多載波無綫通信中的新型多址技術 肖悅,鬍蘇,林燈生 9787118105223 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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肖悅，鬍蘇，林燈生 著

圖書標籤:

• 多載波
• 無綫通信
• 多址技術
• OFDMA
• SC-FDMA
• MIMO
• 通信工程
• 無綫接入
• 信號處理
• 信息技術

店鋪： 書逸天下圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118105223

商品編碼：29376404257

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2015-11-01

基本信息

書名：多載波無綫通信中的新型多址技術

定價：58.00元

作者：肖悅,鬍蘇,林燈生

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2015-11-01

ISBN：9787118105223

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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無綫通信前沿技術叢書《無綫傳感器網絡信號處理》

內容提要

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本書可供從事無綫通信技術與係統研究和開發的科研人員與工程技術人員學習參考，也可供高校通信類的研究生和本科高年級學生教學參考。

目錄

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章 多載波和多址技術
1.1 多載波技術
1.2 多址技術
1.3 多載波多址技術
參考文獻
第2章 正交頻分復用多址
2.1 子載波分配方式
2.1.1 連續分配
2.1.2 順序交織
2.1.3 交織
2.2 限幅濾波技術
2.2.1 基本思想
2.2.2 簡化算法
2.3 載波乾擾抑製技術
2.3.1 OFDM頻偏分析
2.3.2 OFDMA頻偏分析
2.3.3 ICI抑製技術
2.3.4 SIR大化頻偏補償
2.3.5 仿真結果
2.4 MIMO-OFDMA檢測技術
2.4.1 MIMO原理
2.4.2 頻域檢測
2.4.3 仿真結果
參考文獻
第3章 OFDMA／OQAM多址
3.1 廣義頻分復用係統
3.1.1 基函數與時頻關係
3.1. GFDM係統
3.1.3 GFDM的缺陷
3.2 OFDM／OQAM係統
3.2.1 IOTA函數
3.2.2 OFDM／OQAM係統
3.2.3 快速實現方法
3.3 OFDM／OQAM信道估計
3.3.1 信道估計
3.3.2 基於前綴的估計
3.3.3 ICI抑製的估計
3.3.4 低復雜度的估計
3.4 OFDMA／OQAM多址技術
3.4.1 成形濾波器優化
3.4.2 自適應波形設計
3.4.3 OFDMA／OQAM多址
參考文獻
第4章 單載波頻分多址
4.1 係統模型
4.1.1 基本原理
4.1.2 子載波映射
4.2 峰均比特性分析
4.2.1 信號錶示
4.2.2 分布特性
4.2.3 仿真結果
4.3 載波乾擾抑製技術
4.3.1 具有頻偏的信號模型
4.3.2 BER性能分析
4.3.3 SIR排序的ICI抑製
4.4 MIMO SC-FDMA信號檢測
4.4.1 係統模型
4.4.2 綫性頻域檢測
4.4.3 帶反饋的頻域檢測
參考文獻
第5章 多載波交織多址
5.1 IDMA係統
5.1.1 發射機模型
5.1.2 接收機模型
5.1.3 迭代檢測
5.2 OFDM-IDMA係統
5.2.1 發射機模型
5.2.2 接收機模型
5.2.3 仿真結果
5.3 峰均比抑製技術
5.3.1 峰均比分析
5.3.2 峰均比抑製
5.3.3 仿真結果
5.4 頻偏抑製技術
5.4.1 頻偏分析
5.4.2 頻偏抑製
5.4.3 低復雜度的頻偏抑製
5.4.4 仿真結果
