多用户检测接收机结构 152

7.6.2　盲空时多用户检测算法 153

7.7　CDMA系统自适应空时多用户检测 155

7.7.1　单发射天线和双接收天线情况 155

7.7.2　双发射天线和单接收天线情况 157

7.7.3　双发射天线和双接收天线情况 159

7.8　Turbo空时多用户检测 161

7.8.1　STBC系统中Turbo多用户检测 161

7.8.2　STTC系统中Turbo多用户检测 166

8.1　概述 169

第8章　智能天线 169

8.2　智能天线基本概念 170

8.2.1　智能天线的用途 170

8.2.2　智能天线的基本结构和工作原理 170

8.2.3　智能天线的分类 173

8.2.4　智能天线和3G系统 175

8.2.5　目前的主要研究内容 178

8.3　自适应波束形成算法 180

8.3.1　自适应波束形成准则 181

8.3.2　几种常见的自适应波束形成算法 182

8.3.3　盲波束形成算法 184

8.3.4　半盲波束形成算法 186

8.4.1　经典波束形成器法 188

8.4　波达方向估计算法 188

8.4.2　最大似然法 190

8.4.3　DOA估计的子空间法 192

8.4.4　DOA估计的综合法 197

8.5　智能天线技术的展望 198

第9章　MIMO-OFDM 200

9.1　概述 200

9.2　OFDM概述 200

9.2.1　OFDM基本原理 201

9.2.2　OFDM系统的优点 204

9.2.3　OFDM系统的缺点 204

9.3　MIMO-OFDM概述 205

9.4　MIMO-OFDM基本模型 205

9.5　MIMO-OFDM的关键技术 207

9.6.1　空时编码 208

9.6　MIMO-OFDM中的编码 208

9.6.2　空频编码 212

9.7　同步 219

9.7.1　前导字 221

9.7.2　粗时间同步 223

9.7.3　细时间同步 224

9.7.4　载波同步 224

9.7.5　采样同步和细载波频偏跟踪 225

9.8　MIMO-OFDM的信道估计 228

9.8.1　基于训练序列的信道估计 228

9.8.2　基于导频符号的信道估计 231

10.2　MIMO多天线分集技术 236

10.2.1　MIMO多天线与传统天线设计的比较 236

第10章　MIMO系统的天线设计 236

10.1　概述 236

10.2.2　天线分集技术 237

10.3　多天线特性对MIMO信道性能的影响 242

10.3.1　天线阵列方位对MIMO信道性能的影响 242

10.3.2　天线互耦方位对MIMO信道性能的影响 246

10.3.3　极化分集系统中的通道互耦与天线角度偏差分析 250

10.4　MIMO天线设计基础 254

10.4.1　天线形式 254

10.4.2　天线布局 255

10.4.3　天线设计思想 256

10.5　MIMO系统基站天线设计 258

10.5.1　蜂窝移动通信基站天线设计概述 258

10.4.4　天线设计准则 258

10.5.2　一种MIMO系统基站天线设计方案 261

10.6　MIMO系统移动台天线设计 262

10.6.1　移动台天线设计选型 262

10.6.2　几种移动台天线设计方案 263

第11章　MIMO技术的应用 266

11.1　概述 266

11.2　MIMO技术在CDMA2000中的应用 266

11.2.1　正交发送分集 266

11.2.2　空时扩展发送分集 267

11.2.3　选择式发送分集 268

11.3　MIMO技术在WCDMA中的应用 269

11.3.1　空时发送分集 269

11.2.4　发射自适应阵列发送分集 269

11.3.2　闭环发送分集 270

11.4　MIMO技术在TD-SCDMA中的应用 272

11.4.1　上行链路处理 272

11.4.2　下行链路处理 273

11.4.3　空间分集技术与智能天线技术的区别 273

11.5　MIMO技术在WLAN中的应用 273

11.5.1　IEEE802.11n中的MIMO-OFDM实现 273

11.5.2　IEEE802.11n中的关键技术 274

11.6　MIMO技术在HSDPA中的应用 276

11.6.1　技术原理及概述 276

11.6.2　性能评价 278

11.6.3　复杂度评价 280

附录　缩略语 282

参考文献 287