信號處理係列叢書：無綫通信中的空時與協作信號處理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉琚，許宏吉，鄭麗娜 等 著

圖書標籤:

• 信號處理
• 無綫通信
• 空時信號處理
• 協作信號處理
• MIMO
• 無綫網絡
• 通信工程
• 信息論
• 優化算法
• 智能無綫通信

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115331465

版次：1

商品編碼：11375554

包裝：平裝

叢書名： 信號處理係列叢書

開本：16開

齣版時間：2014-01-01

用紙：膠版紙

頁數：246

字數：380000

正文語種：中文

編輯推薦

　　《信號處理係列叢書：無綫通信中的空時與協作信號處理》有關新一代無綫通信空時信號處理的學術專著；總結瞭主要作者指導的博士、碩士研究生學位論文成果，反映瞭相關領域的最新研究進展，注重基礎理論、算法仿真和應用技術的結閤，可讀性好；對通信、信號處理以及相關專業的研究生和技術人員都有很好的參考價值。

內容簡介

　　《信號處理係列叢書：無綫通信中的空時與協作信號處理》主要討論多天綫無綫通信係統所涉及的空時與協作信號處理方法與技術。全書共分為6章，集中闡述瞭無綫通信係統中的空時與協作信號處理技術及其最新發展。具體內容包括：無綫通信中多天綫技術的基本概念、非相乾空時編碼調製、波束成形與發射分集、協作波束成形、天綫選擇與用戶調度、協作分集和中繼選擇等方法與技術。
　　《信號處理係列叢書：無綫通信中的空時與協作信號處理》可作為高等院校通信與電子學科研究生和相關科技工作者的參考書。

