多入多齣通信係統原理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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龔建民，劉崇春 著

圖書標籤:

• 通信係統
• 多入多齣
• MIMO
• 無綫通信
• 信號處理
• 信道編碼
• 調製解調
• 天綫技術
• 通信原理
• 現代通信

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030270306

商品編碼：29745773029

包裝：平裝

齣版時間：2010-03-01

基本信息

書名：多入多齣通信係統原理

定價：35.00元

作者：龔建民,劉崇春

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2010-03-01

ISBN：9787030270306

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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本書通過介紹多人多齣通信係統的基本理論和重要的發展課題，形成對多入多齣通信係統的基本認識，進而提供實際應用中的理論基礎，以及解決理論和技術問題的有效途徑。全書共8章，內容包括：無綫通信信道和分集、信息論基礎、多人多齣係統的信道容量、天綫數的優化、信道相關、空時編碼設計準則、空時網格編碼、正交空時分組編碼。
本書可作為高等院校通信工程專業研究生和高年級本科生的教材，也可供通信工程領域的工程技術人員參考。

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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《多輸入多輸齣（MIMO）通信係統原理》：一部深入解析無綫通信核心技術的著作 在信息爆炸的時代，無綫通信的速度、容量和可靠性成為衡量技術進步的關鍵指標。多輸入多輸齣（MIMO）技術，作為革命性的無綫通信技術，憑藉其在提升頻譜效率、增大係統容量和改善信號質量方麵的卓越錶現，已成為現代無綫通信係統不可或缺的基石。從蜂窩網絡到Wi-Fi，再到未來的6G，MIMO的身影無處不在。 《多輸入多輸齣（MIMO）通信係統原理》一書，便緻力於為讀者係統、深入地剖析這一復雜而迷人的技術領域。本書內容詳實，邏輯嚴謹，旨在幫助讀者構建起對MIMO係統從基本原理到高級應用的全麵認知，為進一步的研究、開發和工程實踐奠定堅實的基礎。 第一篇：MIMO係統的基礎理論 本篇是全書的基石，旨在建立讀者對MIMO通信係統最根本的理解。 章節一：無綫通信係統的演進與MIMO的崛起。 在此章節中，我們將迴顧無綫通信技術從單天綫係統到多天綫係統的發展曆程，梳理導緻MIMO技術誕生的關鍵驅動力。我們將探討傳統無綫通信係統在頻譜利用率、容量和可靠性方麵麵臨的挑戰，以及MIMO技術如何通過引入空間維度來突破這些瓶頸。讀者將瞭解到MIMO並非憑空齣現，而是對現有技術局限性的戰略性迴應。 章節二： MIMO係統的數學模型與信道特性。 MIMO係統的核心在於利用多根天綫在空間中實現信號的並行傳輸和接收，這背後離不開精確的數學描述。本章節將詳細介紹MIMO係統的基本數學模型，包括發送端和接收端的嚮量錶示、信道矩陣的定義以及其在時域和頻域的特性。我們將深入分析信道矩陣的秩、條件數等關鍵參數如何影響係統的性能。此外，章節還將詳細闡述多徑效應、衰落（如瑞利衰落、萊斯衰落）、互耦等無綫信道的典型特性，以及這些特性如何體現在MIMO信道矩陣中，為後續的編碼和解碼設計提供依據。 章節三： MIMO係統的信道容量。 信道容量是衡量通信係統最大可靠傳輸速率的理論極限。本章節將重點分析MIMO係統的信道容量，包括單用戶MIMO（SU-MIMO）和多用戶MIMO（MU-MIMO）場景下的容量計算。我們將探討信道條件（如信道秩、衰落深度）、天綫數量以及信號功率對MIMO係統容量的影響。讀者將學習到如何通過優化發射和接收算法來逼近理論容量，並理解MIMO係統在提升容量方麵相比單天綫係統的巨大優勢。 第二篇：MIMO係統的關鍵技術與算法 在掌握瞭MIMO係統的基礎理論後，本篇將深入探討實現MIMO係統高性能的關鍵技術和算法。 章節四： MIMO係統的發射端預編碼技術。 發射端預編碼是MIMO係統提升性能的核心技術之一，其目標是在發送端對信號進行加權處理，以充分利用空間維度，優化信號的傳播路徑。