MIMO无线网络手册(原书XX版) 畅销书籍 通信教材 正版MIMO 无线网络手册 (比) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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比布鲁诺·克拉克斯Bruno Clerckx 许方 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111509325

商品编码：29789276406

包装：平装

出版时间：2015-11-01

基本信息

商品名称：	MIMO无线网络手册(原书XX版) 畅销书籍 通信教材 正版MIMO 无线网络手册	开本：
作者：	(比)布鲁诺·克拉克斯(Bruno Clerckx) 许方	页数：
定价：	168.00元	出版时间：	2015-11-01
ISBN号：	9787111509325	印刷时间：
出版社：	机械工业出版社	版次：	1
商品类型：		印次：

插图目录内容提要本书讨论了MIMO无线网络的信道、关键技术和标准，包括多用户和多小区MIMO技术。本书特别强调了实际的信号传播机制对系统性能(MIMO容量和错误率)以及MIMO中的空时编码技术设计的影响及原因。作为原书第2版，本书更新了版的内容，介绍了无线通信标准MIMO方面的*进展，如LTE、LTEA和WiMAX以及在标准中讨论的一些新议题，包括CoMP、大规模MIMO、干扰对齐等。本书讨论范围广，适合高校高年级硕士和博士研究生、产业界研究人员作为参考书籍。编辑推荐作者介绍

