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