離散調制信號MIMO傳輸技術

第 1章 移動通信系統(tǒng)和MIMO傳輸技術的發(fā)展歷程及趨勢． 1
1．1　移動通信系統(tǒng)的發(fā)展歷程．2
1．1．1　第 一代移動通信系統(tǒng)2
1．1．2　第二代移動通信系統(tǒng)4
1．1．3　第三代移動通信系統(tǒng)4
1．1．4　第四代移動通信系統(tǒng)6
1．1．5　第五代移動通信系統(tǒng)7
1．2　MIMO 傳輸技術的發(fā)展歷程．9
1．2．1　智能天線技術9
1．2．2　單用戶MIMO 傳輸技術．10
1．2．3　多用戶MIMO 傳輸技術．12
1．2．4　大規(guī)模MIMO 傳輸技術．15
1．3　MIMO 傳輸技術的發(fā)展趨勢18
1．3．1　毫米波MIMO 通信．18
1．3．2　低軌衛(wèi)星MIMO 通信18
1．3．3　MIMO 巨址無線通信．19
1．4　本章小結．20
參考文獻20
第　2章 MIMO傳輸理論極限　27
2．1　MIMO 信道建模28
2．1．1　MIMO 物理信道建模．28
2．1．2　MIMO 統(tǒng)計信道建模．31
2．2　單用戶MIMO 信道容量35
2．2．1　發(fā)射端完全已知瞬時CSI　35
2．2．2　發(fā)射端完全未知CSI36
2．2．3　發(fā)射端僅知統(tǒng)計CSI37
2．3　上行MIMO MAC 容量44
2．3．1　發(fā)射端完全已知所有用戶的瞬時CSI44
2．3．2　發(fā)射端僅知所有用戶的統(tǒng)計CSI46
2．4　下行MIMO BC 容量47
2．4．1　發(fā)射端完全已知所有用戶的瞬時CSI47
2．4．2　發(fā)射端僅知所有用戶的統(tǒng)計CSI50
2．5　本章小結．53
參考文獻54
第3章　離散調制信號基礎理論　57
3．1　高斯信道下互信息與MMSE 的關系．58
3．1．1　標量高斯信道模型58
3．1．2　連續(xù)時間高斯信道模型63
3．2　MIMO 高斯信道下互信息的梯度68
3．2．1　互信息關于信道的梯度68
3．2．2　互信息關于其他系統(tǒng)參數(shù)的梯度．73
3．3　本章小結．77
參考文獻77
第4章　離散調制信號下的點對點MIMO傳輸　79
4．1　并行高斯信道下的最優(yōu)功率分配策略80
4．1．1　系統(tǒng)模型80
4．1．2　最優(yōu)功率分配策略81
4．1．3　水銀注水功率分配策略85
4．2　一般性MIMO 復高斯信道預編碼設計．87
4．2．1　系統(tǒng)模型87
4．2．2　互信息函數(shù)的性質89
4．2．3　預編碼設計．94
4．2．4　仿真驗證96
4．3　大規(guī)模MIMO 系統(tǒng)的低復雜度分塊傳輸策略98
4．3．1　分塊傳輸?shù)幕舅枷耄?8
4．3．2　系統(tǒng)模型99
4．3．3　大維矩陣下的互信息．100
4．3．4　預編碼結構104
4．3．5　預編碼優(yōu)化設計．107
4．3．6　一些特殊信道模型109
4．3．7　仿真驗證113
4．4　本章小結．116
參考文獻117
第5章　離散調制信號下的多用戶MIMO傳輸119
5．1　上行MIMO MAC 的預編碼設計．120
5．1．1　系統(tǒng)模型120
5．1．2　離散調制信號下的MIMO MAC 速率域121
5．1．3　上行MIMO MAC 下最優(yōu)預編碼矩陣的必要條件．122
5．1．4　最大化加權和速率的預編碼迭代算法124
5．1．5　MIMO MAC 下的迭代接收機．125
5．1．6　仿真驗證127
5．2　下行MIMO BC 的預編碼設計．129
5．2．1　系統(tǒng)模型129
5．2．2　離散調制信號下的MIMO BC 可達速率129
5．2．3　下行MIMO BC 下最優(yōu)預編碼矩陣的必要條件．132
5．2．4　最大化加權和速率的線性預編碼迭代算法135
5．2．5　MIMO BC 下的迭代接收機136
5．2．6　仿真驗證137
5．3　本章小結．139
參考文獻139
第6章　基于概率幅度成型的離散調制信號MIMO傳輸　141
6．1　PAS 的基礎知識142
6．1．1　離散時間信道模型142
6．1．2　加性高斯白噪聲信道容量143
6．1．3　幅移鍵控與信道容量．143
6．1．4　熵最大化輸入分布144
6．1．5　PAS 的理論增益．145
6．1．6　系統(tǒng)編碼146
6．1．7　分塊最大似然解碼147
6．2　PAS 系統(tǒng)．148
6．2．1　固定成分分布匹配器．148
6．2．2　PAS 的主要思想和步驟150
6．2．3　最優(yōu)操作點151
6．2．4　比特度量解碼154
6．2．5　格雷映射156
6．2．6　實際操作點158
6．2．7　速率調節(jié)159
6．3　算術編碼的實現(xiàn)．160
6．3．1　算術編碼的基礎．161
6．3．2　使用浮點數(shù)進行編碼和解碼．161
6．3．3　使用無限長度整數(shù)進行編碼和解碼．163
6．3．4　使用有限長度整數(shù)實現(xiàn)無限精度的算術編碼163
6．4　LDPC 的編碼和解碼164
6．4．1　LDPC 簡介164
6．4．2　LDPC 編碼165
6．4．3　LDPC 解碼166
6．5　基于PAS 的MIMO 傳輸167
6．5．1　系統(tǒng)模型167
6．5．2　互信息優(yōu)化168
6．5．3　仿真驗證172
6．6　本章小結．175
參考文獻175
主要術語表　177