多入多出通信系统原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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龚建民，刘崇春 著

图书标签:

• 通信系统
• 多入多出
• MIMO
• 无线通信
• 信号处理
• 信道编码
• 调制解调
• 天线技术
• 通信原理
• 现代通信

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030270306

商品编码：29745784768

包装：平装

出版时间：2010-03-01

基本信息

书名:多入多出通信系统原理

定价：35.00元

售价：24.5元,便宜10.5元,折扣70

作者:龚建民,刘崇春

出版社：科学出版社

出版日期：2010-03-01

ISBN：9787030270306

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.341kg

编辑推荐

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内容提要

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本书通过介绍多人多出通信系统的基本理论和重要的发展课题，形成对多入多出通信系统的基本认识，进而提供实际应用中的理论基础，以及解决理论和技术问题的有效途径。全书共8章，内容包括：无线通信信道和分集、信息论基础、多人多出系统的信道容量、天线数的优化、信道相关、空时编码设计准则、空时网格编码、正交空时分组编码。
本书可作为高等院校通信工程专业研究生和高年级本科生的教材，也可供通信工程领域的工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《多入多出通信系统原理》：深入探索无线通信的未来基石 在数字信息爆炸式增长的今天，无线通信技术正经历着前所未有的变革。从我们手中琳琅满目的智能手机，到覆盖全球的高速互联网，再到未来万物互联的智能世界，这一切都离不开高效、可靠的无线传输。而在这场技术革新的浪潮中，多入多出（MIMO）通信系统，犹如一颗璀璨的明星，正以前所未有的力量，重塑着无线通信的格局，赋予其更强大的能力和更广阔的未来。 《多入多出通信系统原理》一书，旨在为读者提供一个全面、深入、系统化的MIMO通信系统知识体系。本书并非仅仅罗列技术名词或浅尝辄止地介绍概念，而是从理论的基石出发，逐步构建起对MIMO技术精髓的理解，并进一步探讨其在实际应用中的挑战与机遇。本书的目标读者涵盖了通信工程领域的学生、研究人员、工程师，以及对下一代无线通信技术充满好奇的科技爱好者。无论您是希望夯实MIMO理论基础，还是寻求解决实际工程问题的灵感，亦或是展望未来通信技术的发展方向，本书都将是您不可或缺的良师益友。 核心概念的深度解析 本书开篇，我们将从最基础的概念讲起，深入浅出地剖析MIMO通信系统的核心优势和工作原理。传统的单输入单输出（SISO）系统，在面对日益增长的传输速率和恶劣的无线环境时，显得力不从心。MIMO技术的出现，正是打破了这一瓶颈。通过在发射端和接收端分别采用多个天线，MIMO系统能够充分利用无线信道的空间维度，实现信号的并行传输和独立接收，从而在不增加额外带宽和发射功率的情况下，极大地提升了系统的吞吐量和可靠性。 本书将详细阐述MIMO系统的三大基本优势：容量提升（Capacity Enhancement）、性能提升（Performance Improvement）和可靠性提升（Reliability Enhancement）。我们将从信息论的角度，揭示MIMO系统如何在多径衰落的环境下，通过利用空间分集（Spatial Diversity）来对抗信号衰落，提高传输的稳定性。同时，我们也将深入探讨空间复用（Spatial Multiplexing）技术，它是实现容量倍增的关键。通过将数据流分割并并行传输到不同的天线，MIMO系统能够有效地增加数据的吞吐量，为高清视频、大文件下载等高带宽应用提供了强大的支撑。 关键技术的理论基石 为了让读者能够深刻理解MIMO系统的运作机制，本书将投入大量篇幅，系统地介绍支撑MIMO技术的关键理论和数学工具。我们将从信道矩阵（Channel Matrix）的概念讲起，这是描述MIMO系统空间特性的核心数学工具。