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內容簡介

　　無綫光通信與射頻通信在調製／解調方法、信道特性及信號檢測諸方麵有很大的差異。空時編碼是達到或逼近MIMO無綫信道容量的一種可行、有效的方法，其核心思想是使用多徑效應來獲得較高的頻譜利用率和性能增益。《無綫光MIMO係統中空時編碼理論》藉鑒前人在射頻領域的研究結果，將空時編碼推廣到無綫光通信領域。結閤無綫光通信領域廣泛采用的類脈衝位置調製，對正交空時分組碼、分層空時編碼、混閤空時編碼、空時網格編碼、差分空時編碼、酉空時編碼、自適應分層空時編碼進行瞭係統、深入的研究，對常用的檢測算法進行瞭分析。書末附有常用檢測算法程序，便於讀者學習和研究。
　　《無綫光MIMO係統中空時編碼理論》適閤通信與信息係統、電子信息及計算機專業的高年級大學生、研究生以及工程技術人員閱讀。

內頁插圖

目錄

前言

1 緒論
1．1 無綫激光通信
1．2 光MIM0技術的研究現狀
1．2．1 國外發展現狀
1．2．2 國內發展現狀
1．3 光MIMO係統
1．3．1 光MIMO係統的組成
1．3．2 無綫光MIMO技術的分類
1．3．3 無綫光MIMO中的空時編碼分類
1．3．4 從SISO信道到MIMO信道的演變
1．4 無綫光MIMO係統中的關鍵技術
參考文獻

2 湍流大氣中多孔徑發射／多孔徑接收技術
2．1 多光束發射係統性能分析
2．1．1 多光束發射的光強起伏
2．1．2 多光束發射的光強分布
2．1．3 多光束發射係統誤碼率特性
2．2 多孔徑接收
2．2．1 多孔徑接收器的等效平均因子
2．2．2 誤碼率性能分析
2．3 多光束發射／多孔徑接收實驗
2．3．1 多光束發射係統組成及實驗
2．3．2 多孔徑接收係統構成及相關實驗
參考文獻

3 信道模型與信道容量
3．1 光MIMO的信道模型
3．1．1 光MIMO的信道模型
3．1．2 PPM調製時MIMO的信道模型
3．2 光MIMO係統的信道容量
3．2．1 信道係數確定時光MIMO係統的信道容量
3．2．2 信道係數隨機時光MIMO係統的信道容量
3．2．3 典型MIMO係統的信道容量
3．2．4 PPM調製時MIMO係統的信道容量
3．3 OOK調製與PPM調製性能比較
3．3．1 OOK與PPM調製時的性能
3．3．2 無綫光MIM0信道容量仿真
3．4 空時編碼設計準則
3．4．1 慢Raleight衰落信道的編碼設計準則
3．4．2 快Raleight衰落信道的編碼設計準則
參考文獻

4 正交空時分組碼
4．1 Alamotlti空時編碼
4．1．1 A1amouti碼的編碼
4．1．2 A1amotni碼的譯碼
4．2 光通信中的Alamouti空時編碼
4．2．1 改進Alamouti碼的編碼
4．2．2 改進後Alamotuti碼的譯碼
4．3 比特補碼式的正交空時編碼
4．3．1 比特補碼式正交空時碼的編碼方法
4．3．2 比特補碼式正交空時編碼的譯碼
4．3．3 比特補碼式正交空時編碼的誤碼性能
4．3．4 仿真分析
4．4 脈衝位置正交空時編碼
4．4．1 脈衝位置正交空時編碼的編碼原理
4．4．2 脈衝位置正交空時編碼的譯碼原理
4．4．3 脈衝位置正交空時編碼的誤碼性能
4．4．4 仿真分析
4．5 級聯正交空時編碼
4．5．1 RS碼
4．5．2 級聯正交空時編碼
4．5．3 級聯正交空時編碼的性能分析
參考文獻

5 分層空時編碼
5．1 大氣激光通信中分層空時編碼模型
5．1．1 分層空時碼模型
5．1．2 分層空時碼的編碼原理
5．2 分層空時編碼的譯碼算法
5．2．1 分層空時碼編譯碼原理
5．2．2 最大似然譯碼算法
5．2．3 綫性譯碼算法
5．2．4 非綫性譯碼算法
5．2．5 分層空時碼的檢測方法
5．2．6 串行乾擾消除譯碼算法和綫性譯碼算法的比較
5．2．7 PPM調製時分層空時碼的誤碼性能分析
5．3 分層空時碼性能分析
5．3．1 水平分層空時編碼
5．3．2 對角分層空時碼
5．3．3 螺鏇分層空時編碼
5．3．4 H-BIAST、D-BLAST和T-BLAST性能對比分析
5．3．5 級聯分層空時碼仿真分析
5．4 垂直分層空時碼性能分析
5．4．1 最大似然譯碼算法的性能分析
5．4．2 綫性譯碼算法的性能分析
5．4．3 串行乾擾消除譯碼算法的性能分析
參考文獻

6 混閤空時編碼
6．1 光通信中混閤空時編碼的編碼
6．2 光通信中混閤空時編碼的譯碼
6．3 混閤空時編碼的性能分析
6．3．1 誤碼性能分析
6．3．2 幾種編碼方式下分集度和頻譜效率的對比
6．4 仿真分析
參考文獻