本章節將詳細介紹多種經典的發射端預編碼技術，包括： 迫零（Zero-Forcing, ZF）預編碼： 旨在消除接收端的信號間乾擾（ISI），但可能放大噪聲。 最小均方誤差（Minimum Mean Square Error, MMSE）預編碼： 在消除乾擾的同時，也考慮瞭噪聲的影響，實現性能與復雜度的摺衷。 最大 ratio 組閤（Maximal Ratio Transmission, MRT）： 將信號能量導嚮最優方嚮，在已知信道信息時效果顯著。 奇異值分解（Singular Value Decomposition, SVD）預編碼： 將MIMO信道分解為多個並行的、獨立的子信道，實現最佳的容量。 我們將深入分析這些預編碼技術的原理、數學推導、優缺點以及在不同信道條件下的適用性。 章節五： MIMO係統的接收端信號處理技術。 接收端的信號處理是MIMO係統從接收到的混閤信號中準確提取原始信息至關重要的環節。本章節將聚焦於接收端的關鍵技術，包括： 迫零（Zero-Forcing, ZF）檢測： 通過對接收信號進行逆矩陣運算來消除符號間乾擾，實現相對簡單的復雜度。 最小均方誤差（Minimum Mean Square Error, MMSE）檢測： 結閤瞭乾擾消除和噪聲抑製，提供更好的性能，但復雜度略高。 最大似然（Maximum Likelihood, ML）檢測： 理論上最優，能獲得最低的差錯率，但計算復雜度隨著天綫數量和調製階數呈指數增長，實際應用受限。 迭代檢測算法（如BCJR算法在MIMO中的擴展）： 結閤瞭軟判決信息，能夠顯著提升性能，尤其是在有編碼的情況下。 我們將對這些檢測算法的原理、性能指標（如誤碼率）以及計算復雜度進行詳細的比較分析。 章節六： MIMO係統的空間編碼技術。 除瞭預編碼和檢測，空間編碼技術是MIMO係統利用多天綫實現分集和復用增益的另一重要手段。本章節將深入探討： 空間分集（Spatial Diversity）： 通過在接收端或發送端采用多個獨立的信道，來降低衰落的影響，提高信號的可靠性。我們將介紹各種空間分集技術，如選擇性閤並、最大 ratio 閤並、等增益閤並等。 空間復用（Spatial Multiplexing）： 在同一時間、同一頻率資源上，通過發送多個獨立的信號流，來提高係統的容量。我們將詳細介紹基於SVD的空格分解方法，以及如何通過迭代處理來實現高階空間復用。 空時碼（Space-Time Codes, STCs）： 將時間和空間維度進行聯閤編碼，能夠同時獲得分集和復用增益。本章節將重點介紹經典的空時碼，如Alamouti碼、空時Trellis碼（STTC）以及LDPC/Turbo碼與MIMO的結閤。我們將分析這些碼字的編碼和解碼原理，以及它們在不同MIMO構型下的性能錶現。 第三篇：MIMO係統的實際應用與發展趨勢 本篇將視角從理論和算法轉嚮實際應用，並展望MIMO技術的未來發展。 章節七： MIMO係統在現代無綫通信標準中的應用。 MIMO技術並非停留在理論層麵，而是已經廣泛應用於各類商用無綫通信係統中。本章節將深入剖析MIMO技術在以下標準中的具體實現和作用： 3GPP LTE/LTE-Advanced/5G NR： 詳細介紹MIMO在這些移動通信標準中的應用，包括SU-MIMO、MU-MIMO、大規模MIMO（Massive MIMO）以及波束賦形（Beamforming）等關鍵技術。我們將討論其在提升網絡速率、覆蓋範圍和連接密度方麵的貢獻。 Wi-Fi（IEEE 802.11n/ac/ax）： 分析MIMO技術如何顯著提升無綫局域網的性能，例如802.11ac引入的MU-MIMO和802.11ax引入的OFDMA與MIMO的結閤。 其他應用： 簡要提及MIMO在衛星通信、雷達係統等領域的應用。 章節八： 大規模MIMO（Massive MIMO）技術。 作為MIMO技術的重要演進方嚮，大規模MIMO（Massive MIMO），即基站端部署大量天綫，極大地增強瞭係統的容量和覆蓋能力。本章節將深入研究Massive MIMO的獨特優勢和挑戰： Massive MIMO的容量增益： 分析Massive MIMO如何通過空間復用和波束賦形實現接近理論極限的容量。 Massive MIMO的信道特性： 探討在大量天綫的情況下，信道趨於“解耦”的特性。 Massive MIMO的預編碼與優化： 介紹Massive MIMO係統中的預編碼算法（如零迫零，MMSE），以及信號處理的簡化方法。 Massive MIMO的能量效率和成本考量。 章節九： MIMO係統的性能評估與仿真。 在實際工程開發和性能分析中，性能評估和仿真至關重要。本章節將介紹： MIMO係統性能評估的常用指標： 包括誤碼率（BER）、吞吐量、信道容量、頻譜效率、能量效率等。 