本书将详细解析信道矩阵的统计特性、特征值分解、奇异值分解等，这些工具在理解MIMO系统的容量、最优预编码和信号检测等方面至关重要。 接着，我们将深入探讨预编码（Precoding）和信号检测（Signal Detection）这两个MIMO系统的核心技术环节。预编码技术旨在利用发射端对信道信息的了解，对发送信号进行优化，以最大化系统性能。本书将介绍各种经典的预编码技术，如迫零（Zero-Forcing, ZF）预编码、最小均方误差（Minimum Mean Square Error, MMSE）预编码，以及更先进的基于信道状态信息（CSI）的预编码方法。 与此同时，信号检测则是接收端对接收到的混合信号进行解码，以恢复原始数据。本书将详细分析不同信号检测算法的原理、性能和计算复杂度，包括线性检测（Linear Detection），如ZF和MMSE检测，以及非线性检测（Non-Linear Detection），如最大似然（Maximum Likelihood, ML）检测和干扰规避（Successive Interference Cancellation, SIC）检测。我们将通过详细的数学推导和性能比较，帮助读者理解各种检测算法的优劣，并指导他们在实际应用中做出合理选择。 MIMO系统的分类与优化 MIMO系统并非千篇一律，其根据天线配置和工作模式的不同，可以分为多种类型。本书将对这些类型进行系统性的梳理和介绍，例如： 开环MIMO（Open-Loop MIMO）：在发射端没有信道状态信息的情况下工作。 闭环MIMO（Closed-Loop MIMO）：在发射端能够获取信道状态信息，从而进行更优化的预编码。 单用户MIMO（Single-User MIMO, SU-MIMO）：一个发射端和一个接收端之间采用多天线技术。 多用户MIMO（Multi-User MIMO, MU-MIMO）：一个基站（发射端）服务多个用户（接收端），每个用户可能也采用多天线。 对于闭环MIMO，本书将深入探讨信道状态信息（CSI）获取的机制，包括其重要性、获取的挑战以及各种反馈技术。CSI的准确性直接关系到预编码和信号检测的性能，因此，如何高效、准确地获取CSI是MIMO系统设计中的关键问题。 在MU-MIMO方面，本书将重点介绍多用户调度（User Scheduling）和多用户预编码（Multi-User Precoding）。MU-MIMO通过在时域、频域或空域将资源分配给不同的用户，可以显著提升小区整体的吞吐量和频谱效率。本书将深入分析各种调度算法的原理，如公平性调度、吞吐量最大化调度等，以及各种多用户预编码技术，如脏纸编码（Dirty Paper Coding, DPC）等，并探讨其在实际基站部署中的权衡。 实际应用与未来展望 理论的深度和广度是基础，但将MIMO技术应用于实际无线通信系统，还需要克服诸多挑战。《多入多出通信系统原理》同样关注MIMO技术的实际实现细节和发展趋势。 我们将探讨MIMO系统在不同无线通信标准中的应用，例如，4G LTE、5G NR等，以及这些标准中MIMO技术是如何被采纳和演进的。本书将分析在这些标准中，MIMO系统是如何通过支持更高的阶数（天线数量）、采用更复杂的波形和编码方案，来实现更高的传输速率和更低的延迟。 此外，本书还将关注MIMO系统的性能评估和优化。我们将介绍各种性能指标，如吞吐量、误码率（BER）、能量效率等，并探讨如何通过仿真和实验来评估MIMO系统的性能。同时，也将讨论在实际部署中，如何根据具体的环境条件、用户分布和业务需求，对MIMO系统进行参数配置和优化，以达到最佳的运行效果。 最后，本书将展望MIMO技术的未来发展方向。随着无线通信技术的不断演进，MIMO技术也将面临新的挑战和机遇。例如，大规模MIMO（Massive MIMO），即部署数百甚至数千个天线，将是未来6G通信的核心技术之一。本书将探讨Massive MIMO的优势、挑战以及其在未来通信网络中的潜在应用。此外，本书还将触及智能反射面（Intelligent Reflecting Surfaces, IRS）等新兴技术，它们将与MIMO技术相结合，进一步提升无线通信的性能和灵活性。 《多入多出通信系统原理》以严谨的学术态度，清晰的逻辑结构，丰富的数学推导，以及对实际应用的深刻洞察，致力于为读者构建一个关于MIMO通信系统的全面知识图谱。通过阅读本书，您将不仅能够掌握MIMO技术的核心原理，更能深刻理解其在现代及未来无线通信系统中扮演的关键角色，为投身于这场激动人心的通信技术变革做好充分的准备。

