多天线环境下的无线协作通信技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

冯振杰 著

图书标签:

• 无线通信
• 多天线
• 协作通信
• MIMO
• 无线网络
• 信号处理
• 信息论
• 通信理论
• 无线协作
• 优化算法

出版社： 科学技术文献出版社

ISBN：9787518920563

版次：1

商品编码：12101380

包装：平装

开本：32开

出版时间：2016-11-01

用纸：胶版纸

页数：246

字数：202000

内容简介

　　《多天线环境下的无线协作通信技术》围绕放大转发中继网络中的中继选择、多接入中继信道的分集复用折中性能分析、译码转发中继网络中多天线节点上的天线选择及放大转发中继网络中利用有限信道信息反馈进行功率控制等方面展开分析。

目录

1 绪论
1.1 移动通信的发展
1.2 MIMO概述
1.2.1 MIMO技术的优点
1.2.2 MIMO技术存在的问题
1.3 协作通信系统的意义及研究现状
1.4 主要内容安排
2 协作通信中的基本理论与协议
2.1 MIMO信道的分集复用折中(I)MT)简介
2.1.1 MIMO点对点信道的DMT性能
2.1.2 MIMO多接入信道的DMT性能
2.1.3 具有天线选择的MIMO点对点信道的DMT性能
2.2 协作通信信道模型简介
2.3 协作通信系统的基本传输协议
2.3.1 放大转发协议
2.3.2 译码转发协议
2.3.3 增量型的中继协议
2.4 几种AF协议简介
2.4.1 各个节点配置单个天线的非正交放大转发(NAF)协议
2.4.2 各个节点配置多个天线的NAF协议的DMT性能
2.4.3 分时隙的放大转发(SAF)协议及DMT性能
2.5 小结
3 接收节点配置多根天线放大转发中继网络中的中继选择
3.1 引言
3.2 信道模型
3.3 组选择AF(GAF)体系
3.3.1 GAF的基本原理
3.3.2 选择算法
3.3.3 目的节点的信号处理
3.4 GAF的分集复用折中性能分析
3.5 仿真结果和讨论
3.6 小结
4 放大转发的多接入中继信道中的分集复用折中
4.1 引言
4.2 单中继MARC的DMT性能
4.2.1 信道模型
4.2.2 MARC的DMT性能分析
4.2.3 小结
4.3 包含任意多个中继和任意多个用户的MARC的DMT性能
4.3.1 信道模型
4.3.2 MASAF协议下MARC的中断指数分析
4.3.3 注释
4.3.4 MASAF协议下MARC的最优DMT性能
4.3.5 讨论
4.3.6 小结
5 具有量化信道信息反馈的MIMONAF中继信道中的分集复用折中性能分析
5.1 引言
5.2 信道模型
5.3 利用量化CSI反馈进行功率控制的MIMONAF信道的DMT性能分析
5.4 小结
6 具有天线选择的MIMO系统和中继网络研究
6.1 引言
6.2 具有天线选择的MIMO点对点系统的分集复用折中性能分析
6.2.1 信道模型
6.2.2 具有天线选择的MIMO点对点系统的DMT分析
6.2.3 小结
6.3 具有天线选择的MIMO译码转发中继网络研究
6.3.1 信道模型
6.3.2 天线选择准则与算法
6.3.3 分集复用折中性能分析
6.3.4 仿真结果和分析
6.3.5 小结
附录
附录A 主要符号表
附录B TD-LTE数字蜂窝移动通信网uu接口物理层技术要求(第一阶段)第3部分：物理层复用和信道编码
参考文献

