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第1章 绪论1

1.1 无线移动通信概述1

1.2 无线移动通信系统的发展历程1

1.2.1 无线移动通信系统的特点1

1.2.2 第一代移动通信系统2

1.2.3 第二代移动通信系统2

1.2.4 第三代移动通信系统3

1.2.5 第四代移动通信系统4

1.2.6 B4G无线移动通信系统6

1.3 面向B4G的空间信号组合技术6

1.4 小结9

参考文献10

第1部分 发送信号组合与波束成形第2章 信号组合与发送技术概述15

2.1 天线阵列15

2.1.1 系统模型16

2.1.2 阵列响应矢量17

2.1.3 波束图19

2.2 信号角度估计20

2.3 阵列波束成形方法22

2.4 均匀圆阵26

2.5 多天线波束成形技术29

2.6 分布式波束成形技术32

2.7 多中继分布式波束成形技术33

2.8 小结35

参考文献35

第3章 多天线协同发送波束成形技术40

3.1 多天线波束成形技术40

3.1.1 单用户波束成形技术41

3.1.2 多用户波束成形技术42

3.2 协同波束成形技术46

3.2.1 MISO协同发送波束成形系统模型47

3.2.2 MIMO CTB系统模型55

3.3 性能与评估62

3.4 小结66

参考文献66

第4章 多用户正交发送波束成形技术68

4.1 用户接入概述68

4.2 基于正交波束成形技术的用户接入技术69

4.2.1 系统模型70

4.2.2 用户接入策略Q=171

4.2.3 用户接入策略Q=179

4.3 性能与评估85

4.3.1 Beta分布85

4.3.2 近似表达式86

4.4 小结87

参考文献88

第5章 中继发送波束成形技术90

5.1 中继系统与传输技术90

5.1.1 中继的分类90

5.1.2 中继的应用场景92

5.1.3 中继系统的频率资源管理93

5.2 有线中继系统的波束成形技术96

5.3 无线中继系统的波束成形技术98

5.4 多用户中继系统的波束成形技术100

5.5 性能与评估103

5.6 小结105

参考文献106

第2部分 接收信号组合与检测113

第6章 信号组合与接收技术概述113

6.1 接收信号组合基础113

6.1.1 空间接收信号113

6.1.2 已知信道的组合方式115

6.1.3 未知信道的组合方式119

6.2 信号检测基础120

6.2.1 假设检验120

6.2.2 二进制波形信号检测125

6.2.3 M进制信号检测128

6.2.4 空间向量信号检测129

6.3 MIMO信号检测基础132

6.3.1 MIMO系统基础132

6.3.2 经典MIMO信号检测134

6.4 小结140

参考文献140

第7章 基于串行干扰消除的信号组合与检测技术142

7.1 串行干扰消除技术142

7.1.1 QR分解143

7.1.2 ZF-SIC检测143

7.1.3 MMSE-SIC检测145

7.1.4 排序与检测146

7.1.5 性能分析148

7.1.6 仿真结果151

7.2 基于串行干扰消除的列表检测方法154

7.2.1 列表检测154

7.2.2 排序与检测156

7.2.3 子检测158

7.2.4 性能分析161

7.2.5 仿真结果162

7.3 部分最大后验概率列表检测方法164

7.3.1 最大后验概率检测164

7.3.2 部分最大后验概率检测164

7.3.3 基于部分最大后验概率的列表检测方法170

7.3.4 仿真结果178

7.3.5 小结179

参考文献180

第8章 基于格基规约的信号组合与检测技术183

8.1 基于格基的天线阵信号组合概述183

8.2 基于格基规约的MIMO系统检测185

8.2.1 基于格基规约的线性检测186

8.2.2 基于格基规约的SIC检测188

8.2.3 两基底系统的格基规约方式190

8.2.4 两基底系统的高斯格基规约194

8.2.5 LLL算法和CLLL算法199

8.2.6 性能评价204

8.2.7 仿真结果211

8.3 格基法列表检测214

8.3.1 格基法列表检测214

8.3.2 基于错误概率的列重排准则229

8.4 小结235

