本書以第五代移動通信系統(tǒng)為背景,梳理與總結其中具有代表性的關鍵技術——MIMO(多輸入多輸出)空時信號處理技術。全書分為6章,主要包括緒論、信道建模、信道估計技術、MIMO檢測技術、智能表面輔助的MIMO處理技術以及空間調制與序號調制技術。本書每章后面附有習 題,可供讀者自主學習和練習。
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1. 2003.09-2007.07 北京郵電大學 信息工程 學士
2. 2007.09-2012.07 北京郵電大學 信號與信息處理 博士
3. 2012.07-2014.07 清華大學電子工程系 博士后1. 2014.09-2018.12 北京郵電大學信息與通信工程學院 講師
2. 2018.12-2020.07 北京郵電大學信息與通信工程學院 副教授
3. 2020.07至今 北京郵電大學人工智能學院 副教授極化碼
目錄
1.1 5G移動通信概述 1
1.1.1 物理層技術趨勢 2
1.1.2 網絡層技術趨勢 3
1.2 5G移動通信系統(tǒng) 5
1.2.1 技術優(yōu)勢 5
1.2.2 頻譜分配 6
1.2.3 多址與雙工技術 8
1.2.4 幀結構 9
1.2.5 協(xié)議棧結構 12
1.2.6 信道分類 13
1.2.7 天線端口 15
1.3 5G移動通信網絡 16
1.3.1 5G無線接入網 16
1.3.2 5G核心網 19
1.4 5G中的大規(guī)模MIMO 23
1.4.1 應用場景 23
1.4.2 下行預編碼 24
1.4.3 上行預編碼 25
1.4.4 波束管理 25
1.5 本章小結…28
習題 28
參考文獻 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 42
習題 43
參考文獻 43
第3章 信道估計技術 45
3.1 接收信號模型 45
3.2 OFDM傳輸下的信道估計方案 46
3.2.1 基于頻域信道響應的信道估計方案 46
3.2.2 變換域信道估計 47
3.2.3 基于參數(shù)模型的信道估計 48
3.2.4 迭代信道估計 50
3.2.5 MIMO-OFDM信道估計 53
3.3 導頻污染對信道估計的影響 55
3.3.1 導頻污染的來源 56
3.3.2 導頻污染的影響 58
3.3.3 緩解導頻污染的方法 61
3.4 本章小結 63
習題 64
參考文獻 64
第4章 MIMO檢測技術 67
4.1 線性MIMO檢測算法 68
4.1.1 線性檢測算法 69
4.1.2 線性檢測的迭代近似算法 71
4.2 非線性MIMO檢測算法 77
4.2.1 干擾抵消技術 78
4.2.2 窮搜枚舉檢測與其簡化變體 80
4.2.3 非線性預處理與后處理技術 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 深度學習MIMO檢測算法 115
4.4.1 數(shù)據驅動的MIMO檢測 116
4.4.2 模型驅動的MIMO檢測 120
4.5 MIMO檢測算法與信道譯碼器的級聯(lián) 122
4.5.1 迭代檢測與譯碼 122
4.5.2 Turbo迭代的應用 124
4.6 實復混合調制 127
4.6.1 實復混合調制模型 127
4.6.2 上行多用戶配對算法 132
4.6.3 有限時隙約束的混合調度算法 136
4.6.4 仿真結果 141
4.7 基于干擾抑制的MIMO檢測算法 142
4.7.1 干擾下的接收信號模型 143
4.7.2 干擾抑制接收機算法 146
4.7.3 干擾抑制接收機仿真結果 149
4.8 本章小結 150
習題 151
參考文獻 151
第5章 智能表面輔助的MIMO處理技術 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計 167
5.3.1 SDR算法 169
5.3.2 DC算法 171
5.3.3 算法性能對比 172
5.4 信號檢測方法 173
5.5 本章小結 175
習題 175
參考文獻 176
第6章 空間調制與序號調制技術 178
6.1 天線域的空間調制 178
6.1.1 空間調制的基本概念與數(shù)學模型 178
6.1.2 空間調制結合空時編碼 185
6.1.3 廣義空間調制 192
6.2 子載波域的序號調制 199
6.2.1 OFDM中子載波域序號調制 199
6.2.2 協(xié)作交織傳輸?shù)男蛱栒{制優(yōu)化方法 207
6.2.3 基于擴頻碼序號調制的優(yōu)化方法 209
6.3 單載波傳輸下的序號調制 218
6.3.1 單載波序號調制星座點優(yōu)化 218
6.3.2 接收機線性均衡算法 222
6.3.3 基于期望傳播的迭代接收算法 223
6.3.4 接收機壓縮感知檢測算法 231
6.3.5 單載波傳輸下序號調制的仿真結果 233
6.4 單載波傳輸下天線域的空間調制 241
6.4.1 單載波傳輸下天線域空間調制的信號模型 241
6.4.2 接收機均衡算法 243
6.4.3 接收機均衡算法的仿真結果 244
6.5 本章小結 244
習題 245
參考文獻 245