《多天线环境下的无线协作通信技术》内容概要 本书深入探讨了在日益复杂和拥挤的无线通信环境中，如何利用多天线技术实现高效协作，从而提升通信系统的性能、覆盖范围和可靠性。全书围绕“多天线”与“协作”两大核心要素展开，系统性地介绍了相关的理论基础、关键技术、算法设计以及实际应用。 第一部分：理论基础与多天线技术 本部分首先为读者构建坚实的理论基础，详细阐述了无线传播模型的关键特性，如衰落、多径效应、视距传播等，并着重分析了这些特性如何影响信号的传输质量。在此基础上，本书详细介绍了多天线技术的核心概念。 MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技术：这是本书的核心内容之一。我们将从最基础的信道容量理论入手，解释多天线如何通过空间复用来成倍提升数据传输速率。书中会深入剖析不同MIMO配置，例如： 空间复用（Spatial Multiplexing）：讲解如何通过在发射端和接收端部署多根天线，将数据流并行传输，从而在不增加带宽的情况下实现更高的吞吐量。我们将分析其工作原理，包括信道矩阵的分解、预编码（Precoding）和解码（Decoding）算法的设计。 空间分集（Spatial Diversity）：探讨如何利用多根天线接收同一信号的不同副本，通过合并技术（如最大比合并 MRC、等增益合并 EGC）来对抗衰落，提高信号的鲁棒性和可靠性。 波束赋形（Beamforming）：介绍如何通过调整天线阵列的信号相位和幅度，将能量聚焦到期望的方向，从而提升信号强度、抑制干扰，并实现对特定用户的定向传输。我们将区分模拟波束赋形、数字波束赋形和混合波束赋形。 阵列信号处理：本书会涉及一些基础的阵列信号处理技术，包括但不限于： 方向识别（Direction of Arrival, DoA）：讲解如何利用天线阵列估计信号的到达方向，这对于干扰抑制和用户定位至关重要。 空域滤波（Spatial Filtering）：介绍如何利用阵列信号处理技术，在接收端设计空间滤波器，滤除来自特定方向的干扰信号。 信道估计：在多天线系统中，准确的信道状态信息（Channel State Information, CSI）是实现高性能的关键。本书将详细介绍各种信道估计方法，包括导频辅助信道估计、盲信道估计等，并分析不同场景下各种方法的优劣。 第二部分：协作通信原理与技术 在本部分，我们将视角从单一终端的多天线扩展到多个终端之间的协作。协作通信的核心思想是允许终端共享信息和资源，以提升整体网络的性能，克服单个终端的局限性。 协作通信的基本模型：我们将介绍几种经典的协作通信模型，如： 中继通信（Relay Communication）：这是协作通信中最常见的形式。本书将深入分析两种主要的中继协议： 放大转发（Amplify-and-Forward, AF）：详细讲解放大转发中继的工作原理、增益计算，以及其在不同衰落条件下的性能表现。 译码转发（Decode-and-Forward, DF）：分析译码转发中继如何先解码源节点信息，然后重新编码并发送，以及其在纠错能力上的优势。 虚拟天线阵列（Virtual Antenna Array）：阐述如何通过多个分布式协作节点，形成一个“虚拟”的多天线系统，共享天线资源，从而获得与物理MIMO系统相似的空间复用或分集增益。 协作策略：本书将深入探讨多种协作策略，这些策略旨在协调多个发射端和接收端，以优化整体通信性能。 协同发射（Cooperative Transmission）：研究多个发射端如何协同发送信号，以增强信号的鲁棒性、降低干扰或实现特定的空间编码。这包括分布式预编码（Distributed Precoding）的概念。 协同接收（Cooperative Reception）：探讨多个接收端如何协同处理信号，以获得更好的解码性能，例如通过分布式最大比合并（Distributed MRC）。 网络编码（Network Coding）：虽然不直接是天线技术，但网络编码在协作通信中扮演着重要角色，可以提高数据传输的效率和鲁棒性。本书会简要介绍其原理及其在多天线协作网络中的潜在应用。 干扰管理与协作：在多用户多天线系统中，用户间的干扰是一个严峻的挑战。本书将探讨如何利用协作技术来管理和抑制干扰，例如： 联合干扰协调（Joint Interference Coordination）：多个基站或用户协同调整其发射功率和信号，以最小化相互间的干扰。 协作波束赋形（Cooperative Beamforming）：多个发射节点协同设计波束，以同时服务多个用户，并有效避开非目标用户。 第三部分：多天线协作通信的关键技术与算法 在理论基础之上，本部分将聚焦于实现多天线协作通信的具体技术和算法。 信道状态信息（CSI）的获取与反馈：在协作系统中，各个节点需要了解彼此的信道状态信息，以便进行有效的协作。本书将讨论CSI获取的不同方式，包括： 端到端CSI（End-to-End CSI）：发射端了解从自己到接收端的整个信道状态。 邻近CSI（Neighboring CSI）：节点仅了解与直接邻居的信道状态。 CSI反馈机制：分析在反馈信道受限的情况下，如何高效地将CSI反馈给协作节点，包括量化、压缩和选择性反馈技术。 协同预编码与解码： 分布式预编码（Distributed Precoding）：研究如何在多个协同发射节点上分布式地设计预编码矩阵，以实现空间复用或分集增益。我们将分析集中式预编码和分布式预编码的权衡。 协同解码（Cooperative Decoding）：研究多个协同接收节点如何协同进行解码，以提高解码的准确性和鲁棒性。 资源分配与调度：在多天线协作系统中，高效的资源分配（如功率、带宽、时频资源）和用户调度是提升系统容量和公平性的关键。本书将探讨： 联合功率控制（Joint Power Control） 联合调度算法（Joint Scheduling Algorithms） 多用户MIMO下的协作调度 先进的协作技术： 干涉对齐（Interference Alignment, IA）：介绍干涉对齐如何通过将用户间的干扰信号对齐到相同的子空间，并在接收端进行消除，以在用户数量接近自由度时取得接近容量的性能。 软件定义无线电（Software Defined Radio, SDR）与认知无线电（Cognitive Radio, CR）在协作通信中的作用：探讨SDR和CR技术如何为多天线协作通信提供更灵活的平台，实现智能的资源管理和动态的协作策略。 第四部分：应用与挑战 最后，本书将探讨多天线无线协作通信技术在现实世界中的应用，并分析其面临的挑战和未来的发展方向。 应用场景： 5G/6G移动通信系统：详细分析多天线协作技术在提升蜂窝网络容量、覆盖和可靠性方面的作用，特别是在大规模MIMO（Massive MIMO）、全息通信（Holographic Communication）等前沿技术中。 物联网（IoT）通信：探讨如何利用协作技术提升低功耗、低成本IoT设备的通信性能和组网能力。 无线传感器网络（WSN）：分析协作通信如何帮助传感器节点延长寿命，提高数据传输的可靠性。 车联网（V2X）通信：介绍协作通信如何在车辆与车辆、车辆与基础设施之间提供更安全、更可靠的通信。 智能电网通信：分析协作通信在实现可靠、高效的智能电网监测和控制方面的应用。 面临的挑战： 协作的开销：包括信道估计、CSI反馈、信号同步等方面的开销。 协调的复杂性：如何在分布式环境中实现高效的节点间协调。 移动性管理：在用户移动性较高的情况下，如何保持有效的协作。 安全性与隐私：在协作过程中如何保障通信安全和用户隐私。 标准化与互操作性：推动多天线协作通信技术在不同设备和网络间的广泛应用。 未来发展方向： 深度学习与人工智能在协作通信中的应用：探索如何利用AI技术优化信道预测、资源分配、干扰管理和协作策略。 可见光通信（VLC）与无线通信的融合协作：研究可见光通信与射频通信结合，发挥各自优势，实现更高效的室内外无缝连接。 空天地海一体化网络中的协作通信：探讨如何在广阔的地理空间中实现多层级、多媒介的智能协作通信。 通过以上四个部分的详细论述，《多天线环境下的无线协作通信技术》旨在为读者提供一个全面、深入、系统性的学习框架，帮助理解和掌握这一前沿无线通信技术的核心原理、关键方法及其广阔的应用前景。本书适合通信工程、电子工程、计算机科学等相关领域的本科生、研究生、科研人员以及行业工程师阅读。

