John的博客

第1 章绪论………………'"...... 1 1. 1 本书目标…........…………….1 1.2 无线系统……………………..2 1.3 本书结构…........................ 4 第2章无线倍道…..................... 7 2. 1 无线信道的物理建模........…….7 2. 1. 1 自由空间、固定发射天线 与接收天线……............... 8 2. 1. 2 自由空间、运动天线.........9 2.1.3 反射墙、固定天线…......... 10 2.1.4 反射墙、运动天线…......... 11 2.1.5 地平面反射……….........12 2. 1. 6 由距离和阴影引起的功率 衰减........................... 13 2. 1. 7 运动天线、多个反射体……14 2. 2 无线信道的输入/输出模型……14 2.2. 1 无线信道的线性时变 系统….................……. 14 2. 2. 2 基带等效模型........…….16 2.2.3 离散时间基带模型.........18 2.2.4 加性白噪声.................. 21 2.3 时间相于与频率相干.........…22 2.3.1 多普勒扩展与相千时间…22 2.3.2 时延扩展与相干带宽……23 2.4 统计信道模型.........…......... 25 2.4. 1 建模基本原理........…….25 2.4.2 瑞利衰落与莱斯衰落……26 2.4.3 抽头增益自相关函数……27 2. 5 文献说明…........................ 31 2. 6 习题….................….......... 31 与信道不确定性…………36 3. 1 瑞利衰落信道中的检测.........36 3.1. 1 非相干检测........……….36 3.1.2 相干检测.................…. 39 3.1.3 从BPSK到QPSK:自由度 研究........……………….41 3. 1. 4 分集……..............……. 43 3. 2 时间分集........…….........…. 44 3.2.1 重复编码........….......... 44 3. 2. 2 超越重复编码........…….47 3.3 天线分集........……............. 52 3.3. 1 接收分集.................…. 53 3.3.2 发射分集:空时码…......... 54 3.3.3 MIMO:一个2X2实例…56 3.4 频率分集….......….......……. 61 3.4.1 基本概念..............……. 61 3.4.2 具有ISI均衡的单载波 …62 3.4.3 直接序列扩频............... 67 3.4.4 正交频分多路复用………70 3. 5 信道不确定性的影响…………75 3.5.1 直接序列扩频的非相干 检测........….........……. 76 3.5.2 信道估计…........……….77 3.5.3 其他分集方案…........….79 3. 6 文献说明…........….........…. 81 3. 7 习题........…..................…. 81 第4章蜂窝系统:多址接入与 干扰管理…….......…........ 88 4. 1 概述…………..................... 88 4.2 窄带蜂宵系统…........…....... 90 2 目录 4.2. 1 窄带分配:GSM系统……91 4. 2. 2 对网络和系统设计的 影响…………............... 92 4.2.3 对频率复用的影响.........93 4.3 宽带系统:CDMA ……………94 4.3.1 CDMA上行链路…………95 4.3.2 CDMA下行链路 ………105 4.3.3 系统问题.................…. 106 4.4 宽带系统:OFDM ........……. 107 4.4. 1 分配设计原理…........…. 108 4.4.2 跳频模式.......……........ 109 4.4.3 信号特征与接收机 设计….................……. 110 4.4.4 扇区化..............………. 111 4.5 文献说明….................……. 112 4. 6 习题..........................……. 113 第5章无线倍道的睿量.........…121 5.1 AWGN信道容量............... 121 5. 1. 1 重复编码........….......... 122 5.1.2 填充球体…………......... 122 5.2 AWGN信道的资源…………125 5.2. 1 连续时间AWGN信道…125 5.2.2 功率与带宽………………126 5.3 线性时不变高斯信道….........130 5.3.1 单输入多输出(SIMÜ) 信道…….................…. 130 5.3.2 多输入单输出(MlSO) 信道........................... 131 5.3.3 频率选择性信道........…. 131 5.4 衰落信道的容量.................. 136 5.4. 1 慢衰落信道……........…. 136 5.4.2 接收分集.................…. 138 5.4.3 发射分集........….......... 140 5.4.4 时间分集与频率分集……143 5.4.5 快衰落信道.................，' 146 5.4.6 发射端信息........………. 149 5.4.7 频率选择性衰落信道……156 5.4.8 总结g 观点的转变......... 156 5.5 文献说明........…................ 158 5. 6 习题……........………………. 159 第6章 多用户睿量与机会 通信 6. 1 上行链路AWGN信道………168 6. 1. 1 逐行干扰消除获得的 容量……….................. 168 6. 1. 2 与传统CDMA的比较…170 6. 1. 3 与正交多址接入的比较…171 6.1.4 一般K用户上行链路 容量........................... 172 6.2 下行链路AWGN信道......... 173 6.2. 1 对称情况:获取容量的两 种方案..............………. 174 6.2.2 一般情况:叠加编码获取 容量…................…….. 176 6.3 J二行链路衰落信道…........…. 179 6.3. 1 慢衰落信道.................. 179 6.3.2 快衰落信道........………. 180 6.3.3 完整的信道辅助信息……182 6.4 下行链路衰落信道............... 184 6.4.1 仅利用接收端的信道辅助 信息…........….........…. 184 6.4.2 完整信道辅助信息………185 6.5 频率选择性衰落信道........