本書以第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)為背景,梳理與總結(jié)其中具有代表性的關(guān)鍵技術(shù)——MIMO(多輸入多輸出)空時(shí)信號(hào)處理技術(shù)。全書分為6章,主要包括緒論、信道建模、信道估計(jì)技術(shù)、MIMO檢測(cè)技術(shù)、智能表面輔助的MIMO處理技術(shù)以及空間調(diào)制與序號(hào)調(diào)制技術(shù)。本書每章后面附有習(xí) 題,可供讀者自主學(xué)習(xí)和練習(xí)。
更多科學(xué)出版社服務(wù),請(qǐng)掃碼獲取。
1. 2003.09-2007.07 北京郵電大學(xué) 信息工程 學(xué)士
2. 2007.09-2012.07 北京郵電大學(xué) 信號(hào)與信息處理 博士
3. 2012.07-2014.07 清華大學(xué)電子工程系 博士后1. 2014.09-2018.12 北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院 講師
2. 2018.12-2020.07 北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院 副教授
3. 2020.07至今 北京郵電大學(xué)人工智能學(xué)院 副教授極化碼
目錄
1.1 5G移動(dòng)通信概述 1
1.1.1 物理層技術(shù)趨勢(shì) 2
1.1.2 網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)趨勢(shì) 3
1.2 5G移動(dòng)通信系統(tǒng) 5
1.2.1 技術(shù)優(yōu)勢(shì) 5
1.2.2 頻譜分配 6
1.2.3 多址與雙工技術(shù) 8
1.2.4 幀結(jié)構(gòu) 9
1.2.5 協(xié)議棧結(jié)構(gòu) 12
1.2.6 信道分類 13
1.2.7 天線端口 15
1.3 5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò) 16
1.3.1 5G無線接入網(wǎng) 16
1.3.2 5G核心網(wǎng) 19
1.4 5G中的大規(guī)模MIMO 23
1.4.1 應(yīng)用場(chǎng)景 23
1.4.2 下行預(yù)編碼 24
1.4.3 上行預(yù)編碼 25
1.4.4 波束管理 25
1.5 本章小結(jié)…28
習(xí)題 28
參考文獻(xiàn) 28
第2章 信道建模 30
2.1 大規(guī)模MIMO引入的方向性 31
2.1.1 信道相關(guān)性 32
2.1.2 上行鏈路與下行鏈路系統(tǒng)模型 33
2.1.3 空間信道相關(guān)性的影響 35
2.2 高頻信道建模 36
2.2.1 毫米波傳播特性 37
2.2.2 毫米波信道模型 40
2.3 本章小結(jié) 42
習(xí)題 43
參考文獻(xiàn) 43
第3章 信道估計(jì)技術(shù) 45
3.1 接收信號(hào)模型 45
3.2 OFDM傳輸下的信道估計(jì)方案 46
3.2.1 基于頻域信道響應(yīng)的信道估計(jì)方案 46
3.2.2 變換域信道估計(jì) 47
3.2.3 基于參數(shù)模型的信道估計(jì) 48
3.2.4 迭代信道估計(jì) 50
3.2.5 MIMO-OFDM信道估計(jì) 53
3.3 導(dǎo)頻污染對(duì)信道估計(jì)的影響 55
3.3.1 導(dǎo)頻污染的來源 56
3.3.2 導(dǎo)頻污染的影響 58
3.3.3 緩解導(dǎo)頻污染的方法 61
3.4 本章小結(jié) 63
習(xí)題 64
參考文獻(xiàn) 64
第4章 MIMO檢測(cè)技術(shù) 67
4.1 線性MIMO檢測(cè)算法 68
4.1.1 線性檢測(cè)算法 69
4.1.2 線性檢測(cè)的迭代近似算法 71
4.2 非線性MIMO檢測(cè)算法 77
4.2.1 干擾抵消技術(shù) 78
4.2.2 窮搜枚舉檢測(cè)與其簡(jiǎn)化變體 80
4.2.3 非線性預(yù)處理與后處理技術(shù) 92
4.2.4 基于子空間劃分的軟信息加速算法 94
4.3 迭代MIMO檢測(cè)算法 100
4.3.1 圖模型 101
4.3.2 因子圖置信傳播 103
4.3.3 近似消息傳遞 110
4.3.4 期望傳播 113
4.4 深度學(xué)習(xí)MIMO檢測(cè)算法 115
4.4.1 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的MIMO檢測(cè) 116
4.4.2 模型驅(qū)動(dòng)的MIMO檢測(cè) 120
4.5 MIMO檢測(cè)算法與信道譯碼器的級(jí)聯(lián) 122
4.5.1 迭代檢測(cè)與譯碼 122
4.5.2 Turbo迭代的應(yīng)用 124
4.6 實(shí)復(fù)混合調(diào)制 127
4.6.1 實(shí)復(fù)混合調(diào)制模型 127
4.6.2 上行多用戶配對(duì)算法 132
4.6.3 有限時(shí)隙約束的混合調(diào)度算法 136
4.6.4 仿真結(jié)果 141
4.7 基于干擾抑制的MIMO檢測(cè)算法 142
4.7.1 干擾下的接收信號(hào)模型 143
4.7.2 干擾抑制接收機(jī)算法 146
4.7.3 干擾抑制接收機(jī)仿真結(jié)果 149
4.8 本章小結(jié) 150
習(xí)題 151
參考文獻(xiàn) 151
第5章 智能表面輔助的MIMO處理技術(shù) 155
5.1 智能表面的現(xiàn)有研究 155
5.1.1 智能表面 155
5.1.2 大型智能表面 158
5.1.3 智能表面與中繼的差異 160
5.2 智能表面輔助傳輸?shù)念l譜效率分析 164
5.3 智能表面輔助傳輸?shù)牟ㄊ尚卧O(shè)計(jì) 167
5.3.1 SDR算法 169
5.3.2 DC算法 171
5.3.3 算法性能對(duì)比 172
5.4 信號(hào)檢測(cè)方法 173
5.5 本章小結(jié) 175
習(xí)題 175
參考文獻(xiàn) 176
第6章 空間調(diào)制與序號(hào)調(diào)制技術(shù) 178
6.1 天線域的空間調(diào)制 178
6.1.1 空間調(diào)制的基本概念與數(shù)學(xué)模型 178
6.1.2 空間調(diào)制結(jié)合空時(shí)編碼 185
6.1.3 廣義空間調(diào)制 192
6.2 子載波域的序號(hào)調(diào)制 199
6.2.1 OFDM中子載波域序號(hào)調(diào)制 199
6.2.2 協(xié)作交織傳輸?shù)男蛱?hào)調(diào)制優(yōu)化方法 207
6.2.3 基于擴(kuò)頻碼序號(hào)調(diào)制的優(yōu)化方法 209
6.3 單載波傳輸下的序號(hào)調(diào)制 218
6.3.1 單載波序號(hào)調(diào)制星座點(diǎn)優(yōu)化 218
6.3.2 接收機(jī)線性均衡算法 222
6.3.3 基于期望傳播的迭代接收算法 223
6.3.4 接收機(jī)壓縮感知檢測(cè)算法 231
6.3.5 單載波傳輸下序號(hào)調(diào)制的仿真結(jié)果 233
6.4 單載波傳輸下天線域的空間調(diào)制 241
6.4.1 單載波傳輸下天線域空間調(diào)制的信號(hào)模型 241
6.4.2 接收機(jī)均衡算法 243
6.4.3 接收機(jī)均衡算法的仿真結(jié)果 244
6.5 本章小結(jié) 244
習(xí)題 245
參考文獻(xiàn) 245