MIMO（多输入多输出）无线网络是一项革命性的技术，它通过利用多根发射天线和多根接收天线，显著提升了无线通信的速率、可靠性和频谱效率。本书旨在为读者提供对MIMO无线网络这一复杂而迷人的领域进行深入、全面且易于理解的介绍。 本书内容概览 本书从基础概念出发，逐步深入到MIMO系统的核心原理、关键技术、性能分析以及最新的发展趋势。我们的目标是让读者不仅理解MIMO的“是什么”，更能掌握其“为什么”和“如何”。 第一部分：MIMO系统的基础与原理 无线信道的散射特性与衰落： 在深入MIMO之前，我们首先需要理解无线信道的本质。本章将详细介绍无线信号在传播过程中遇到的各种障碍物（如墙壁、建筑物、树木等）导致的信号反射、折射和衍射，这些现象共同构成了无线信道的散射特性。我们将重点分析由于散射而引起的信号衰落（Fading），包括平坦衰落（Flat Fading）和频率选择性衰落（Frequency Selective Fading），以及它们对无线通信性能的影响。我们将引入路径损耗模型、多径效应等概念，为理解MIMO的优势打下基础。 多径传播与信道容量： 多径传播是导致衰落的主要原因，但同时，它也是MIMO技术得以发挥威力的关键。本章将深入探讨多径传播如何影响信号的接收，以及信道容量的概念。我们将介绍香农-哈特利定理（Shannon-Hartley Theorem）以及其在经典单输入单输出（SISO）系统中的应用。在此基础上，我们将引出MIMO系统中由于多径传播而产生的“空间维度”的扩展，这将为突破香农极限提供新的途径。 MIMO系统的基本模型： 本章将正式介绍MIMO系统的数学模型。我们将定义MIMO系统的关键参数，如发射天线数量（$N_T$）和接收天线数量（$N_R$），并构建其对应的信道矩阵。我们将详细解释信道矩阵的统计特性，以及它如何表征多径传播的复杂性。对于不同的MIMO配置，例如2x1、1x2、2x2等，我们将给出具体的模型示例，并分析不同配置下的信道特性差异。 空间复用（Spatial Multiplexing）原理： 这是MIMO技术最核心、最具革命性的应用之一。本章将详细阐述空间复用如何通过在同一频率上并行传输独立的数据流来提升数据速率。我们将介绍V-BLAST、SD-V-BLAST等经典的空间复用算法，并分析其工作原理、优点和局限性。我们将通过数值仿真和理论推导，展示空间复用技术在提升频谱效率方面的巨大潜力，并探讨其对系统复杂度的影响。 分集（Diversity）原理： 除了提升速率，MIMO还可以显著提高无线通信的可靠性。本章将深入讲解分集技术如何通过在不同空间、频率或时间上接收同一信号的多个副本，来对抗衰落的影响。我们将介绍空分分集（Spatial Diversity）的工作原理，包括接收分集（Receive Diversity）和发射分集（Transmit Diversity）。我们将详细分析各种分集方案，如最大比合并（Maximal Ratio Combining, MRC）、等增益合并（Equal Gain Combining, EGC）等，并讨论它们在提高误码率和系统稳定性方面的效果。 第二部分：MIMO系统的关键技术与算法 信道状态信息（CSI）的获取与利用： MIMO系统的性能高度依赖于对信道状态信息的了解。本章将探讨CSI的获取途径，包括终端侧的CSI反馈机制（如上行链路反馈）以及基站侧的信道估计方法。我们将分析不同CSI反馈策略的优缺点，以及CSI误差对MIMO性能的影响。同时，我们将重点讲解如何利用获取到的CSI来优化MIMO系统的性能，例如在发射端进行预编码（Precoding）以实现空间复用或分集增益。 发射预编码（Transmit Precoding）技术： 发射预编码是MIMO系统中至关重要的一环，它可以在发射端根据CSI调整信号的发射相位和幅度，以实现期望的空间复用或分集增益。本章将详细介绍各种发射预编码技术，包括： 对角化预编码（Diagonalization Precoding）： 如何通过对信道矩阵进行奇异值分解（SVD）来解耦信道，实现独立的数据流传输。 迫零预编码（Zero-Forcing Precoding）： 如何通过设计预编码矩阵来消除接收端的干扰，从而实现更好的空间复用。 最小均方误差（MMSE）预编码： 在考虑噪声和干扰的情况下，如何优化预编码矩阵以最小化接收端的均方误差。 线性预编码与非线性预编码： 讨论不同复杂度的预编码方案，以及它们在实际系统中的应用。 接收端信号检测（Signal Detection）技术： 在接收端，由于空间复用带来的信号叠加，需要采用有效的信号检测算法来准确地恢复原始数据。本章将深入介绍各种接收端信号检测技术，包括： 迫零检测（Zero-Forcing Detection, ZFD）： 简化版的检测算法，通过求解伪逆矩阵来消除干扰。 最小均方误差检测（MMSE Detection）： 考虑噪声影响，优化检测滤波器以最小化误差。 最大似然检测（Maximum Likelihood Detection, MLD）： 理论上最优的检测算法，但计算复杂度高，通常适用于天线数量较少的情况。 迭代检测算法（Iterative Detection Algorithms）： 如并行干扰抵消（PIC）和串行干扰抵消（SIC），用于逐步消除干扰，提高检测性能。 