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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無綫通信的未來圖景：探索多址接入的新範式 隨著全球信息需求的爆炸式增長，無綫通信係統正麵臨前所未有的挑戰。從海量物聯網設備的連接，到高清視頻的實時傳輸，再到虛擬現實和增強現實的沉浸式體驗，我們對帶寬、容量和靈活性的需求日益迫切。傳統的無綫接入技術，盡管在過去幾十年中為信息時代的到來奠定瞭堅實的基礎，但在應對這些新興需求方麵，正逐漸顯露齣其局限性。在這背景下，對下一代無綫通信技術的研究和探索變得尤為關鍵。 本書旨在深入剖析當前及未來無綫通信係統中多址技術的核心問題，並在此基礎上，聚焦於多載波無綫通信這一極具潛力的技術框架，係統地探討一係列新型多址技術的理論、設計與性能。我們將跳齣傳統框架的束縛，以前瞻性的視角，審視多載波平颱如何為實現更高效、更靈活、更智能的無綫接入提供堅實的基礎，以及在此基礎上湧現齣的各種創新多址技術，如何以前所未有的方式重塑我們的通信體驗。 第一部分：多載波通信的基石與演進 在深入探討新型多址技術之前，理解多載波通信的基本原理及其在現代無綫係統中的演進至關重要。我們首先會迴顧正交頻分復用（OFDM）技術的核心思想。OFDM通過將高速數據流分割成多個低速數據流，並在多個相互正交的子載波上傳輸，有效剋服瞭頻率選擇性衰落和多徑效應，大大提高瞭頻譜利用效率。本書將詳細解析OFDM的調製解調過程，包括子載波的分配、數據映射、循環前綴的插入與去除等關鍵環節。 接著，我們將探討OFDM技術在實際應用中的各種改進和演進，例如單載波頻域均衡（SC-FDE），它試圖結閤單載波傳輸的低峰均功率比（PAPR）特性和OFDM的抗衰落能力。我們還將審視通用 OFDM（GFDM）以及濾波器組多載波（FBMC）等更為靈活的多載波技術，它們在子載波的頻譜隔離、時域同步等方麵展現齣更強的設計自由度，為應對更復雜的通信場景提供瞭可能。這些技術在頻譜效率、抗乾擾能力、時域和頻域靈活性等方麵各具優勢，理解它們的異同，為後續討論新型多址技術奠定堅實的理論基礎。 第二部分：傳統多址技術的局限與挑戰 在引入新型多址技術之前，迴顧並分析現有主流多址技術的局限性，有助於我們更清晰地認識新技術的必要性和優越性。我們將對碼分多址（CDMA）、頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）以及正交頻分多址（OFDMA）等傳統技術進行深入的理論分析和性能評估。 FDMA和TDMA雖然簡單易懂，但在頻譜利用率和係統容量方麵存在明顯瓶頸，尤其是在用戶數量激增的情況下。 CDMA通過僞隨機碼實現用戶區分，雖然在一定程度上提高瞭係統容量，但其抗乾擾能力和對功率控製的要求非常高，且在處理非視距傳播時存在睏難。 OFDMA作為LTE、5G等移動通信係統的核心技術，其在頻譜利用效率上的突破毋庸置疑。然而，OFDMA在資源分配的靈活性、用戶間的乾擾協調，以及麵對某些特定場景（如大規模連接、低時延通信）時，仍然存在進一步優化的空間。例如，OFDMA中的子載波分配通常是固定的，難以實時適應用戶動態變化的需求；用戶間的乾擾問題也需要復雜的中繼和協調機製來解決。 這些傳統技術的局限性，促使研究者們不斷尋求新的突破，特彆是在多載波通信這一強大平颱之上，以期實現更高級彆的性能提升。 第三部分：多載波平颱上的新型多址技術探索 本書的核心在於對多載波無綫通信中湧現齣的各種新型多址技術的深入挖掘與分析。我們將不再局限於傳統的正交性劃分，而是探索更具創造性和靈活性的用戶接入方式。 3.1 非正交多址（NOMA）的理論與實踐 非正交多址（NOMA）是近年來引起廣泛關注的一項革命性多址技術。與傳統的正交技術不同，NOMA允許不同用戶在相同的時頻資源上進行傳輸，通過引入功率域或碼域的非正交性來區分用戶。 基於功率域的NOMA：我們將詳細解析其核心思想——在接收端采用串行乾擾消除（SIC）技術。例如，接收端首先解碼功率較強的用戶信號（通常是遠端用戶），然後將其從總信號中減去，再解碼功率較弱的用戶信號（通常是近端用戶）。我們將深入分析SIC的實現復雜度、性能增益，以及其對信道條件、用戶部署的敏感性。 基於碼域的NOMA：除瞭功率域，我們還將探討利用非正交擴頻碼進行用戶區分的NOMA變種，分析其在抗乾擾和係統容量方麵的潛在優勢。 本書將係統地研究NOMA在不同場景下的性能錶現，包括其容量增益、公平性問題、乾擾處理策略，以及與現有通信係統的兼容性。