评分☆☆☆☆☆

我最近偶然得到一本名为《海底两万里》的科幻小说，简直让我爱不释手，彻底沉浸在了那个充满未知与奇遇的海底世界。这本书的作者，以其天马行空的想象力，为我描绘了一个无比壮阔的海底画卷。从我踏上“鹦鹉螺号”的那一刻起，就仿佛进入了一个全新的维度，脱离了陆地的束缚，开始了一场穿越深邃海洋的奇幻旅程。书中对各种奇异海洋生物的描绘，简直是栩栩如生，从庞大的巨鲸到色彩斑斓的热带鱼，再到那些只存在于传说中的神秘生物，无不让我惊叹于大自然鬼斧神工的创造力。让我最为着迷的是，作者不仅仅是在讲述一个探险故事，更是在通过笔下的文字，传递着一种对未知世界的探索精神和对科学的好奇心。主人公尼摩船长，作为一个神秘而又充满智慧的人物，他的存在本身就充满了魅力，他既是海底世界的王者，也是一位坚定的自由主义者，他的思想和行为，都引发了我深刻的思考。书中对海底地貌的描绘，从珊瑚礁的绚丽到海沟的幽深，再到冰川下的黑暗，都充满了视觉冲击力。最令我印象深刻的是，作者将科学知识巧妙地融入到故事情节中，比如对海洋动植物的介绍、对海底地理的描述，都显得既专业又有趣，让我在享受阅读的乐趣的同时，也学到了不少知识。这本书让我重新认识了海洋的神秘与广阔，也点燃了我内心深处对于探索未知的好奇心。

评分☆☆☆☆☆

我最近读了一本名为《高级微积分导论》的书，这本书完全颠覆了我之前对数学的理解。我一直觉得数学是枯燥乏味的，但这本书以一种全新的视角，将抽象的数学概念变得生动有趣。作者用非常形象的比喻和贴近生活的例子，来解释那些看似难以理解的定理和公式。比如，在讲解“极限”的概念时，作者没有直接给出冰冷的定义，而是通过描述一个不断逼近目标的过程，让读者直观地感受到极限的含义。在讲到“微分”时，作者用物体运动的速度变化来类比，生动地解释了瞬时变化率的意义。最让我惊喜的是，书中还穿插了许多数学史上的趣闻轶事，介绍了那些伟大的数学家是如何一步步探索这些概念的，这不仅增加了阅读的趣味性，也让我对数学的发展历程有了更深的了解。这本书的排版也很舒服，大量的图示和精美的插画，让阅读过程不再单调。作者的语言风格也非常幽默风趣，时不时出现的俏皮话，让人在轻松的氛围中学习知识。我尤其喜欢书中关于“积分”的讲解，它不仅仅是求面积求体积的工具，更是一种对事物累积效应的深刻洞察，让我从一个全新的角度看待很多现象。总而言之，这本书让我重新爱上了数学，也让我看到了数学在理解世界中的巨大力量。

