第一部分 预编码系统概述 1
第1章 绪论 1
1.1 ISI高斯信道下的预编码 3
1.2 CDMA系统的预编码 4
1.3 MIMO信道预编码 4
1.4 多用户OFDM系统的预编码 5
1.5 超宽带系统的预编码 6
第2章 ISI信道中的预编码技术 8
2.1 消除ISI的均衡器 8
2.2 Tomlinson-Harashima预编码 9
2.2.1 TH预编码的性能 13
2.2.2 预编码与编码相结合 14
2.3 网格预编码 15
2.3.1 网格成型 15
2.3.2 网格预编码的原理 20
2.3.3 网格预编码的性能 22
2.4 OFDM系统的多速率表示 22
2.4.1 多速率基本原理 22
2.4.2 用多速率表示的OFDM系统 25
2.4.3 带有循环前缀的OFDM系统 29
2.4.4 填零的OFDM系统 31
2.4.5 发射机已知信道信息条件下的OFDM系统 32
2.5 OFDM系统的预编码 33
2.5.1 带有循环前缀的单载波系统 33
2.5.2 填零的单载波系统 36
第3章 多址接入信道中的预编码技术 38
3.1 系统模型 39
3.2 发射端的匹配滤波器 42
3.3 发射端的迫零滤波器 45
3.4 发射端的维纳滤波器 47
3.5 附录 49
3.5.1 Tx-MF的推导 49
3.5.2 最小输出功率条件下Tx-ZF的推导 50
3.5.3 Tx-Wiener的推导 50
第4章 MIMO信道中的预编码 53
4.1 MIMO系统 53
4.2 MIMO系统的TH预编码 55
4.3 线性预编码器和解码器的联合设计 58
4.3.1 广义加权的MMSE设计 58
4.3.2 最大信息速率设计 61
4.3.3 基于QoS的设计 61
4.3.4 未加权的MMSE设计 63
4.3.5 等误差设计 64
4.3.6 基于最大信噪比的设计 64
4.3.7 统一框架下的凸规划 66
4.4 MIMO空时编码系统中的预编码 71
4.4.1 衰落信道下的空时编码系统的线性预编码 72
4.4.2 用于空时码字的线性星座预编码 75
4.5 用于有限反馈信道容量的预编码技术 80
4.5.1 基于信道统计信息的预编码 80
4.5.2 基于酉预编码的预编码 85
4.5.3 系统模型和用于酉预编码OSTBC系统的最优预编码 85
4.5.4 酉预编码的码书结构 88
第二部分 未来采用预编码技术的通信系统 91
第5章 预编码的多用户OFDM系统 91
5.1 概述 91
5.2 系统模型及特性 93
5.2.1 近似无多址干扰的性质 94
5.2.2 近似无多址干扰性质：Hadamard-Walsh码的定量分析 96
5.3 时间偏移环境下的PMU-OFDM系统 103
5.3.1 时间异步分析 103
5.3.2 去除多址干扰的码字设计 109
5.4 频率偏移环境下的PMU-OFDM系统 118
5.4.1 载波频率偏移的分析 119
5.4.2 分析其他用户的CFO影响 120
5.4.3 自载波频率偏移效应的分析 126
5.4.4 完整的载波频率偏移估计和补偿 129
5.4.5 载波频率偏移环境下的码优先权 134
5.5 时变信道环境下的PMU-OFDM系统 144
5.5.1 时变瑞利衰落信道模型 144
5.5.2 多普勒效应下的PMU-OFDM系统的分析 147
5.5.3 多普勒多址干扰 147
5.5.4 多普勒载波间干扰和符号失真的分析 153
5.5.5 用于载波间干扰对消的码字优先权方案 156
5.5.6 快速时变信道下的信道估计 161
第6章 抑制多址干扰的MC-CDMA系统 164
6.1 概述 164
6.2 系统模型及其属性 165
6.2.1 频率选择性衰落信道中的多址干扰分析 166
6.2.2 无多址干扰条件下的信道估计 173
6.2.3 载波频率偏移情况下提出的码字方案性能 175
6.2.4 提出方案在实际应用时的注意事项 183
6.3 CFO环境下采用Hadamard-Walsh码字去除MC-CDMA系统中的多址干扰 184
第7章 载波频率偏移条件下用载波干扰码简化MC-CDMA的多用户检测 189
7.1 CFO环境下用于消除MC-CDMA系统中多址干扰正交载波干涉码 191
7.2 降低基于PIC的MUD检测复杂度 196
7.2.1 残余干扰为高斯模型下的BEP推导 199
7.2.2 残余干扰为非高斯模型下的BEP推导 200
7.3 降低基于ML的MUD检测复杂度 205
7.3.1 多径衰落信道下的ML-MUD 205
7.3.2 CFO环境下多径衰落信道中的ML-MUD 206
7.3.3 咬尾网格（TBT）的维特比算法 206
7.3.4 最小误差概率的上限 209
7.4 降低去相关MUD检测的复杂度 212
7.4.1 解相关MUD的错误概率 214
7.5 信道和CFO估计 215
第8章 采用信道相位的超宽带预编码系统设计 218
8.1 概述 218
8.2 系统模型和特点 220
8.2.1 系统模型 220
8.2.2 CPP-UWB系统的特点 222
8.3 CPP-UWB系统的性能分析 222
8.3.1 相位预编码中的信道功率汇聚 223
8.3.2 TRP和CPP方案的比较 224
8.4 相位估计和基于估计相位信息的性能分析 226
8.4.1 信道相位估计算法 226
8.4.2 基于估计相位信息的性能分析 227
8.5 ISI信道中的码字长度优化 229
8.5.1 概述 229
8.5.2 最优化码字长度的快速搜索算法 231
8.6 FCC功率谱分布的考虑 237
第9章 结论及未来研究趋势 239
9.1 结论 239
9.2 未来研究趋势 241
9.2.1 使用部分信道信息进行预编码 241
9.2.2 多用户通信中预编码和MUD的联合 241
9.2.3 其他可以达到更多无多址干扰用户数目的编码方案 242
参考文献 243
缩略语 250
符号表 255