我們還將探討NOMA的最新發展，如多輸入多輸齣（MIMO）-NOMA，它結閤瞭MIMO的空間復用能力和NOMA的功率域復用能力，旨在實現更高的係統吞吐量。 3.2 聯閤通信與感知（JCAS）中的多址接入 隨著通信技術嚮6G演進，聯閤通信與感知（JCAS）成為一個重要的研究方嚮。JCAS旨在在同一無綫基礎設施上同時實現信息傳輸和環境感知（如雷達探測）。在這類係統中，多址技術的創新尤為關鍵，因為它需要同時滿足通信用戶的需求和感知係統的探測需求。 我們將研究如何設計能夠兼顧通信和感知功能的多址方案。這可能涉及到： 資源分配的協同設計：如何有效地將時頻資源分配給通信用戶和感知設備，以最大化兩者的性能。 信號波形的優化：設計能夠同時用於高效傳輸信息和精確感知的信號波形。 乾擾的協同管理：通信信號與感知信號之間的相互乾擾是JCAS麵臨的重大挑戰，我們將探討新型多址技術如何幫助減輕或利用這種乾擾。 例如，我們可以利用NOMA的思想，在特定資源上同時傳輸通信數據和感知信號，並通過接收端的信號處理來區分和利用它們。 3.3 異構網絡環境下的新型多址接入 未來的無綫通信網絡將是高度異構的，包含不同技術標準、不同覆蓋範圍、不同服務能力的設備。例如，高速移動的車輛需要低時延、高可靠的通信，而海量的低功耗物聯網設備則需要大連接、低能耗的接入方式。 本書將深入研究在多載波異構網絡環境中，如何設計能夠適應多樣化需求的新型多址技術。這包括： 靈活的資源劃分與共享：如何動態地將多載波資源劃分給不同類型的用戶和業務，實現高效共享。 智能的用戶調度與接入：根據用戶的業務類型、信道條件、位置信息等，智能地為其分配資源和選擇接入策略。 跨層優化：將多址技術的優化與物理層、MAC層、網絡層等進行協同，以達到整體性能的最優。 例如，我們可以結閤OFDM的靈活子載波分配能力，以及NOMA的功率域復用能力，為不同業務（如高帶寬視頻流和低數據量的傳感器讀數）設計定製化的接入方案。 3.4 基於人工智能（AI）的新型多址技術 人工智能（AI）和機器學習（ML）正在深刻地改變無綫通信的各個層麵。在多址技術領域，AI/ML能夠幫助我們解決傳統方法難以應對的復雜優化問題，實現更智能、更自適應的資源管理。 我們將探討如何利用AI/ML技術來： 優化用戶調度與資源分配：通過訓練模型，實時預測用戶需求和信道狀態，動態地為用戶分配最佳資源。 智能乾擾管理：利用AI來學習和預測用戶間的乾擾模式，並采取主動或被動的乾擾抑製策略。 新型多址方案的自學習與自適應：例如，在NOMA係統中，AI可以幫助優化功率分配策略，以在滿足公平性的前提下最大化係統容量。 AI輔助的信號處理：在接收端，AI可以用於更高效的信號檢測和乾擾消除，尤其是在復雜的非正交場景下。 本書將介紹一些具體的AI/ML算法在新型多址技術中的應用案例，例如深度學習在用戶分類和資源分配中的應用，強化學習在動態資源調度中的應用等。 第四部分：性能評估與未來展望 在係統性地介紹瞭各種新型多址技術之後，本書將著重於對這些技術進行性能評估。我們將通過理論分析和仿真實驗，定量地衡量不同新型多址技術在係統容量、頻譜效率、用戶公平性、時延、能耗等關鍵性能指標上的錶現。 容量分析：對比傳統多址技術和新型多址技術在不同用戶密度和信道條件下的理論容量上限。 公平性分析：評估新型多址技術在保證所有用戶都能獲得可接受服務質量方麵的錶現。 魯棒性與容錯性：分析這些技術在存在信道不確定性、設備故障等情況下的穩健性。 最後，本書將對多載波無綫通信中的新型多址技術進行未來展望。我們將討論這些技術在5G-Advanced、6G及更高代通信係統中的潛在應用場景，以及當前研究中仍然存在的挑戰和待解決的問題。這包括： 標準化與互操作性：如何將這些新型技術納入未來的通信標準，並確保不同設備之間的互操作性。 硬件實現與能效：探討新型多址技術在硬件實現上的挑戰，以及如何進一步提高係統的能效。 與新興應用的結閤：分析這些技術如何賦能新興應用，如全息通信、觸覺互聯網、分布式智能等。 本書期望為廣大從事無綫通信研究、開發和應用的專業人士提供一個全麵、深入的參考，幫助他們理解和掌握多載波無綫通信領域前沿的多址技術，共同開創更加智能、高效、互聯的無綫通信未來。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計並沒有采用過於花哨的圖形，反而以簡潔的文字和清晰的排版吸引人，這讓我聯想到其內容可能傾嚮於嚴謹的學術研究。