评分☆☆☆☆☆

最近机缘巧合，我接触到了一本名为《中国古典园林艺术赏析》的书籍。这本书给我带来了一场视觉与心灵的双重盛宴。我一直对中国传统文化情有独钟，而园林艺术更是其中的瑰宝。这本书并非仅仅罗列园林的历史和分类，而是通过细腻的笔触，深入剖析了中国古典园林的精髓。书中对苏州园林、北京皇家园林、岭南园林等不同风格的园林进行了详细的解读，从选址、布局、建筑、植物配置，到叠石理水、花木栽培，每一个细节都充满了匠心独运的智慧。作者不仅仅在介绍“看”什么，更是在引导我们“怎么看”。通过大量的精美图片和手绘图，配合作者独到的见解，我仿佛置身于那些曲径通幽、移步换景的园林之中，感受那份宁静致远、诗情画意。书中的一些章节，还探讨了园林与哲学、文学、绘画等艺术形式的紧密联系，揭示了中国文人雅士如何在园林中寄托情怀、修身养性。我尤其喜欢书中对“意境”的阐述，这是中国古典园林最独特也最难以言传的魅力所在，作者用生动的语言，将那种“可游可居，可观可赏”的审美体验描绘得淋漓尽致。阅读这本书，不仅是对中国传统园林艺术的一次深度体验，更是一次对东方美学精神的深刻领悟。

评分☆☆☆☆☆

我最近读了一本关于《人工智能伦理与社会影响》的书，这本书以一种前所未有的深度和广度，探讨了当前正飞速发展的人工智能技术所带来的伦理困境和社会变革。在我看来，人工智能已经不再是科幻小说中的概念，而是实实在在地渗透到我们生活的方方面面，而这本书恰恰为我们提供了一个审视这一切的绝佳视角。作者并没有回避人工智能可能带来的负面影响，反而深入剖析了诸如算法偏见、隐私泄露、就业冲击、甚至对人类主体性的挑战等一系列严峻的问题。书中对“算法偏见”的讨论尤为发人深省，作者通过具体的案例，展示了那些看似中立的算法是如何因为训练数据中的固有偏见，而导致在招聘、信贷、司法等领域产生不公平的歧视。这让我深刻意识到，技术本身是无辜的，但掌握和使用技术的人，以及技术的研发过程，都必须承担起相应的伦理责任。此外，书中关于“人工智能与就业”的分析也让我受益匪浅，它不仅仅是简单地预测哪些工作会被取代，更重要的是探讨了如何应对由此带来的结构性失业，以及如何重新定义“工作”的价值和意义。这本书的语言风格冷静而深刻，既有学术的严谨性，又不失对现实问题的关切，它促使我开始思考，在拥抱人工智能带来的便利的同时，我们应该如何建立一套健全的伦理框架，确保这项强大的技术能够真正造福人类，而不是成为一种潜在的威胁。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名是《多天线环境下的无线协作通信技术》，我一直对无线通信领域的新技术抱有浓厚的兴趣，尤其是能够提升网络性能和覆盖范围的黑科技。最近，我无意中翻到了一本名为《智能家居系统设计与实现》的书，听起来就非常实用，而且与我日常的生活息息相关。这本书深入浅出地介绍了智能家居的整体架构，从传感器网络的搭建、数据采集与处理，到云平台的设计与部署，再到用户界面的开发与交互，可谓是面面俱到。其中，关于如何利用各种传感器（如温湿度传感器、光照传感器、人体移动传感器等）实现环境的智能感知，让我印象深刻。书中详细阐述了不同传感器的选型、集成以及它们之间如何协同工作，构建一个能够主动适应用户需求的智能家居环境。此外，作者还花了大量篇幅讲解了如何设计一个稳定可靠的云平台，包括数据存储、远程控制、安防监控等方面，并且给出了具体的实现方案和代码示例，这对于我这样动手能力比较强的人来说，无疑是一份宝贵的资源。我特别欣赏书中关于用户体验设计的理念，强调技术应该服务于人，如何让智能家居系统更加人性化、便捷化，避免过度技术化带来的不适感，这一点做得非常到位。这本书让我对智能家居的构建有了全新的认识，并且激发了我动手实践的欲望，迫不及待地想将书中的知识运用到我的实际生活中，打造属于自己的智能生活空间。