评分☆☆☆☆☆

这本书在尝试构建一个全面的通信系统认知框架方面做得相当出色，它不仅仅关注于物理层（Physical Layer）的信号处理，也巧妙地将目光投向了系统级的架构设计。我个人非常看重这一点，因为在实际工程中，传输性能往往受限于系统架构的局限性。比如，书中是否详细讨论了不同层级之间接口的协议和数据流的耦合关系？一个好的通信原理教材应该能让读者理解，为什么在某个调制方式下需要特定的信道编码，以及这种选择如何影响到资源调度和网络层面的性能指标。对于误码率（BER）和误帧率（FER）的计算，我希望看到详细的闭合形式解和数值模拟结果的交叉验证，而不是仅凭几句描述带过。这本书似乎在试图提供一个“一站式”的学习体验，让读者在读完之后，不仅能进行单个模块的计算和分析，还能对整个通信链路的性能瓶颈有一个全局的、宏观的把握。这种系统化的思维导图的构建，是区分优秀教材和平庸教材的关键所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节安排逻辑性极强，这一点在阅读过程中体会得尤为明显。它似乎遵循了一种由浅入深、环环相扣的叙述结构，使得读者在学习新知识时，总能找到与之关联的前置知识点作为支撑。我尤其欣赏作者在引入复杂数学模型时所采取的策略——不是直接抛出公式，而是先用清晰的文字描述该模型的物理意义和解决的问题，然后再逐步推导出数学表达式。这种“先说为什么，再说怎么做”的教学方法，极大地降低了初学者跨越理论鸿沟的难度。举个例子，关于多址接入技术（Multiple Access）的讨论，书中是否细致地对比了FDMA、TDMA、CDMA以及OFDMA之间的频谱效率、复杂度以及抗干扰能力的权衡？如果能够提供一个详尽的性能比较表格，并配以具体的案例分析，那么这本书的实用价值会大大提升。阅读体验上，书中的行文风格显得非常严谨，几乎没有出现歧义或含糊不清的表述，这在理工科教材中是难能可贵的品质。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在对现代通信系统中的关键技术瓶颈进行剖析时，展现出了极高的洞察力。它没有回避当前5G乃至未来6G面临的挑战，比如毫米波频段的信道衰落、大规模MIMO（Massive MIMO）中的波束赋形（Beamforming）优化问题，以及如何平衡系统的安全性和传输速率之间的矛盾。如果书中能够对这些前沿课题进行深入的理论探讨，并辅以相关的性能分析工具，那么这本书就不再仅仅是一本基础理论的参考书，而更像是一本面向研究生的进阶读物。我特别希望看到关于大规模MIMO预编码矩阵的设计准则，以及如何有效解决信道状态信息（CSI）获取的反馈开销问题。此外，书中对非正交多址接入（NOMA）的探讨是否足够深入？NOMA在理论上的可行性和在实际大规模部署中的干扰抑制，是衡量一本“新”通信原理书籍是否紧跟时代步伐的重要标准。从这本书的深度来看，它似乎在努力架设理论与前沿工程应用之间的桥梁。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计倒是挺有意思的，封面的色彩搭配和字体选择都透着一股沉稳和专业感，让人在拿到手里的时候就能感受到它分量不轻的学术气息。我主要关注的是它对基础概念的阐述深度。比如，它在讲解信号处理的基础时，有没有引入最新的机器学习算法来优化传统方法？我希望看到的是，作者不仅仅停留在传统的傅里叶变换和卷积这些老生常谈的内容上，而是能结合当前高速率、低延迟通信系统的实际需求，给出一些更贴近工程实践的优化思路。如果能有大量的图示和仿真结果对比，那就更好了，这样可以直观地理解不同调制解调方案在复杂信道下的性能差异。尤其是对信道编码的讨论，是衡量一本通信原理书籍是否合格的关键指标之一，我期待看到更精妙的低密度奇偶校验码（LDPC）和极化码（Polar Codes）的详细推导和应用场景分析，而不是泛泛而谈。总的来说，这本书的物理呈现和初步印象是相当扎实的，为后续深入阅读打下了良好的心理预期。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和注释系统无疑是经过精心设计的。字体选择清晰易读，术语定义准确无误，这对于长时间的阅读和查阅至关重要。我注意到书边空白处留得比较充裕，这对于习惯于在书上做笔记、画图和标记重点的读者来说，是一个非常人性化的设计。更重要的是，它对参考文献的引用规范性和广度令人印象深刻。这表明作者团队在编写过程中进行了广泛的文献调研，确保了理论依据的可靠性。我希望看到，这些参考文献不仅仅是罗列出来，而是能在正文中恰当地提及，指出哪些是经典成果，哪些是最新进展。例如，在讨论多天线系统时，能否清晰地标注出经典的ZF、MMSE接收器的提出者和年份？这种对知识产权和历史脉络的尊重，会让读者在使用这本书时感到更加踏实和信服。整体而言，这本书在细节处理上体现了专业出版物的严谨性。