多天綫係統中的空時碼技術 王海泉 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王海泉 著

圖書標籤:

• 多天綫
• 空時碼
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• 信號處理
• MIMO
• 通信原理
• 信息論
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• 王海泉

店鋪： 讀者科技圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030306043

商品編碼：29317924665

包裝：平裝

齣版時間：2011-04-01

基本信息

書名：多天綫係統中的空時碼技術

定價：48.00元

作者：王海泉

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2011-04-01

ISBN：9787030306043

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.341kg

編輯推薦

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內容提要

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本書是一部關於多天綫係統中的空時碼技術的專著。首先，介紹瞭多天綫係統的容量，空時碼的設計準則，空間分集與頻分復用之間的*平衡點等基本理論；其次，介紹瞭正交與擬正交空時碼，對角與完備空時碼，酉空時碼和差分空時碼等多種空時碼；後，通過附錄給齣瞭主要定理的證明。通過本書，讀者將可以掌握各種綫性（塊狀）空時碼的構造原理及構造方法。

本書適用於電子工程、通信工程專業高校教師和高年級本科生，碩士、博士研究生等參考，同時也可供從事電子、通信、計算機及相關産業的研究人員、工程技術人員使用。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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無綫通信的革命：空時碼技術（STC）的奧秘與應用 在信息爆炸的時代，無綫通信已滲透到我們生活的方方麵麵，從智能手機的每一次通話，到高速網絡的每一次下載，背後都凝聚著無數尖端技術的支撐。而在這場技術革新浪潮中，多天綫係統（MIMO, Multiple-Input Multiple-Output）扮演著至關重要的角色，它極大地提升瞭無綫通信的容量和可靠性。在MIMO技術的光輝成就下，空時碼（STC, Space-Time Coding）無疑是其中最為璀璨的一顆明珠。它巧妙地將時間和空間維度結閤起來，通過編碼的方式，在信號的傳輸過程中注入冗餘，從而在接收端實現分集增益，對抗信號衰落，顯著提高無綫鏈路的性能。 空時碼技術的核心原理：化零為整，再造信號 空時碼技術的精髓在於其創新的編碼策略。傳統通信係統往往隻關注信號在時間軸上的編碼，而STC則將這一概念拓展至空間維度。設想一下，當數據信號被編碼器處理後，並不會直接以單一的形式發送齣去，而是以一種精心設計的“時空模式”在多根發射天綫上同時或者在不同時刻發送。這種時空模式的構建，使得接收端能夠利用多根接收天綫在不同時間接收到的信號，通過解編碼算法，將這些“碎片化”但包含豐富信息的信號重組成原始數據。 其核心思想可以類比於人類的聽覺係統。我們之所以能在嘈雜的環境中辨彆齣自己想要聽的聲音，很大程度上是因為我們擁有兩隻耳朵，它們從不同角度接收聲音，大腦再通過復雜的信號處理將這些信息整閤起來，濾除噪聲，突齣目標聲音。STC正是通過多天綫和編碼，模擬瞭類似的“空間分集”效果，讓信號在經曆瞭多徑傳播（即信號在傳輸過程中遇到障礙物反射，形成多條路徑到達接收端）這一無綫通信的“常態”後，依然能夠保有足夠的能量和信息，從而實現高質量的通信。 STC的分類與發展：從經典到演進 空時碼技術並非一成不變，而是經曆瞭不斷演進和細化。最經典、也是最具代錶性的STC技術莫過於Alamouti碼。Alamouti碼是一種二維的空時碼，它利用兩根發射天綫和兩根接收天綫，在兩個連續的碼元時間內，以一種特定的組閤方式發送信號。在接收端，通過對接收到的信號進行巧妙的綫性組閤，不僅可以估計齣兩個發送的碼元，還能獲得額外的分集增益，顯著降低誤碼率。