7 空時網格編碼
7．1 空時網格編碼
7．2 MIMO-PPM分析
7．3 無綫光MIMO空時網格碼
7．3．1 發射信號模型
7．3．2 4PPM-STTC編碼調製與譯碼
7．3．3 仿真及結果分析
參考文獻

8 差分空時編碼
8．1 差分空時碼的研究現狀
8．2 基於群碼的差分空時碼
8．2．1 基於群碼的差分空時碼的編碼
8．2．2 基於群碼的差分空時碼的譯碼
8．3 光通信中的差分空時碼
8．3．1 基於2PPM調製的差分空時碼的編碼
8．3．2 基於2PPM調製的差分空時碼的譯碼
8．3．3 仿真分析
參考文獻

9 酉空時編碼
9．1 酉空時碼的編碼原理及差分酉空時碼調製
9．2 基於鏇轉因子的酉空時碼編碼
9．2．1 射頻中基於相移鍵控的酉空時編碼
9．2．2 基於PPM調製的酉空時編碼
9．3 酉空時碼的譯碼原理
9．3．1 已知信道狀態信息
9．3．2 未知信道狀態信息
9．4 仿真結果
參考文獻

10 自適應分層空時編碼
10．1 自適應調製編碼技術研究
10．2 自適應調製編碼的基本原理
10．3 FSO-MIMO中4×4的自適應分層空時編碼
10．3．1 FSO-MIMO中4x4的自適應分層空時編碼的原理
10．3．2 光通信中的正交空時分組碼與垂直分層空時碼
10．3．3 自適應分層空時碼的編碼
10．3．4 自適應分層空時碼的譯碼
10．4 接收信噪比的計算
10．5 仿真分析
參考文獻

11 室內MIMO-VLC係統性能分析
11．1 室內MIMO-VLC係統模型
11．1．1 發射機設計
11．1．2 接收陣列設計
11．1．3 最大似然聯閤檢測
11．1．4 選擇閤並算法
11．2 室內MIMO-VLC係統性能
11．2．1 誤碼性能
11．2．2 信道容量
11．3 空時編碼
11．3．1 MIMO-VLC係統空時編碼模型
11．3．2 雙發射天綫空時編碼
11．3．3 多發射天綫空時編碼
11．3．4 最大似然譯碼
參考文獻

12 MIMO技術的檢測算法
12．1 MIMO係統的基本檢測算法
12．1．1 最大似然檢測算法
12．1．2 綫性檢測算法
12．1．3 非綫性檢測算法
12．1．4 仿真結果
12．2 MIMO係統的迭代檢測算法
12．2．1 MIMO迭代檢測技術
12．2．2 MIM0迭代檢測算法
12．2．3 MonteCarlo統計方法
12．2．4 MCMC檢測算法
12．2．5 仿真結果
12．3 Turho碼編碼
12．3．1 Turbo迭代譯碼結構
12．3．2 MAP算法
12．3．3 Log-MAP算法
12．3．4 Turbo-BLAST係統
12．3．5 迭代檢測算法
參考文獻

附錄1 ZF檢測算法
附錄2 MMSE檢測算法
附錄3 ZF準則（串行乾擾抵消算法）
附錄4 MMSE準則（串行乾擾抵消算法）
附錄5 ZF準則（排序串行乾擾抵消算法）
附錄6 MMSE準則（排序串行乾擾抵消算法）
附錄7 MCRB-MCMC迭代檢測
附錄8 MCRB-U-MCMC迭代檢測

前言/序言

　　無綫光通信技術結閤瞭光縴通信及微波等傳統無綫通信的優勢，得到迅速發展，逐漸成為一種新興的寬帶接人方式，受到瞭廣泛關注。但隨著通信信息量的增大，擴充網絡帶寬資源及提高通信容量已成為亟待解決的課題。MIMO技術能夠充分利用空間資源，在不增加頻譜資源和發射功率的情況下成倍提高現有係統的信道容量，且具有更強的抗乾擾和抗衰落能力，已成為高速數據傳輸的優選技術之一。空時編碼技術通過利用陣列天綫處理技術可以有效抑製MIMO係統的衰落及提高頻譜效率，可以逼近無綫光MIMO係統的信道容量。本書將MIMO技術應用於大氣激光通信，並引入可同時提供時域和空域冗餘的空時編碼思想，作者將二者結閤，對無綫光MIMO係統空時編碼領域遇到的相關理論問題進行瞭深入的探索，初步建立瞭無綫光MIMO係統空時編碼理論基礎，是在此領域的初步嘗試。
　　全書共分12章，涉及緒論，湍流大氣中多孔徑發射／多孔徑接收技術，信道模型與信道容量，正交空時分組碼，分層空時編碼，混閤空時編碼，空時網格編碼，差分空時編碼，酉空時編碼，自適應分層空時編碼，室內MIMO-VLC係統性能分析及MIMO技術的檢測算法等內容，介紹瞭無綫光MIMO係統的關鍵技術，提齣瞭無綫光MIMO係統空時編碼的基本框架。
　　本書是西安理工大學光電工程技術研究中心的集體研究成果，王惠琴、安娜、程婷、張娜、高海濤等參與瞭本書成果的研究，諶娟、鄧莉君參與瞭本書的撰寫及校正工作。恩師吳振森教授對作者的研究工作一直很關心，提齣瞭許多寶貴意見，在此錶示深切的謝意！
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