目錄

第1章　無綫通信中的多天綫技術
1.1　多天綫通信係統概述
1.1.1　陣列增益
1.1.2　分集增益
1.1.3　復用增益
1.2　分集技術的原理和分類
1.2.1　分集技術的原理
1.2.2　分集技術的分類
1.2.3　分集閤並技術
1.3　多天綫通信係統的容量
1.3.1　發射端已知CSI情況下的MIMO信道容量
1.3.2　發射端未知CSI情況下的MIMO信道容量
1.3.3　發、收兩端均未知CSI的MIMO信道容量
1.4　空時編碼
1.4.1　經典空時碼
1.4.2　非歐空時碼
1.5　波束成形
1.5.1　波束成形的基本原理
1.5.2　波束成形的分類
1.6　天綫與用戶的選擇
1.6.1　天綫選擇
1.6.2　用戶選擇
1.7　協作通信技術
1.7.1　中繼協作
1.7.2　基站協作
參考文獻
第2章　非相乾空時編碼調製
2.1　酉空時碼
2.1.1　酉空時碼的定義
2.1.2　成對差錯概率及其Chernoff界
2.1.3　星座構成
2.1.4　酉空時碼的調製解調原理
2.2　Cayley差分酉空時碼
2.2.1　差分酉空時碼
2.2.2　Cayley碼
2.3　多電平空時碼
2.4　適閤酉空時矩陣的多進製Turbo碼
2.4.1　酉空時矩陣級的Turbo碼
2.4.2　多進製Turbo碼的譯碼算法
2.4.3　非高斯分布多進製EXIT圖
2.4.4　仿真與性能分析
2.5　捲積碼與酉空時碼的聯閤設計
2.5.1　網格酉空時編碼
2.5.2　比特交織酉空時編碼
2.5.3　仿真與性能分析
2.6　新型非相乾空時碼的糾錯
2.6.1　Cayley碼與Turbo碼的級聯
2.6.2　多電平空時碼與Turbo碼的級聯
參考文獻
第3章　波束成形與發射分集
3.1　MIMO係統中的波束成形技術
3.1.1　係統模型
3.1.2　MIMO係統中的特徵波束成形技術
3.1.3　多用戶MIMO係統中的波束成形技術
3.1.4　基於凸優化的波束成形技術
3.2　基於子空間跟蹤的自適應波束成形
3.2.1　係統模型
3.2.2　自適應波束成形
3.2.3　子信道選擇算法
3.2.4　仿真實驗及分析
3.3　結閤用戶選擇的多用戶MISO自適應波束成形
3.3.1　係統模型
3.3.2　算法實現
3.3.3　仿真實驗及分析
3.4　發射分集與波束成形聯閤優化設計
3.4.1　發射分集與波束成形的區彆與聯係
3.4.2　發射分集與波束成形聯閤係統的錯誤率分析
3.4.3　發射分集與波束成形聯閤係統的容量
3.5　波束空時分組碼方案
3.5.1　分立波束空時分組碼
3.5.2　集成波束空時分組碼
參考文獻
第4章　協作波束成形
4.1　基於最大化接收信噪比的協作波束成形
4.1.1　模型建立
4.1.2　近最優波束成形矢量設計
4.1.3　閉式次優波束成形矢量設計
4.1.4　仿真實驗及分析
4.2　基於最小化中繼發射功率的協作波束成形
4.2.1　模型建立
4.2.2　協作波束成形矢量設計
4.2.3　仿真實驗及分析
4.3　基於概率約束的頑健協作波束成形技術
4.3.1　係統模型
4.3.2　高斯近似
4.3.3　概率約束下的協作波束成形的優化
4.3.4　仿真實驗及分析
4.4　基於模擬退火算法的協作波束成形
4.4.1　Metropolis準則
4.4.2　基於SA算法的隨機波束成形方法
4.4.3　仿真實驗及分析
4.5　多源多宿通信係統中的協作波束成形
4.5.1　係統模型
4.5.2　經典協作波束成形算法
4.5.3　頑健協作波束成形算法
參考文獻
第5章　天綫選擇與用戶調度
5.1　天綫選擇
5.1.1　基於幾何嚮量的天綫選擇方案
5.1.2　基於矩陣分解的天綫選擇方案
5.1.3　最大化最小特徵值天綫選擇方案及其凸優化實現
5.1.4　DSTTD係統天綫重分組技術研究
5.2　基於完全信道信息下的用戶調度
5.2.1　基於塊對角化預編碼的用戶調度方案
5.2.2　基於信漏造比預編碼的用戶調度方案
5.3　基於有限反饋的用戶調度
5.3.1　多用戶MISO係統中基於有限反饋的用戶選擇算法
5.3.2　MU-MIMO係統中基於有限反饋的用戶選擇算法
5.4　聯閤天綫選擇與用戶調度
5.4.1　基於QoS的下行發射天綫選擇和用戶調度算法
5.4.2　基於SINR最大化的上行天綫選擇與用戶調度算法
參考文獻
第6章　協作分集和中繼選擇
6.1　中繼協作通信概述
6.1.1　協作轉發策略
6.1.2　協作通信基本模型
6.2　基於信噪比的混閤譯碼放大轉發協作機製的性能分析
6.2.1　係統和信道模型
6.2.2　誤比特率性能分析
6.2.3　實驗結果和分析
6.3　基於機會中繼的譯碼轉發機製的漸進誤符號率分析
6.3.1　係統和信道模型
6.3.2　平均誤符號率分析
6.3.3　仿真結果和分析
6.4　基於選擇協作的譯碼轉發機製性能分析及改進
6.4.1　係統和信道模型
6.4.2　基於等增益閤並的選擇協作機製的性能分析
6.4.3　譯碼轉發的一種改進型選擇協作機製
6.5　多源多中繼協作網絡性能分析
6.5.1　係統模型
6.5.2　分步選擇方案性能分析
6.5.3　分步選擇方案仿真結果與性能比較
6.5.4　基於增量中繼和部分信息選擇法的分步選擇方案性能分析
6.5.5　基於增量中繼和部分信息選擇法的分步選擇方案仿真結果與分析
參考文獻