参考文献235

第9章 欠定MIMO系统检测237

9.1 欠定MIMO系统的联合检测238

9.1.1 系统模型238

9.1.2 已有方法239

9.1.3 基于PV干扰消除的MIMO检测240

9.2 针对不同子信号检测器的PreV选取241

9.2.1 线性检测器的选择准则242

9.2.2 基于LR的检测器和SIC检测器的选择准则242

9.3 性能分析243

9.3.1 分集分析243

9.3.2 复杂度分析249

9.4 仿真结果与讨论249

9.4.1 仿真结果249

9.4.2 讨论253

9.5 小结255

参考文献255

第3部分 空时频无线资源调度与管理第10章 空时频联合无线资源调度与管理技术概述259

10.1 无线资源管理架构259

10.1.1 联合无线资源管理模式259

10.1.2 公共无线资源管理模型261

10.2 多用户MIMO系统263

10.2.1 信号检测方法264

10.2.2 单用户选择264

10.2.3 多用户选择265

10.3 OFDMA系统266

10.3.1 OFDM原理267

10.3.2 单播与多播OFDMA系统268

10.4 小结269

参考文献269

第11章 空时频联合无线资源管理架构272

11.1 基于双层认知环路的无线资源管理模型272

11.1.1 需求分析272

11.1.2 双层认知环路模型273

11.1.3 智能无线资源管理模型277

11.2 面向服务的无线资源管理实现架构280

11.2.1 SOA简介281

11.2.2 SORA概述281

11.2.3 SORA在智能无线资源管理系统模型中的应用282

11.3 MIMO-OFDM系统的无线资源调度284

11.3.1 基于空间复用的OFDM技术284

11.3.2 基于空时编码／空频编码／空时频编码的OFDM技术285

11.3.3 基于波束成形的OFDM技术285

11.3.4 基于天线选择的OFDM技术285

11.3.5 多用户MIMO-OFDM技术285

11.4 小结286

参考文献286

第12章 多用户MIMO系统用户选择287

12.1 单用户选择287

12.1.1 系统模型287

12.1.2 用户选择策略288

12.1.3 仿真结果296

12.2 多用户选择策略298

12.2.1 系统模型298

12.2.2 穷举选择策略300

12.2.3 贪婪选择策略302

12.2.4 性能分析311

12.3 小结320

参考文献320

第13章 OFDMA系统的资源分配技术323

13.1 OFDMA系统资源分配理论323

13.1.1 最优化理论323

13.1.2 最优解算法326

13.1.3 次优解算法328

13.2 多播OFDMA系统资源分配技术331

13.3 保证平均误比特率的资源分配331

13.3.1 系统模型331

13.3.2 最优解算法333

13.3.3 次优解算法335

13.4 保证最小可靠通信速率的资源分配339

13.4.1 系统模型339

13.4.2 最优解算法340

13.4.3 次优解算法340

13.5 性能与评估344

13.6 小结349

参考文献349

第14章 不完全CSI条件下的OFDMA系统资源分配技术351

14.1 不完全CSI下真实CSI的统计特性352

14.1.1 CSI噪声和检测误差352

14.1.2 CSI延迟和噪声353

14.1.3 反馈速率受限355

14.2 保证中断概率的OFDMA系统资源分配359

14.2.1 问题描述359

14.2.2 最优解算法359

14.2.3 次优解算法360

14.3 保证遍历加权和速率最大的资源分配362

14.3.1 问题描述362

14.3.2 最优解算法363

14.3.3 次优解算法363

14.4 保证最大非中断加权和速率最大的资源分配366

14.4.1 问题描述366

14.4.2 最优解上界的求解368

14.4.3 次优解算法369

14.5 性能与评估371

14.5.1 CSI延迟和噪声误差时算法性能371

14.5.2 反馈速率受限下的算法性能377

14.6 小结381

参考文献381

结束语383

中英对照表384

通用符号表391

名词索引392

作者简介393