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内容简介

　　无线光通信与射频通信在调制／解调方法、信道特性及信号检测诸方面有很大的差异。空时编码是达到或逼近MIMO无线信道容量的一种可行、有效的方法，其核心思想是使用多径效应来获得较高的频谱利用率和性能增益。《无线光MIMO系统中空时编码理论》借鉴前人在射频领域的研究结果，将空时编码推广到无线光通信领域。结合无线光通信领域广泛采用的类脉冲位置调制，对正交空时分组码、分层空时编码、混合空时编码、空时网格编码、差分空时编码、酉空时编码、自适应分层空时编码进行了系统、深入的研究，对常用的检测算法进行了分析。书末附有常用检测算法程序，便于读者学习和研究。
　　《无线光MIMO系统中空时编码理论》适合通信与信息系统、电子信息及计算机专业的高年级大学生、研究生以及工程技术人员阅读。

内页插图

目录

前言

1 绪论
1．1 无线激光通信
1．2 光MIM0技术的研究现状
1．2．1 国外发展现状
1．2．2 国内发展现状
1．3 光MIMO系统
1．3．1 光MIMO系统的组成
1．3．2 无线光MIMO技术的分类
1．3．3 无线光MIMO中的空时编码分类
1．3．4 从SISO信道到MIMO信道的演变
1．4 无线光MIMO系统中的关键技术
参考文献

2 湍流大气中多孔径发射／多孔径接收技术
2．1 多光束发射系统性能分析
2．1．1 多光束发射的光强起伏
2．1．2 多光束发射的光强分布
2．1．3 多光束发射系统误码率特性
2．2 多孔径接收
2．2．1 多孔径接收器的等效平均因子
2．2．2 误码率性能分析
2．3 多光束发射／多孔径接收实验
2．3．1 多光束发射系统组成及实验
2．3．2 多孔径接收系统构成及相关实验
参考文献

3 信道模型与信道容量
3．1 光MIMO的信道模型
3．1．1 光MIMO的信道模型
3．1．2 PPM调制时MIMO的信道模型
3．2 光MIMO系统的信道容量
3．2．1 信道系数确定时光MIMO系统的信道容量
3．2．2 信道系数随机时光MIMO系统的信道容量
3．2．3 典型MIMO系统的信道容量
3．2．4 PPM调制时MIMO系统的信道容量
3．3 OOK调制与PPM调制性能比较
3．3．1 OOK与PPM调制时的性能
3．3．2 无线光MIM0信道容量仿真
3．4 空时编码设计准则
3．4．1 慢Raleight衰落信道的编码设计准则
3．4．2 快Raleight衰落信道的编码设计准则
参考文献

4 正交空时分组码
4．1 Alamotlti空时编码
4．1．1 A1amouti码的编码
4．1．2 A1amotni码的译码
4．2 光通信中的Alamouti空时编码
4．2．1 改进Alamouti码的编码
4．2．2 改进后Alamotuti码的译码
4．3 比特补码式的正交空时编码
4．3．1 比特补码式正交空时码的编码方法
4．3．2 比特补码式正交空时编码的译码
4．3．3 比特补码式正交空时编码的误码性能
4．3．4 仿真分析
4．4 脉冲位置正交空时编码
4．4．1 脉冲位置正交空时编码的编码原理
4．4．2 脉冲位置正交空时编码的译码原理
4．4．3 脉冲位置正交空时编码的误码性能
4．4．4 仿真分析
4．5 级联正交空时编码
4．5．1 RS码
4．5．2 级联正交空时编码
4．5．3 级联正交空时编码的性能分析
参考文献

5 分层空时编码
5．1 大气激光通信中分层空时编码模型
5．1．1 分层空时码模型
5．1．2 分层空时码的编码原理
5．2 分层空时编码的译码算法
5．2．1 分层空时码编译码原理
5．2．2 最大似然译码算法
5．2．3 线性译码算法
5．2．4 非线性译码算法
5．2．5 分层空时码的检测方法
5．2．6 串行干扰消除译码算法和线性译码算法的比较
5．2．7 PPM调制时分层空时码的误码性能分析
5．3 分层空时码性能分析
5．3．1 水平分层空时编码
5．3．2 对角分层空时码
5．3．3 螺旋分层空时编码
5．3．4 H-BIAST、D-BLAST和T-BLAST性能对比分析
5．3．5 级联分层空时码仿真分析
5．4 垂直分层空时码性能分析
5．4．1 最大似然译码算法的性能分析
5．4．2 线性译码算法的性能分析
5．4．3 串行干扰消除译码算法的性能分析
参考文献

6 混合空时编码
6．1 光通信中混合空时编码的编码
6．2 光通信中混合空时编码的译码
6．3 混合空时编码的性能分析
6．3．1 误码性能分析
6．3．2 几种编码方式下分集度和频谱效率的对比
6．4 仿真分析
参考文献