前言/序言

信號處理係列叢書：現代通信係統的基石 在信息爆炸的時代，高效、可靠的通信技術是驅動社會進步和經濟發展的核心動力。從我們手中的智能手機到遍布全球的衛星網絡，再到未來無處不在的物聯網設備，無不依賴於精密的信號處理技術。本係列叢書“信號處理係列叢書”旨在深入淺齣地剖析信號處理的核心理論與前沿應用，為相關領域的學生、研究人員和工程技術人員提供一套係統、權威的學習和參考資源。 第一捲：信號與係統導論 信號與係統是理解所有通信和信息處理學科的基礎。本捲將從最基本的概念齣發，為讀者構建一個堅實的理論框架。我們將探討離散時間信號與連續時間信號的定義、分類及其基本運算，如移位、翻轉、尺度變換和捲積。係統的概念將貫穿全書，從綫性時不變（LTI）係統入手，深入講解係統響應、頻率響應、頻率特性以及係統穩定性等關鍵特性。我們將詳細介紹傅裏葉級數、傅裏葉變換、拉普拉斯變換和Z變換等強大的數學工具，它們是分析和設計信號處理係統的利器。通過對這些變換的深入理解，讀者將能夠揭示信號在不同域（時域、頻域）下的特性，並掌握如何利用它們來分析和綜閤係統。此外，本捲還將涵蓋采樣理論，解釋連續信號如何被離散化以供數字處理，以及重構過程中的關鍵問題，如奈奎斯特-香農采樣定理及其在實際應用中的意義。最後，我們將探討一些實際的信號處理應用，如濾波器設計的基本原理，以及它們在消除噪聲、提取有用信息等方麵的作用，為後續更深入的學習打下堅實的基礎。 第二捲：數字信號處理原理與應用 數字信號處理（DSP）是現代電子信息技術的核心組成部分，其應用範圍涵蓋瞭通信、音頻、視頻、醫學影像、控製係統等幾乎所有領域。本捲將係統地介紹數字信號處理的基本理論和關鍵技術。我們將詳細闡述離散傅裏葉變換（DFT）及其高效實現算法——快速傅裏葉變換（FFT），這是數字信號處理中最核心的計算工具之一，能夠極大地加速信號的頻域分析。通過FFT，我們可以高效地獲取信號的頻譜信息，從而進行頻譜分析、濾波和調製解調等操作。本捲將深入講解數字濾波器的設計，包括FIR（有限脈衝響應）和IIR（無限脈衝響應）濾波器的結構、設計方法和性能指標。讀者將學習如何根據實際需求設計齣滿足特定頻率響應要求的濾波器，例如低通、高通、帶通和帶阻濾波器，以及它們在噪聲抑製、信號整形等方麵的應用。此外，我們還將探討自適應信號處理技術，介紹自適應濾波器的工作原理和應用，例如在迴聲消除、信道均衡和噪聲消除等場景中，自適應濾波器能夠根據環境變化動態調整自身參數，實現最佳處理效果。同時，本捲也將覆蓋數字信號處理在圖像和語音處理中的基本應用，如圖像壓縮、特徵提取、語音識彆的入門技術。通過本捲的學習，讀者將能夠掌握設計和實現各種數字信號處理係統的能力。 第三捲：通信信號處理基礎 通信信號處理是現代通信係統實現高效、可靠信息傳輸的基石。本捲將聚焦於通信領域特有的信號處理技術，為讀者深入理解無綫和有綫通信係統的內部工作機製提供關鍵洞察。我們將從基本的通信模型齣發，介紹信息源、調製器、傳輸媒介、解調器和信宿等關鍵組成部分，並分析信號在傳輸過程中可能遇到的各種失真和噪聲。本捲將詳細講解各種調製技術，包括幅度調製（AM）、頻率調製（FM）、相位調製（PM）及其數字變體，如ASK、FSK、PSK和QAM。讀者將學習這些調製技術如何將信息加載到載波信號上，以及它們在帶寬效率、抗噪聲能力等方麵的權衡。同時，我們將深入探討解調技術，包括相乾解調和非相乾解調，以及它們在恢復原始信息中的作用。信道建模是通信信號處理的重要環節，本捲將介紹各種通信信道的模型，如加性高斯白噪聲（AWGN）信道、衰落信道（如瑞利衰落、萊斯衰落）以及多徑傳播信道。我們將分析這些信道對信號傳輸的影響，並介紹相應的信號處理技術來剋服這些影響，例如均衡技術。此外，本捲還將介紹通信係統中的關鍵性能指標，如信噪比（SNR）、誤比特率（BER），並探討如何通過信號處理技術來優化這些指標。本捲的學習將為讀者理解更高級的通信係統設計和性能提升打下堅實的基礎。 第四捲：無綫通信中的高級信號處理 無綫通信因其靈活性和移動性而成為當今通信的主流。本捲將深入探討在復雜多變的無綫環境中，為實現高效、高速、可靠通信所必需的高級信號處理技術。我們將聚焦於無綫通信中的核心挑戰，如信道衰落、多徑乾擾、乾擾和有限的頻譜資源。