Alamouti碼的優勢在於其結構簡單，解碼復雜度低，且在信道衰落條件下能提供有效的性能提升，因此在早期的MIMO係統中得到瞭廣泛應用。 在此基礎上，研究者們不斷探索更高效、更具擴展性的STC方案。拉媞夫碼（La-Ratti Code）是另一種經典的空時碼，它能夠支持更多數量的天綫，並提供更高的編碼增益。正交設計（Orthogonal Design）則是一種更為通用的STC設計框架，通過構建一係列相互正交的時空碼矩陣，能夠實現任意數量天綫和接收天綫的配置，並能夠達到理論上的最大分集階數。 隨著通信需求的不斷提升，對STC的要求也越來越高，這就催生瞭綫性預編碼（Linear Precoding）和非綫性預編碼（Nonlinear Precoding）等技術。綫性預編碼通過在發射端對信號進行綫性變換，以優化信號的發射功率分布，從而在一定程度上提升係統性能。而非綫性預編碼則更為復雜，它通過更復雜的非綫性函數對信號進行處理，能夠逼近理論上的最優性能，但其復雜度也顯著增加。 除瞭上述經典STC，還有一些針對特定應用場景的STC技術，例如延遲轉移空時碼（DTT-STC, Delayed Transmit Space-Time Coding），它通過引入延遲來構建時空編碼，適用於對延遲敏感的通信場景。 STC的性能優勢：抗衰落，提容量，保可靠 空時碼技術之所以能在無綫通信領域占據重要地位，根本原因在於它能夠顯著提升通信係統的整體性能。 抵抗信號衰落（Fading Mitigation）：無綫信道充滿著不確定性，信號在傳輸過程中會受到各種乾擾，導緻信號強度時強時弱，這就是所謂的“衰落”。STC通過在時間和空間維度上引入冗餘，即使某一條傳輸路徑上的信號受到嚴重衰落，接收端仍然可以通過其他路徑接收到的信號來恢復原始信息，從而有效地對抗衰落的影響，保證通信的穩定性。 提高數據傳輸速率（Capacity Enhancement）：多天綫係統本身就能通過空間復用（Spatial Multiplexing）來提高數據傳輸速率，而STC與空間復用相結閤，能夠進一步優化係統的容量。通過精心設計的空時碼，可以在保證可靠性的前提下，最大化地利用多天綫帶來的並行傳輸能力。 增強通信可靠性（Reliability Improvement）：通過分集接收，STC大大降低瞭信號失真的可能性。即使在復雜多變的無綫環境下，STC也能確保數據能夠以更高的準確率被接收端解碼，從而大大提升瞭通信的可靠性。 STC的應用領域：無處不在的通信基石 空時碼技術的優異性能使其在眾多無綫通信領域得到瞭廣泛應用，成為現代無綫通信不可或缺的關鍵技術： 蜂窩移動通信：從第二代（2G）的GSM係統，到第三代（3G）的WCDMA，再到第四代（4G）的LTE和未來的第五代（5G）通信係統，MIMO和STC技術都是其核心組成部分。它們負責保障我們在手機上流暢通話、高速上網，以及享受到低延遲的視頻流服務。 無綫局域網（WLAN）：傢庭和辦公場所普遍使用的Wi-Fi技術，如802.11n、802.11ac等標準，都大量采用瞭MIMO和STC技術，以提供更快的網絡速度和更廣的覆蓋範圍。 衛星通信：在一些對信號穩定性和可靠性要求極高的衛星通信係統中，STC也被用來提高信號的抗乾擾能力和傳輸效率。 固定無綫接入（FWA）：在光縴難以鋪設的區域，FWA技術利用無綫鏈路提供寬帶接入服務，STC技術在此類應用中同樣扮演著提升性能的關鍵角色。 物聯網（IoT）：隨著物聯網設備的激增，對低功耗、高可靠的無綫連接需求日益增長。STC技術在一些需要穩定連接的物聯網應用中，能夠提供更可靠的通信保障。 STC的挑戰與未來展望：持續演進的通信技術 盡管空時碼技術已經取得瞭巨大的成功，但無綫通信領域的發展從未止步。當前，研究者們正緻力於解決STC在復雜信道下的性能優化問題，例如在瑞利衰落、納卡甘衰落等不同衰落模型下的性能提升。同時，如何進一步降低STC的實現復雜度，使其更易於在低功耗、低成本的終端設備中部署，也是一個重要的研究方嚮。 此外，隨著人工智能（AI）和機器學習（ML）技術的興起，將AI/ML應用於STC的設計和優化，例如利用AI預測信道狀態，從而動態調整STC編碼策略，也成為未來研究的熱點。這種智能化的STC，有望在更復雜的無綫環境中，實現更卓越的通信性能。 總而言之，空時碼技術是多天綫係統實現高性能無綫通信的基石。它通過精妙的時空編碼，在信號傳輸的“戰場”上，為數據通信披上瞭一層堅實的“防護甲”，使其能夠無懼無綫信道的種種“風雨”，穩定、可靠、高效地抵達目的地。未來，隨著技術的不斷革新，空時碼技術必將繼續演進，為構建更加智能、互聯的未來世界，貢獻源源不斷的力量。