MIMO与OFDM的结合（MIMO-OFDM）： OFDM（正交频分复用）是现代无线通信系统（如Wi-Fi、LTE、5G）的核心技术之一，它能够有效对抗频率选择性衰落。本章将探讨MIMO技术与OFDM技术的融合，形成MIMO-OFDM系统。我们将详细分析MIMO-OFDM系统的模型，以及空间复用和分集在OFDM系统中如何得以实现。我们将重点讨论空间流的分配、预编码和检测算法在OFDM子载波上的应用，以及这种结合所带来的性能优势。 第三部分：MIMO系统的性能分析与评估 MIMO系统的容量分析： 本章将深入分析MIMO系统的理论容量。我们将从信息论的角度出发，推导不同MIMO配置下的信道容量表达式，包括空间复用容量、分集容量以及两者的结合。我们将分析信道矩阵的特征值如何影响系统容量，以及CSI的完美程度和信噪比（SNR）对容量的影响。 误码率（BER）性能分析： 除了容量，误码率是衡量无线通信系统性能的关键指标。本章将分析MIMO系统在不同衰落环境下的误码率性能。我们将推导和仿真各种MIMO配置和分集方案下的误码率曲线，并与SISO系统进行对比。我们将分析天线数量、分集阶数、信噪比以及CSI误差对误码率的影响。 MIMO系统的仿真与建模： 为了在实际应用中验证MIMO技术的性能，仿真是一个不可或缺的工具。本章将介绍常用的MIMO系统仿真平台和工具，如MATLAB。我们将指导读者如何构建MIMO系统模型，设置仿真参数，并进行性能评估。我们将提供实际的仿真案例，帮助读者掌握MIMO系统的仿真方法。 MIMO系统评估标准与度量： 本章将介绍用于评估MIMO系统性能的常用标准和度量，包括吞吐量（Throughput）、频谱效率（Spectral Efficiency）、可靠性（Reliability）、时延（Latency）等。我们将讨论这些度量在不同应用场景下的重要性，以及如何通过这些度量来全面评价MIMO系统的性能。 第四部分：MIMO技术的最新进展与未来展望 大规模MIMO（Massive MIMO）： 近年来，大规模MIMO技术已经成为5G甚至未来通信技术的研究热点。本章将深入介绍大规模MIMO的概念，即基站端部署大量天线（数百甚至数千根）。我们将分析大规模MIMO的理论优势，包括其对信道容量、用户公平性、能耗等方面的影响。我们将探讨大规模MIMO的实现挑战，例如CSI获取、信号处理复杂度以及硬件成本等，并介绍一些正在发展的解决技术。 波束赋形（Beamforming）技术： 波束赋形是MIMO系统中实现信号定向传输的关键技术，尤其在毫米波通信和大规模MIMO中扮演着重要角色。本章将详细介绍波束赋形的原理，包括模拟波束赋形、数字波束赋形以及混合波束赋形。我们将分析不同波束赋形技术在提高信号覆盖、降低干扰以及节省能量方面的优势。 认知无线电与MIMO的结合： 认知无线电（Cognitive Radio）技术致力于提高频谱利用率，它能够感知周围的无线环境并动态调整通信参数。本章将探讨MIMO技术与认知无线电的结合。我们将分析如何利用MIMO技术来增强认知无线电的能力，例如通过空间复用来实现频谱共享，或者通过MIMO的分集能力来提高次用户（Secondary User）的可靠性。 MIMO在新兴通信场景中的应用： 本章将展望MIMO技术在不同新兴通信场景下的应用前景，包括： 物联网（IoT）： 如何利用MIMO技术提高低功耗、广域网（LPWAN）设备的连接密度和可靠性。 车联网（V2X）： 如何利用MIMO技术提升车辆之间的通信速率和安全性，支持自动驾驶等应用。 智能家居： 如何通过MIMO技术提供更稳定、更高带宽的无线连接，支持高清视频、VR/AR等应用。 无人机通信： 如何利用MIMO技术克服无人机通信中的遮挡和干扰问题。 MIMO技术的挑战与未来发展方向： 本章将总结MIMO技术当前面临的主要挑战，例如硬件成本、功耗、标准化以及与现有网络的兼容性等。同时，我们将对MIMO技术的未来发展方向进行展望，包括更智能的MIMO控制算法、与人工智能的融合、以及更高效的硬件实现等。 本书特色 内容全面深入： 从基础概念到前沿技术，本书涵盖了MIMO无线网络领域的方方面面。 理论与实践相结合： 在讲解理论知识的同时，本书提供了丰富的仿真案例和实际应用分析，帮助读者将理论转化为实践。 数学推导清晰严谨： 对于关键的公式和定理，本书进行了详细的数学推导，确保推导过程的准确性和易懂性。 语言通俗易懂： 尽管涉及复杂的数学和工程概念，本书力求以清晰、简洁的语言进行阐述，避免不必要的专业术语。 结构逻辑清晰： 本书按照由浅入深的逻辑顺序编排，便于读者循序渐进地学习。 目标读者 本书适合于对MIMO无线网络技术感兴趣的以下读者： 通信工程、电子工程、计算机科学等相关专业的本科生和研究生： 作为教材或参考书，帮助学生掌握MIMO系统的核心知识。 无线通信工程师和技术研发人员： 为他们在实际工作中设计、开发和优化MIMO系统提供必要的理论和技术支持。 对无线通信技术感兴趣的科研人员： 为研究MIMO技术提供深入的理论基础和研究思路。 希望了解未来无线通信技术发展趋势的读者： 了解MIMO作为下一代无线通信基石的重要作用。 本书致力于成为您深入理解MIMO无线网络领域的首选指南，帮助您掌握这项颠覆性的技术，并为其在未来的通信发展中发挥关键作用做好准备。