我是一名對無綫通信理論感興趣的學生，一直想深入瞭解多載波技術在多址接入方麵的最新進展。在課堂上，我們接觸過OFDM等基礎知識，但對於如何在此之上構建更高效、更智能的多址方案，一直感到意猶未盡。我期待這本書能夠填補這方麵的空白。書中是否會探討一些跨領域的交叉技術，比如將人工智能與多址技術相結閤，實現更智能的調度和資源分配？是否會針對特定應用場景，比如物聯網、車聯網等，提齣定製化的新型多址解決方案？我更希望書中能夠提供一些深入的數學推導和仿真結果，來驗證所提技術的優越性，並能幫助我更好地理解其中的原理。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書的時候，首先注意到的是其紙張的質感，摸上去非常舒服，適閤長時間閱讀。我對通信原理一直情有獨鍾，尤其是那些能夠極大提升信息傳輸效率和係統性能的技術。多載波技術本身在無綫通信中已經扮演著至關重要的角色，而在此基礎上提齣“新型多址技術”，無疑是錦上添花。我猜想，書中很可能涵蓋瞭對當前主流多址技術（如OFDMA、SDMA等）的深入分析，並在此基礎上，提齣一些突破性的創新。比如，是否有可能將信道狀態信息（CSI）的獲取和利用做到極緻？是否會提齣一些更加靈活、更加動態的資源分配機製，以適應用戶移動性、業務類型多變等復雜的場景？我特彆希望能看到一些關於如何提高係統魯棒性、降低乾擾、以及增強安全性方麵的討論。如果書中能夠提供一些關於新型多址技術在5G、6G等未來通信標準中的潛在應用場景分析，那就更令人興奮瞭。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，第一感覺是它很厚重，封麵的配色也很沉穩，給人一種專業、可靠的感覺。我一直對無綫通信的底層技術充滿瞭好奇，特彆是那些能夠優化資源利用、提升用戶體驗的創新。多載波技術本身就是無綫通信中的一個重要基石，而“新型多址技術”則是在此基礎上對用戶接入和資源分配的進一步優化。我非常想知道，書中是否對現有多址技術在不同應用場景下的局限性進行瞭深入的探討？是否提齣瞭能夠解決這些局限性的新思路？比如，在應對大規模設備接入、低時延高可靠性業務等需求時，書中提齣的新型多址技術能否提供更優的解決方案？是否會引入一些全新的頻譜接入策略，或者是在時間和空間維度上進行更精細化的資源劃分？我期待書中能有對這些問題深入的分析，並能帶來一些令人眼前一亮的創新技術。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀風格很有學術氣息，厚實的外殼給人一種沉甸甸的知識感。我是一名在通信領域工作的工程師，平時工作接觸到的主要是實際應用層麵的問題，但時常也會思考技術發展的方嚮。對於多載波無綫通信，我一直覺得在多址接入這塊還有很大的提升空間。尤其是在如今數據流量爆炸式增長的背景下，如何更高效地利用有限的無綫資源，是行業麵臨的巨大挑戰。這本書的標題直接點齣瞭“新型多址技術”，這讓我對書中可能包含的內容充滿瞭好奇。我希望能看到一些理論上成熟、且在未來有望實現落地的技術方案。例如，書中是否探討瞭如何剋服傳統多址技術在復雜信道環境下的性能衰減？是否提齣瞭能夠更好地區分和隔離不同用戶信號的新型編碼或調製方法？又或者，是否對一些新興的多址方案，比如基於用戶間的協作通信，或者利用新的頻譜共享技術，進行瞭深入的研究和論證？我對書中能否提供一些具體算法的描述，或者對不同技術方案進行仿真對比的分析，都非常期待。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計相當樸素，但內頁的排版卻透著一絲嚴謹。封麵上那個略顯陳舊但依然清晰的字體，仿佛在訴說著作者們多年的潛心研究。當翻開第一頁，一股淡淡的油墨香撲鼻而來，讓人不免對這厚厚的幾百頁內容産生瞭些許敬畏。我一直對信息傳輸的底層技術抱有濃厚興趣，特彆是那些能夠突破現有瓶頸、提升頻譜效率的創新方法。多載波技術本身就極具吸引力，而“新型多址技術”更是觸及瞭通信係統中最核心的資源分配問題。我期待書中能對現有OFDM、SC-FDMA等技術在多址接入方麵的優劣進行深入剖析，並且提齣切實可行的、具有前瞻性的新型解決方案。書中是否有對碼域、空域、時域等多種維度進行聯閤優化的討論？例如，是否提齣瞭能夠智能調度用戶接入、最大化係統容量的新型混閤多址方式？抑或是引入瞭機器學習、人工智能等前沿技術來輔助優化資源分配策略？這些都是我非常關心的問題，希望這本書能帶來耳目一新的視角和深入的見解。