評分☆☆☆☆☆

我一直在尋找能夠填補我在智能通信領域知識空白的書籍，而《多天綫係統中的空時碼技術》恰好滿足瞭這一需求。這本書的齣版，對於推動多天綫技術在實際應用中的普及具有重要的意義。王海泉教授在這本書中，不僅對空時碼的基本原理進行瞭深入的剖析，更重要的是，他將理論與實際應用場景緊密結閤。書中對不同空時碼方案在4G、5G等通信係統中的應用前景進行瞭探討，並對如何剋服實際部署中可能遇到的挑戰給齣瞭思考。我特彆喜歡書中關於先進的空時碼技術，例如分層空時碼（Layered Space-Time Coding）和預編碼（Precoding）在MIMO係統中的作用的闡述。這些內容為理解下一代通信係統的設計提供瞭寶貴的思路。盡管書中某些章節的數學推導較為復雜，但作者始終緻力於將技術概念清晰地傳達給讀者，使得即使是非專業人士也能從中受益。這本書的價值在於，它不僅是一本技術手冊，更是一本能夠激發研究者和工程師對未來通信技術進行深入探索的指南。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來瞭一種前所未有的閱讀體驗。我並非科班齣身，隻是因為對新興通信技術的好奇心驅使，纔翻開瞭這本略顯“專業”的書。剛開始讀的時候，我確實有些吃力，那些復雜的公式和術語像一層層迷霧，讓我感到有些不知所措。然而，作者的敘述方式，尤其是王海泉教授的筆觸，漸漸地展現齣一種獨特的魅力。他似乎總能在最關鍵的地方，用一種相對通俗易懂的比喻來解釋深奧的原理，雖然我無法完全理解其中的數學推導，但至少能把握到空時碼技術的核心思想——如何通過多根天綫在時間和空間上協同工作，來提升通信係統的容量和可靠性。這本書的結構安排也相當用心，從基礎概念的引入，到具體編碼方案的介紹，再到性能分析和應用前景的探討，層層遞進，邏輯清晰。尤其是在對不同空時碼方案的比較分析部分，我仿佛看到瞭作者在一場場技術辯論中，抽絲剝繭，為我指明瞭方嚮。盡管我無法深入到技術細節，但這本書無疑在我心中播下瞭一顆對無綫通信領域産生濃厚興趣的種子。我甚至開始嘗試去搜索一些相關的科普視頻，希望能夠更好地理解書中的內容。

評分☆☆☆☆☆

作為一個資深的無綫通信工程師，我一直關注著多天綫技術的發展，而空時碼（Space-Time Coding, STC）無疑是其中一個極具潛力的方嚮。拿到《多天綫係統中的空時碼技術》這本書，我的第一反應是希望從中找到更深入的理論解析和最新的技術進展。《多天綫係統中的空時碼技術》這本書在理論深度上確實沒有讓我失望。作者王海泉在對STC的基本原理闡述上，引用的數學模型和證明過程嚴謹而詳盡，充分展現瞭其紮實的學術功底。書中對於不同空時碼（如STBC, STTC, TCM等）的編碼和解碼算法，以及它們在容量、誤碼率、復雜度等方麵的權衡分析，都做得非常到位。我尤其欣賞書中對於STC在衰落信道下的性能分析，以及如何通過最大似然（ML）和綫性最小均方誤差（LMMSE）等解碼方法來優化性能的討論。這些內容對於指導實際係統設計和參數優化具有重要的參考價值。雖然書中對某些前沿研究的涉及可能略顯有限，但其作為一本係統性介紹空時碼技術基礎理論的著作，無疑是值得推薦的。

評分☆☆☆☆☆

我是一名初入無綫通信領域的研究生，對於 MIMO 技術及其中的空時編碼原理充滿好奇。在老師的推薦下，我拜讀瞭王海泉教授的《多天綫係統中的空時碼技術》。這本書的優點在於其內容的係統性和理論的嚴謹性。從最基礎的多天綫信道模型入手，逐層深入到各種主要的空時編碼方案，如 STBC、STTC、TCM 等。作者在講解過程中，不僅給齣瞭詳細的編碼和解碼算法，還深入分析瞭這些編碼方案在不同信道條件下的性能錶現，例如誤碼率、容量以及對時延和復雜度的影響。我特彆贊賞書中對空時碼性能的數學分析，例如利用互信息、遍曆容量等指標來量化其優勢。此外，書中還探討瞭空時碼在不同多天綫架構（如 SIMO, MISO, MIMO）下的應用，並對一些實際係統（如WiMAX, LTE）中的空時編碼技術進行瞭介紹，這為我理解當前主流通信標準打下瞭堅實的基礎。盡管某些章節涉及的數學推導十分精妙，對我的數學功底提齣瞭較高的要求，但我相信通過反復研讀，能夠逐步掌握這些核心理論，為我後續的課題研究提供強有力的支持。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我抱著試試看的心態買瞭這本《多天綫係統中的空時碼技術》。我之前對通信方麵的東西瞭解得不多，主要是看中瞭“多天綫”這個概念，覺得聽起來很酷。讀完之後，我發現這本書的內容比我想象的要“硬核”不少。開頭部分花瞭很多篇幅講一些基礎理論，什麼香農公式、信道容量之類的，雖然我努力去理解，但還是覺得有些吃力。不過，在講到“空時碼”的時候，我好像有點抓到重點瞭。這本書解釋瞭怎麼利用多根天綫，讓信號不僅在空間上發散，還能在時間上進行編碼，這樣傳輸的效率就能大大提高，還能讓信號更穩定。作者王海泉用瞭不少圖錶來輔助說明，比如一些編碼矩陣和星座圖，這些圖對我理解概念很有幫助。我印象最深的是裏麵提到的一種叫“博客-哈特利”（Blog-Hartley）的碼，據說是早期的一種空時碼，書中還對比瞭它和後來的碼之間的優劣。雖然我不太懂那些公式，但整體上能感受到這種技術是怎麼一步步發展和優化的。這本書讓我對無綫通信的底層技術有瞭初步的認識，雖然離精通還差得很遠，但算是一個不錯的起點。