评分☆☆☆☆☆

最近在准备一个重要的技术认证考试，对于那些需要系统性梳理知识点的场景，一本结构合理的参考书至关重要。这本书的章节编排逻辑性简直是教科书级别的典范。它从最基础的阵列理论、多径效应的统计特性讲起，层层递进，稳步构建起整个MIMO系统的全景图。你不会在刚接触信道容量的概念时，就被复杂的预编码矩阵运算弄得晕头转向。作者的叙事节奏把握得恰到好处，张弛有度，确保读者每跨越一个知识点，都能站稳脚跟，对后续更复杂的章节建立起坚实的认知基础。我特别喜欢它在每个章节末尾设置的“关键概念回顾”和“自测习题”环节。这些题目设计得非常巧妙，它们不是简单的概念复述，而是要求你运用所学知识去解决一个小型实际问题，极大地提升了学习的参与感和知识的吸收率。对于自学者来说，这种结构化的引导简直是福音，它替你规划好了学习路径，让你知道下一步应该往哪里走，避免了因信息过载而产生的学习焦虑。

评分☆☆☆☆☆

天哪，这本书简直是打开了新世界的大门！我最近在研究下一代无线通信技术，手头翻阅了好几本所谓的“权威”教材，但大多都是理论堆砌，读起来晦涩难懂，感觉就像在啃一本布满灰尘的古籍。直到我发现了这本，它的讲解方式简直是化繁为简的大师手笔。作者似乎有一种魔力，能把那些复杂的数学模型和物理原理，用极其直观的方式呈现出来，让我这个在行业里摸爬滚打多年的工程师，都能瞬间领悟到其中的精髓。比如，它对空间复用和波束赋形技术的阐述，没有那种故作高深的术语轰炸，而是通过生动的比喻和清晰的流程图，让你仿佛身临其境地参与到信号传输的优化过程中。尤其是关于信道估计的部分，它提供的算法实现思路，比我之前参考的任何论文都要接地气，真正做到了理论指导实践，而不是仅仅停留在纸面上谈兵。这本书的价值，绝不仅仅是一本教材，它更像是一位经验丰富的老前辈，手把手地在教你如何在这片波谲云诡的无线电频谱中找到最优路径。我强烈推荐给所有在无线通信领域深耕的同行，相信我，它会是你工具箱里最锋利的那把瑞士军刀。

评分☆☆☆☆☆

说真的，我原本以为，涉及到这么核心和技术性的主题，这本书充其量也就是本中规中矩的参考书，能把基础讲清楚就不错了。结果呢？它竟然深入到了一些非常硬核的工程实现细节，这让我这个偏向于系统集成和测试的人士感到非常惊喜。它没有停留在理论的空中楼阁上，而是花了大篇幅去讨论实际硬件平台（比如FPGA或DSP）上实现高效MIMO算法时，必须面对的实时性约束和资源限制问题。书中关于低复杂度迭代检测算法的性能折中分析，以及如何根据不同的芯片架构来调整迭代次数的经验法则，简直是金玉良言。我曾经在一个项目中被某个算法的计算复杂度卡住了整整一个月，最后发现，书里用一页纸的篇幅就清晰地指明了优化的方向和关键的性能瓶颈所在。这本书的价值在于它完美地架起了“论文研究”与“工程落地”之间的鸿沟。它不仅告诉你“为什么”这样做是对的，更告诉你“如何”在有限的资源下，把它真正做出来，并且做得好。这种深度和广度兼备的特性，是许多同类书籍所欠缺的。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在学术界耕耘多年的老教授，我对市面上充斥着大量翻译质量参差不齐的教材深有体会。阅读体验的好坏，往往直接决定了学生对某个领域的兴趣。很庆幸，这本引进的书籍，其翻译质量达到了一个令人惊叹的高度。整个译本读起来流畅自然，完全没有那种生硬的“翻译腔”——那些常常让读者在理解技术术语时产生歧义的冗长句式在这里完全消失了。更重要的是，译者对通信领域的专业术语有着深刻的理解，他们并没有简单地进行字面翻译，而是根据中文技术语境，选择了最精准、最易于理解的表达方式。例如，一些描述信道特性的晦涩名词，在译本中得到了非常精准的本地化处理，使得我们国内的研究生能够毫无障碍地领会原著的深意。这种高质量的文本呈现，极大地降低了学习门槛，让原本就深奥的MIMO技术更容易被年轻一代的学子所接受和掌握。这不仅是一次知识的传递，更是一次高质量的文化交流成果的体现。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对技术书籍的要求一向苛刻，尤其是涉及到前沿技术时，我更希望看到的是对未来趋势的洞察，而不仅仅是回顾历史。这本著作在这方面做得非常出色，它没有沉溺于对传统MIMO架构的过度渲染，而是大胆地将笔墨聚焦于那些正在定义未来连接的突破性技术。我尤其欣赏它在讨论大规模MIMO（Massive MIMO）系统时所展现出的前瞻性视角。它不仅仅罗列了大量的阵元会带来什么好处，更是深入剖析了功耗管理、硬件实现复杂性以及实际部署中的挑战与权衡。书中对于有源与无源阵列的优缺点对比，分析得入木三分，甚至提到了未来毫米波频段下波束管理的一些新兴解决方案，这对于正在筹备5G-Advanced乃至6G网络规划的团队来说，简直是及时的雨露。阅读过程中，我经常需要停下来，思考作者提出的那些关于频谱效率和能效平衡的深层矛盾，这迫使我跳出固有的思维定势。它不是那种读完就可以束之高阁的参考书，而是需要你反复咀嚼，边实践边思考的“活的”知识体系。对于渴望走在技术前沿的研发人员，这本书提供的不仅仅是知识，更是一种思维框架。