MIMO係統仿真平颱與工具： 介紹常用的仿真軟件（如MATLAB, NS-3）以及仿真庫，並指導讀者如何構建仿真場景，對MIMO係統的性能進行驗證和優化。 實際測試與測量方法： 簡要介紹MIMO係統在實際網絡中的性能測試方法。 章節十： MIMO技術的前沿研究與未來展望。 技術的進步永無止境，MIMO技術也在不斷演進。本章節將探討MIMO領域的最新研究熱點和未來發展方嚮： 智能反射麵（RIS）與MIMO的結閤： 探討RIS如何通過無源智能調控電磁波，進一步提升MIMO係統的性能。 人工智能（AI）在MIMO係統中的應用： 討論AI技術如何用於信道預測、資源管理、信號檢測等MIMO關鍵環節，以提升係統的智能化和自適應能力。 更高階的MIMO技術： 如超大規模MIMO（Ultra-Massive MIMO）、認知MIMO等。 MIMO在6G及未來通信係統中的作用。 《多輸入多輸齣（MIMO）通信係統原理》一書，以其嚴謹的學術態度、係統的知識體係和豐富的實踐指導，旨在成為無綫通信領域研究者、工程師和高年級本科生、研究生不可多得的參考資料。通過閱讀本書，讀者將能夠深刻理解MIMO技術的精髓，掌握其核心算法，並為設計和開發下一代高性能無綫通信係統打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的優點在於其百科全書式的覆蓋麵，幾乎囊括瞭該領域所有主流的技術分支，無論是傳統的時分復用還是新興的空分復用，都有相當篇幅的介紹。這使得它成為一個非常好的工具書，當遇到不熟悉的特定技術點時，可以快速查閱到相關的基礎知識和發展曆史。然而，正因為內容過於龐雜，導緻在某些深度鑽研的方嚮上，探討的深度略顯不足，比如在某個特定編碼技術的性能極限分析上，感覺還可以再挖掘得更深一些。對於那些追求極緻性能指標的專傢級讀者來說，可能還需要配閤其他更專業、更聚焦的文獻來補充閱讀。總體而言，它更像是一個優秀且全麵的“導遊”，帶領讀者領略瞭整個領域的風光。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和裝幀質量讓人印象深刻，紙張的觸感很好，閱讀體驗非常舒適，這在專業技術書籍中並不多見，很多時候我們不得不忍受那些粗糙的印刷和不佳的排版。內容上，作者對係統的整體架構描述得非常到位，從宏觀的係統框圖到微觀的信號處理流程，邏輯性極強，脈絡分明。我尤其喜歡作者在章節之間設置的“知識串聯”部分，能夠幫助讀者將不同章節的內容聯係起來，形成一個完整的知識體係。但話說迴來，書中部分圖錶的清晰度有待提高，有些細節部分的圖示在打印齣來後顯得有些模糊，這在需要仔細辨認信號流嚮的時候會造成一些睏擾。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本厚厚的書，我最大的感受是作者在理論推導上的嚴謹和深入。書中對於各種模型和算法的數學描述非常詳盡，每一個公式的推導過程都清晰可見，讓人能夠真正理解其背後的數學原理，而不是停留在錶麵的概念上。這對於那些希望從事理論研究或者需要深入優化係統性能的工程師來說，簡直是福音。不過，書中在實踐案例的引入上似乎略顯不足，很多理論性的內容雖然紮實，但如果能多結閤一些實際工程中的例子或者仿真結果來佐證，效果可能會更好。畢竟理論最終還是要迴歸到實踐中去檢驗和應用，如果能增加一些實際操作的指導，這本書的實用價值會大大提升。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計很有吸引力，簡約又不失科技感，初步翻閱瞭一下目錄，感覺內容涵蓋麵很廣，從基礎理論到具體應用都有所涉獵，特彆是對一些前沿技術的探討，讓人眼前一亮。作者的文字功底相當紮實，講解清晰流暢，即便是對於初學者來說，也能比較快地進入狀態。我特彆欣賞作者在處理復雜概念時的細緻入微，總能找到非常貼切的比喻來幫助讀者理解。不過，有些章節的深度可能需要讀者具備一定的背景知識纔能完全領會，對於完全零基礎的讀者來說，可能需要多花一些時間去啃啃前麵的基礎部分。總的來說，這是一本值得推薦的入門級和進階參考書，對於想要係統學習相關領域的讀者來說，無疑是一個很好的選擇。

評分☆☆☆☆☆

對於我這種更偏嚮應用層的工程師來說，這本書的價值主要體現在它對不同模塊之間接口和兼容性問題的討論上。作者非常注重係統層麵的協同工作，詳細闡述瞭在多單元協同工作時可能遇到的時鍾同步、數據對齊以及衝突避免等關鍵技術點。這部分內容對我日常工作中解決實際集成問題提供瞭很多啓發。唯一的遺憾是，在討論到最新的軟件定義網絡（SDN）或基於人工智能的優化調度策略時，筆墨似乎稍顯不足，可能是因為這些領域發展太快，書籍的成書周期難以完全跟上。如果能在下一版中增加對這些新興趨勢的探討，那這本書的競爭力將更加強大。