本捲將詳細介紹多種無綫信道編碼和解碼技術，如捲積碼、Turbo碼和LDPC碼，它們通過引入冗餘信息來提高數據傳輸的可靠性，抵抗信道噪聲和衰落。讀者將學習這些編碼方案的設計原理和譯碼算法，以及它們在降低誤比特率方麵所起到的關鍵作用。在多用戶和多天綫的場景下，空時（Space-Time）信號處理技術扮演著至關重要的角色。本捲將詳細講解MIMO（多輸入多輸齣）係統的基本原理，包括分層編碼、分集閤並、空分多址（SDMA）等技術，它們利用空間維度來提高係統的吞吐量和頻譜效率。讀者將學習如何設計和分析MIMO接收機的信號處理算法，以分離和恢復來自不同發射天綫的信號。此外，本捲還將介紹無綫通信中的高級調製和檢測技術，如正交頻分復用（OFDM）及其在4G、5G等移動通信係統中的應用，以及先進的接收機設計，如最大似然（ML）檢測和最小均方誤差（MMSE）檢測。最後，我們將探討一些前沿的無綫通信信號處理技術，為讀者瞭解未來通信係統的發展趨勢提供指引。 第五捲：協作信號處理與網絡化通信 隨著通信網絡日益復雜化和智能化，協作信號處理技術應運而生，它通過網絡中多個節點之間的信息共享和協同處理，剋服單個節點的局限性，實現更優越的係統性能。本捲將深入研究協作信號處理的原理、技術和在現代通信網絡中的應用。我們將探討分布式信號處理的概念，以及如何利用網絡中的多個傳感器或通信設備的信息來共同完成信號檢測、估計或跟蹤任務。本捲將詳細介紹各種協作通信協議，如機會中繼（Opportunistic Relaying）、協作頻譜感知（Cooperative Spectrum Sensing）和協作預編碼（Cooperative Precoding）。我們將分析這些協議如何通過協同來擴展通信範圍、提高頻譜利用率和增強係統魯棒性。重點將放在協作信號處理在提高網絡吞吐量、降低乾擾和增強連接可靠性方麵的優勢。此外，本捲還將介紹分布式信道估計與均衡技術，以及如何利用協作來實現更準確的信道信息獲取。讀者將瞭解如何設計協作信號處理算法，以實現分布式優化和資源分配。最後，本捲還將探討協作信號處理在下一代通信係統，如物聯網（IoT）、車聯網（V2X）和智能電網中的潛在應用，以及相關的挑戰和研究方嚮。通過本捲的學習，讀者將能夠深刻理解網絡化協作如何革新通信係統的設計和運行方式。 本係列叢書旨在為讀者提供一個從基礎到前沿的全麵學習路徑，幫助他們在日新月異的信號處理領域取得卓越成就。每一捲都力求內容嚴謹、講解清晰，並通過豐富的實例和練習，加深讀者對理論知識的理解和應用能力。我們相信，本係列叢書將成為您在信號處理領域探索和創新的寶貴夥伴。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的感受是，它成功地將看似高深的信號處理理論與我們息息相關的無綫通信應用緊密地聯係瞭起來。作者並沒有將讀者置於純粹的理論海洋中，而是始終圍繞著“無綫通信”這一核心應用場景展開論述。從基站的設計到終端設備的優化，從信道的建模到編碼的選取，每一個章節的討論都離不開對實際通信係統性能提升的追求。這種“理論為應用服務”的寫作理念，讓我覺得這本書非常有價值。讀完這本書，我不僅對信號處理有瞭更深的理解，更對無綫通信係統的工作原理有瞭全新的認識。我能夠更清晰地看到，那些我們習以為常的無綫通信功能，背後凝聚著多少科學傢和工程師的智慧和努力。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，我首先被吸引住的是作者在引言部分對於無綫通信發展曆程的梳理。從早期簡單的模擬信號傳輸，到如今復雜的多用戶、高速率的數字通信，技術的演進速度令人咋舌。作者並沒有枯燥地羅列曆史事件，而是通過生動的比喻和形象的描述，將那些復雜的概念變得易於理解。尤其是當他談到“空時”處理時，我仿佛看到瞭信號在時間和空間維度上如何被巧妙地操控，以剋服信號衰落、乾擾等挑戰。而“協作”信號處理的概念更是讓我耳目一新，它打破瞭傳統通信係統中設備之間的孤立狀態，強調瞭信息共享和協同工作的重要性。這種集體智慧的運用，無疑是提升通信係統性能的關鍵。書中對這些概念的闡述，既有理論的嚴謹性，又不失工程應用的指導意義，讓我感受到作者深厚的學術功底和豐富的實踐經驗。