…. 185 6. 6 多用户分集………........……. 186 6.6. 1 多用户分集增益…......... 186 6.6.2 多用户分集与经典分集 188 6. 7 多用户分集:系统级问题……189 6. 7. 1 公平调度与多用户分集 189 6.7.2 信道预测与反馈…......... 193 6.7.3 利用失谐天线实现机会 波束成形…........………. 194 6.7.4 多小区系统中的多用户 分集……….................. 199 6.7.5 系统级观点…........……. 200 6. 8 文献说明................…........ 203 6. 9 习题…........…................... 204 第7章 Mltv10 1 :空间多路复用 与倍道建模…........….213 7. 1 确定性MIMO信道的多路复 用容量................…........ 214 7.1.1 通过奇异值分解分析 容量..............….......... 214 7.1.2 秩与条件数.................. 215 7.2 MIMO信道的物理建模 ……217 7.2.1 视距SIMO信道…………217 7.2.2 视距MlSO信道…………218 7.2.3 仅存在一条视距路径的 天线阵列.................…. 219 7.2.4 地理位置上间隔的天线…220 7.2.5 视距路径加一条反射 路径.......................…. 225 7.3 MIMO衰落信道的建模 ……227 目录3 8.2.1 具有接收端CSI时的 容量…........................ 247 8.2.2 性能增益….................. 248 8.2.3 完整臼I …..............…. 255 8. 3 接收机结构........................ 257 8. 3. 1 线性解相关器…........…. 257 8. 3. 2 逐行消除….................. 261 ð. 3. 3 线性MMSE接收机………263 8.3.4 信息论的最优性…………268 8.4 慢衰落MIMO信道…......... 270 8. 5 D-BLAST :一种中断最优 结构........…................…… 271 8. 5. 1 V-BLAST结构的次最 优性.................………. 272 8. 5. 2 跨发射天线编码: D-BLAST ………………273 8. 5. 3 讨论.......……………….. 274 8. 6 文献说明........……….......... 275 8. 7 习题..........................……. 276 7.3.1 基本方法……............... 227 第9章 Mltv10 m:分集一多路复用 7.3.2 MIMO多径信道 ......... 228 忻中与通用空时码.........282 7.3.3 信号的角域表示…………229 7.3.4 MIMO信道的角域 表示…........…….......... 231 7. 3. 5 角域统计建模........…….232 7.3.6 自由度与分集........…….233 7.3.7 对于天线间隔的依 赖性……………........….237 7.3.8 独立同分布瑞利衰落 模型................…........ 241 7.4 文献说明……….......…........ 243 7.5 习题… 第8章 MIMJH:窑量与多路 复用结构….................. 246 8.1 V-BLAST结构.........……… 246 8.2 快衰落MIMO信道…………247 9.1 分集→多路复用折中........….283 9.1.1 公式化表示………………283 9.1.2 标量瑞利信道........……. 284 9.1.3 并行瑞利信道……………287 9.1. 4 MISO瑞利信道........…. 288 9.1.5 2X2MIMO瑞利信道…289 9. l. 6 n, X n，MIMO独立同分布 瑞利信道…........………. 291 9.2 最优分集一多路复用折中的通 用编码设计........….......…… 294 9.2.1 QAM对于标量信道是近 似通用的.......….......…. 294 9.2.2 并行信道的通用编码 设计….................……. 295 9.2.3 Ml叹)信道的通用编码 设计……….................. 300 4 目录 9.2.4 MIMO信道的通用编码 设计........................... 303 9.3 文献说明........................... 307 9.4 习题……........……………….307 第10章 MIMON:多用户 通信……………….........313 10. 1 采用多副接收天线的上行 链路.................….......... 313 10. 1. 1 空分多址接入…......... 313 10.1.2 SDMA容量区域………315 10. 1. 3 系统问题…........…….317 10. 1. 4 慢衰落………........….319 10. 1. 5 快衰落……….......…..322 10. 1. 6 再谈多用户分集.........323 10.2 MIMO上行链路…........…. 326 10.2.1 采用多副发射天线的 SDMA …………………326 偶性与发射波来成形…332 10.3.3 发射机巳知干扰的 预编码........………….335 10.3.4 下行链路预编码......... 344 10.3.5 快衰落……........……. :~46 10.4 MIMO下行链路……......... 348 10.5 蜂窝网络中的多副天线:系 统级观点........…….......… 350 10. 5. 1 小区间干扰管理......... 351 10.5.2 采用多副接收天线的 上行链路……........….352 10.5.3 MIMO上行链路………354 10.5.4 采用多副接收天线的 下行链路…........……. 354 10.5.5 采用多副发射天线的 下行缝路..............…. 354 10. 6 文献说明.................……. 356 10.7 习题…………………………356 10.2.2 系统问题..............…. 328 附录A 加性高斯噪声环境下的检测 10.2.3 快衰落…………………329 10. 3 采用多副发射天线的下行 链路….......................…. 330 10.3. 1 下行链路的自由度……331 10.3.2 上行链路『下行链路的对 与估计.......…................. 366 附录B 倍息论基本原理............... 380 参考文献.................….......... 402 索引................................…. 410