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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-OFDM200

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