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1绪论1

1.1无线激光通信1

1.2光MIMO技术的研究现状3

1.2.1国外发展现状3

1.2.2国内发展现状7

1.3光MIMO系统7

1.3.1光MIMO系统的组成8

1.3.2无线光MIMO技术的分类8

1.3.3无线光MIMO中的空时编码分类14

1.3.4从SISO信道到MIMO信道的演变22

1.4无线光MIMO系统中的关键技术23

参考文献28

2湍流大气中多孔径发射/多孔径接收技术37

2.1多光束发射系统性能分析37

2.1.1多光束发射的光强起伏37

2.1.2多光束发射的光强分布39

2.1.3多光束发射系统误码率特性41

2.2多孔径接收45

2.2.1多孔径接收器的等效平均因子45

2.2.2误码率性能分析50

2.3多光束发射/多孔径接收实验54

2.3.1多光束发射系统组成及实验54

2.3.2多孔径接收系统构成及相关实验56

参考文献58

3信道模型与信道容量60

3.1光MIMO的信道模型60

3.1.1光MIMO的信道模型61

3.1.2 PPM调制时MIMO的信道模型62

3.2光MIMO系统的信道容量63

3.2.1信道系数确定时光MIMO系统的信道容量63

3.2.2信道系数随机时光MIMO系统的信道容量64

3.2.3典型MIMO系统的信道容量67

3.2.4 PPM调制时MIMO系统的信道容量70

3.3 OOK调制与PPM调制性能比较75

3.3.1 OOK与PPM调制时的性能75

3.3.2无线光MIMO信道容量仿真77

3.4空时编码设计准则79

3.4.1慢Raleigh衰落信道的编码设计准则79

3.4.2快Raleigh衰落信道的编码设计准则80

参考文献81

4正交空时分组码84

4.1 Alamouti空时编码84

4.1.1 Alamouti码的编码84

4.1.2 Alamouti码的译码85

4.2光通信中的Alamouti空时编码87

4.2.1改进Alamouti码的编码87

4.2.2改进后Alamouti码的译码88

4.3比特补码式的正交空时编码89

4.3.1比特补码式正交空时码的编码方法89

4.3.2比特补码式正交空时编码的译码89

4.3.3比特补码式正交空时编码的误码性能92

4.3.4仿真分析93

4.4脉冲位置正交空时编码96

4.4.1脉冲位置正交空时编码的编码原理96

4.4.2脉冲位置正交空时编码的译码原理96

4.4.3脉冲位置正交空时编码的误码性能102

4.4.4仿真分析103

4.5级联正交空时编码106

4.5.1 RS码107

4.5.2级联正交空时编码111

4.5.3级联正交空时编码的性能分析112

参考文献115

5分层空时编码117

5.1大气激光通信中分层空时编码模型117

5.1.1分层空时码模型117

5.1.2分层空时码的编码原理118

5.2分层空时编码的译码算法120

5.2.1分层空时码编译码原理120

5.2.2最大似然译码算法121

5.2.3线性译码算法121

5.2.4非线性译码算法123

5.2.5分层空时码的检测方法123

5.2.6串行干扰消除译码算法和线性译码算法的比较124

5.2.7 PPM调制时分层空时码的误码性能分析125

5.3分层空时码性能分析127

5.3.1水平分层空时编码127

5.3.2对角分层空时码131

5.3.3螺旋分层空时编码136

5.3.4 H-BLAST、D-BLAST和T-BLAST性能对比分析141

5.3.5级联分层空时码仿真分析142

5.4垂直分层空时码性能分析148

5.4.1最大似然译码算法的性能分析149

5.4.2线性译码算法的性能分析150

5.4.3串行干扰消除译码算法的性能分析153

参考文献155

6混合空时编码157

6.1光通信中混合空时编码的编码157

6.2光通信中混合空时编码的译码158

6.3混合空时编码的性能分析160

6.3.1误码性能分析160

6.3.2几种编码方式下分集度和频谱效率的对比161

6.4仿真分析162

参考文献164

7空时网格编码166

7.1空时网格编码166

7.2 MIMO-PPM分析167

7.3无线光MIMO空时网格码171

7.3.1发射信号模型171

7.3.2 4PPM-STTC编码调制与译码172

7.3.3仿真及结果分析175

参考文献177

8差分空时编码179

8.1差分空时码的研究现状179

8.2基于群码的差分空时码180

8.2.1基于群码的差分空时码的编码181

8.2.2基于群码的差分空时码的译码181

8.3光通信中的差分空时码182

8.3.1基于2PPM调制的差分空时码的编码183

8.3.2基于2PPM调制的差分空时码的译码186

8.3.3仿真分析190

参考文献195

9酉空时编码197

9.1酉空时码的编码原理及差分酉空时码调制197

9.2基于旋转因子的酉空时码编码199

9.2.1射频中基于相移键控的酉空时编码199

9.2.2基于PPM调制的酉空时编码203

9.3酉空时码的译码原理204

9.3.1已知信道状态信息204

9.3.2未知信道状态信息205

9.4仿真结果206

参考文献211

10自适应分层空时编码213

10.1自适应调制编码技术研究213

10.2自适应调制编码的基本原理214

10.3 FSO-MIMO中4×4的自适应分层空时编码215

10.3.1 FSO-MIMO中4×4的自适应分层空时编码的原理215

10.3.2光通信中的正交空时分组码与垂直分层空时码216

10.3.3自适应分层空时码的编码217

10.3.4自适应分层空时码的译码219

10.4接收信噪比的计算222

10.5仿真分析226

参考文献231

11室内MIMO-VLC系统性能分析233

11.1室内MIMO-VLC系统模型233

11.1.1发射机设计234

11.1.2接收阵列设计234

11.1.3最大似然联合检测235

11.1.4选择合并算法236

11.2室内MIMO-VLC系统性能238

11.2.1误码性能238

11.2.2信道容量245

11.3空时编码248

11.3.1 MIMO-VLC系统空时编码模型248

11.3.2双发射天线空时编码249

11.3.3多发射天线空时编码251

11.3.4最大似然译码252

参考文献253

12 MIMO技术的检测算法255

12.1 MIMO系统的基本检测算法255

12.1.1最大似然检测算法255

12.1.2线性检测算法256

12.1.3非线性检测算法258

12.1.4仿真结果260

12.2 MIMO系统的迭代检测算法263

12.2.1 MIMO迭代检测技术264

12.2.2 MIMO迭代检测算法265

12.2.3 Monte Carlo统计方法266

12.2.4 MCMC检测算法268

12.2.5仿真结果279

12.3 Turbo码编码283

12.3.1 Turbo迭代译码结构284

12.3.2 MAP算法285

12.3.3 Log-MAP算法288

12.3.4 Turbo-BLAST系统289

12.3.5迭代检测算法290

参考文献293

附录1 ZF检测算法295

附录2 MMSE检测算法297

附录3 ZF准则（串行干扰抵消算法）299

附录4 MMSE准则（串行干扰抵消算法）302

附录5 ZF准则（排序串行干扰抵消算法）305

附录6 MMSE准则（排序串行干扰抵消算法）307

附录7 MCRB-MCMC迭代检测309

附录8 MCRB-U-MCMC迭代检测312