評分☆☆☆☆☆

在閱讀過程中，我發現作者對於前沿研究的關注度非常高。書中不僅涵蓋瞭經典的信號處理理論，還深入探討瞭許多最新的研究成果和技術趨勢。例如，在提到5G甚至6G通信時，作者就對潛在的空時和協作信號處理的新方法進行瞭展望，這讓我對未來的無綫通信技術充滿瞭期待。這種對未來的洞察力，使得這本書不僅僅是一本教材，更像是一本能夠指引研究方嚮的參考書。作者在討論這些前沿技術時，並沒有簡單地堆砌術語，而是通過對不同方案的優劣勢進行對比分析，幫助讀者建立起批判性思維。這種嚴謹的學術態度，對於我這樣一個希望在學術道路上有所建樹的讀者來說，是極其寶貴的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計也十分人性化。每一章節都采用瞭清晰的邏輯結構，開篇通常會點明本章的學習目標，然後在章節結尾進行總結，並給齣相關的思考題。這種循序漸進的學習方式，非常適閤像我這樣希望係統性掌握知識的讀者。書中大量的圖示和錶格，更是將復雜的數學公式和算法原理直觀地展現齣來，極大地降低瞭閱讀難度。我尤其欣賞作者在解釋一些關鍵算法時，會先從直觀的幾何意義入手，然後再逐步深入到數學推導，這種方式讓我能夠更深刻地理解算法背後的邏輯，而不是死記硬背公式。當我看到書中關於 MIMO (多輸入多輸齣) 係統性能提升的討論時，那種從理論到實際應用的銜接，讓我看到瞭信號處理技術在改變我們生活中的巨大能量。

評分☆☆☆☆☆

這本書籍的封麵設計給我留下瞭深刻的印象，那種深邃的藍色背景搭配著簡潔明瞭的白色字體，仿佛預示著這本書將帶領讀者深入探索無綫通信這個復雜而迷人的領域。我一直對信號處理在現代通信技術中的核心作用充滿好奇，尤其是“空時”和“協作”這兩個詞匯，更是勾起瞭我極大的興趣。在日常生活中，我們無時無刻不在享受著無綫通信帶來的便利，但背後究竟隱藏著怎樣精妙的理論和技術，我對此一直渴望瞭解。想象一下，當手機信號穿越重重障礙，清晰地傳遞信息時，背後必然有強大的算法在支撐。這本書的名字聽起來就極具深度，它似乎不僅僅是介紹基礎概念，更像是一次對前沿技術的深度剖析。我期待它能夠幫助我理清那些復雜的數學模型，理解那些抽象的信號流，最終能夠窺見無綫通信背後那令人驚嘆的工程智慧。這本書的篇幅看起來也相當可觀，這讓我覺得內容一定非常充實，能夠滿足我對這個主題的求知欲。