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出版者:American Mathematical Society

作者:Dimacs Workshop Signal Processing for Wi

出品人:

页数:299

译者:

出版时间:2003-11-01

价格:USD 100.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780821834077

丛书系列:

图书标签:

• 无线通信
• 多天线
• 信道建模
• MIMO
• 信号处理
• 无线电传播
• 信息论
• 通信系统
• 天线技术
• 优化理论

《无线通信的基石：多天线技术剖析》 在现代无线通信飞速发展的浪潮中，信号传输的质量与效率始终是核心的挑战。曾经，单一的天线犹如孤军奋战，在复杂的无线环境中显得力不从心，面临着衰落、干扰和容量瓶颈等诸多难题。然而，一项革命性的技术——多天线系统，彻底改变了这一局面，为无线通信带来了前所未有的强大动力。《无线通信的基石：多天线技术剖析》深入探索了这一领域的核心奥秘，为读者勾勒出一幅清晰而全面的技术蓝图。 本书并非仅仅罗列技术名词，而是着力于揭示多天线系统背后的深刻原理和巧妙设计。它将带领您深入理解，当两个或多个天线被巧妙地集成到发送端和接收端时，如何能够通过空间维度的赋能，极大地提升无线链路的性能。我们不再仅仅依赖于频率和时间的单一维度进行信息编码，而是充分利用了无线信道的空间维度，实现了信号传输的“飞跃”。 空间复用：突破容量的藩篱 在多天线技术的众多优势中，空间复用（Spatial Multiplexing）无疑是最为耀眼的明星。想象一下，在一个有限的频率带宽内，您如何才能发送更多的数据？空间复用提供了一种优雅的解决方案。通过在发送端部署多个天线，并对发送数据流进行巧妙的预编码，使得这些数据流在空间中呈现出相对独立的传播路径，然后在接收端利用其多个天线接收这些信号，并通过精密的信号处理技术将它们分离出来。这意味着，在相同的带宽下，您可以同时传输多个独立的数据流，从而成倍地提升了数据传输速率。本书将详细解析空间复用背后的数学模型，从预编码算法的原理到接收端的信号分离技术，深入浅出地展现其工作机制，让您领略如何通过空间的智慧来“复制”信息。 分集增益：抵御信号衰落的坚盾 无线信道如同变幻莫测的大海，信号在传播过程中会经历各种形态的衰落，这会导致通信质量的急剧下降。分集技术（Diversity）正是为了应对这一挑战而生。通过在发送端或接收端（或者两者兼有）部署多个天线，接收同一信息的多个副本，尽管这些副本可能经历了不同的衰落。当这些信号副本被组合起来时，其整体的抗衰落能力将得到显著提升。即使其中一个信号副本因为某个瞬间的严重衰落而变得模糊不清，其他未受影响的副本仍然能够为恢复原始信息提供足够的支持。本书将详述不同类型的分集技术，如空间分集（Spatial Diversity）和选择性合并（Selection Combining）、最大比率合并（Maximal Ratio Combining）等，分析它们在改善信号可靠性方面的效用，以及如何通过优化天线配置和信号处理策略来最大化分集增益。 波束赋形：精准聚焦的通信利器 在日益拥挤的无线频谱中，如何有效地利用有限的资源，并减少对邻近用户的干扰，是无线系统设计中不可回避的问题。波束赋形（Beamforming）技术应运而生，它如同为通信信号装上了一双“精准的眼睛”。通过对发送端或接收端天线阵列中各个天线的信号进行相位和幅度的精确调整，可以形成一个指向特定方向的“信号波束”，将能量集中地传输到目标用户，同时抑制非目标方向的信号。这不仅可以大幅提升信号的信噪比，从而提高数据传输速率，还能有效地降低对其他用户的干扰，实现更公平的资源分配。本书将深入探讨波束赋形技术，包括其基础理论、不同类型的波束赋形方法，以及在各种无线通信标准（如4G、5G）中的应用，让您了解这项技术如何成为实现高效、可靠通信的关键。 MIMO系统：整合优势的强大平台 多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）系统是将空间复用、分集增益和波束赋形等多种先进技术整合在一起的强大平台。它不再是孤立地运用某一种技术，而是将这些技术巧妙地融合，以实现最佳的通信性能。例如，在一个MIMO系统中，可以同时利用空间复用提高容量，利用分集增益抵抗衰落，并结合波束赋形提高信号的指向性。本书将深入剖析MIMO系统的架构和工作原理，探讨不同MIMO配置（如SU-MIMO、MU-MIMO）的特点和优势，以及其在现代无线通信系统中的关键作用。 实际应用与未来展望 《无线通信的基石：多天线技术剖析》的价值不仅在于其深入的技术讲解，更在于它将理论与实践紧密结合。本书还将探讨多天线技术在实际无线通信系统中的广泛应用，例如在蜂窝网络、Wi-Fi、卫星通信以及物联网等领域，多天线技术是如何被部署和优化的。此外，本书还将展望多天线技术在未来无线通信发展中的关键角色，例如在下一代移动通信（6G）以及新兴的无线应用中的潜力，为读者提供一个前瞻性的视野。 阅读本书，您将不仅掌握多天线技术的精髓，更能理解它是如何成为支撑现代无线通信高效、可靠运行的强大基石。无论您是无线通信领域的专业人士、研究人员，还是对现代通信技术充满好奇的学生，本书都将为您打开一扇通往更深层次理解的大门，让您在瞬息万变的无线世界中，洞悉技术变革的脉络，把握未来的发展方向。

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