7 空时网格编码
7．1 空时网格编码
7．2 MIMO-PPM分析
7．3 无线光MIMO空时网格码
7．3．1 发射信号模型
7．3．2 4PPM-STTC编码调制与译码
7．3．3 仿真及结果分析
参考文献

8 差分空时编码
8．1 差分空时码的研究现状
8．2 基于群码的差分空时码
8．2．1 基于群码的差分空时码的编码
8．2．2 基于群码的差分空时码的译码
8．3 光通信中的差分空时码
8．3．1 基于2PPM调制的差分空时码的编码
8．3．2 基于2PPM调制的差分空时码的译码
8．3．3 仿真分析
参考文献

9 酉空时编码
9．1 酉空时码的编码原理及差分酉空时码调制
9．2 基于旋转因子的酉空时码编码
9．2．1 射频中基于相移键控的酉空时编码
9．2．2 基于PPM调制的酉空时编码
9．3 酉空时码的译码原理
9．3．1 已知信道状态信息
9．3．2 未知信道状态信息
9．4 仿真结果
参考文献

10 自适应分层空时编码
10．1 自适应调制编码技术研究
10．2 自适应调制编码的基本原理
10．3 FSO-MIMO中4×4的自适应分层空时编码
10．3．1 FSO-MIMO中4x4的自适应分层空时编码的原理
10．3．2 光通信中的正交空时分组码与垂直分层空时码
10．3．3 自适应分层空时码的编码
10．3．4 自适应分层空时码的译码
10．4 接收信噪比的计算
10．5 仿真分析
参考文献

11 室内MIMO-VLC系统性能分析
11．1 室内MIMO-VLC系统模型
11．1．1 发射机设计
11．1．2 接收阵列设计
11．1．3 最大似然联合检测
11．1．4 选择合并算法
11．2 室内MIMO-VLC系统性能
11．2．1 误码性能
11．2．2 信道容量
11．3 空时编码
11．3．1 MIMO-VLC系统空时编码模型
11．3．2 双发射天线空时编码
11．3．3 多发射天线空时编码
11．3．4 最大似然译码
参考文献

12 MIMO技术的检测算法
12．1 MIMO系统的基本检测算法
12．1．1 最大似然检测算法
12．1．2 线性检测算法
12．1．3 非线性检测算法
12．1．4 仿真结果
12．2 MIMO系统的迭代检测算法
12．2．1 MIMO迭代检测技术
12．2．2 MIM0迭代检测算法
12．2．3 MonteCarlo统计方法
12．2．4 MCMC检测算法
12．2．5 仿真结果
12．3 Turho码编码
12．3．1 Turbo迭代译码结构
12．3．2 MAP算法
12．3．3 Log-MAP算法
12．3．4 Turbo-BLAST系统
12．3．5 迭代检测算法
参考文献

附录1 ZF检测算法
附录2 MMSE检测算法
附录3 ZF准则（串行干扰抵消算法）
附录4 MMSE准则（串行干扰抵消算法）
附录5 ZF准则（排序串行干扰抵消算法）
附录6 MMSE准则（排序串行干扰抵消算法）
附录7 MCRB-MCMC迭代检测
附录8 MCRB-U-MCMC迭代检测

前言/序言

　　无线光通信技术结合了光纤通信及微波等传统无线通信的优势，得到迅速发展，逐渐成为一种新兴的宽带接人方式，受到了广泛关注。但随着通信信息量的增大，扩充网络带宽资源及提高通信容量已成为亟待解决的课题。MIMO技术能够充分利用空间资源，在不增加频谱资源和发射功率的情况下成倍提高现有系统的信道容量，且具有更强的抗干扰和抗衰落能力，已成为高速数据传输的优选技术之一。空时编码技术通过利用阵列天线处理技术可以有效抑制MIMO系统的衰落及提高频谱效率，可以逼近无线光MIMO系统的信道容量。本书将MIMO技术应用于大气激光通信，并引入可同时提供时域和空域冗余的空时编码思想，作者将二者结合，对无线光MIMO系统空时编码领域遇到的相关理论问题进行了深入的探索，初步建立了无线光MIMO系统空时编码理论基础，是在此领域的初步尝试。
　　全书共分12章，涉及绪论，湍流大气中多孔径发射／多孔径接收技术，信道模型与信道容量，正交空时分组码，分层空时编码，混合空时编码，空时网格编码，差分空时编码，酉空时编码，自适应分层空时编码，室内MIMO-VLC系统性能分析及MIMO技术的检测算法等内容，介绍了无线光MIMO系统的关键技术，提出了无线光MIMO系统空时编码的基本框架。
　　本书是西安理工大学光电工程技术研究中心的集体研究成果，王惠琴、安娜、程婷、张娜、高海涛等参与了本书成果的研究，谌娟、邓莉君参与了本书的撰写及校正工作。恩师吴振森教授对作者的研究工作一直很关心，提出了许多宝贵意见，在此表示深切的谢意！
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