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Part1 引言1

第1章 背景1

目录1

1.1 调制系统设计4

1.2 3　G系统中技术的多样性7

1.2.1　WCDMA 99版与WCDMA第4版7

2.1 信道模型 18

10.1.1 计算反馈度量 219

1.2.2　WCDMA：最新版本11

1.2.3　cdma 200012

1.3　GSM/EDGE12

1.4.1 动机13

1.4　3G和更高技术要求的多天线模型13

1.4.2　新近的多天线传输方法示例14

1.5　总结15

第2章　多样增益、信噪比增益和增益率17

2.1.1　多径信道21

2.1.2　空间信道22

2.1.3　MIMO系统信道模型23

2.1.4　极化多样性26

2.2　传输多样性的性能局限26

2.3　理论上的MIMO信道容量30

2.3.1　在发送器端中无CSI31

2.3.2　在发送端的CSI33

2.4　相关信道的MIMO信道容量36

2.5 闭环传输系统的工作参数41

2.6　总结43

Part2 开环方法(Open-loop Methods)45

第3章 开环的概念：背景知识45

3.1　延时分集（Delay Diversity）46

3.2　相位调制隐性分集47

3.3　码分与时分的发射分集50

3.4　分集变换51

3.5 空-时编码55

3.5.1 空-时网格编码55

3.5.2　空-时编码设计准则57

3.5.3 空-时网格编码与空-时分组码58

3.6　空-时分组码60

3.6.1 双发射机天线：STTD60

3.6.2　多重发射机天线61

3.6.3　空-时分组码术语64

3.7　非线性调制矩阵65

3.8 总结66

第4章 矩阵调制：低信噪比的情况67

4.1　线性矩阵调制69

4.1.1 基础矩阵69

4.1.2　分集性和自干扰70

4.2　举例73

4.3 低SNR时的启发式设计准则78

4.3.1 Frobenius正交性79

4.3.2　最小自干扰80

4.3.3　符号同质80

4.3.5　最大化互信息81

4.3.4　最大符号分集81

4.4　匹配滤波器与最大似然度量82

4.4.1 等效传输矩阵82

4.4.2　最大似然检测度量84

4.4.3　设计准则与最大似然度量85

4.5 互信息86

4.5.1　信息与干扰86

4.5.2　扩大信息量88

4.6　围绕对角优势扩充93

4.6.1　信息测量中的对角优势94

4.6.2　性能测量中的对角优势95

4.7 测试性能96

4.8 总结98

第5章　增大符号率：准正交层101

5.1 正交设计102

5.1.1　线性空-时码的性能最佳化102

5.1.2 幺正性和线性的推理103

5.1.3　正交设计构成104

5.1.4　正交设计及消息106

5.2　复杂性问题：选择符号率和目标Tx差异107

5.2.1 达到容量107

5.2.2　线性探测108

5.2.3　选择符号率110

5.2.4　选择目标Tx差异度111

5.3 多调制设计112

5.4　准正交层的矩阵调制113

5.4.1 矩阵调制的克里夫德基础114

5.4.2　调制矩阵的闲置方向115

5.4.3　N1＝2，Nr＝2时的分层设计116

5.4.4　最小自干扰3＋1分层的4×4设计118

5.4.5　最小自干扰2＋2分层的4×4设计122

5.4.6　对Nt＞4，Nr＝1的准直角方案124

5.5　总结125

第6章　接收器算法127

6.1　信道估计流量128

6.2　最大似然检测129

6.3　半正交加速最大似然检测131

6.4　线性接收机132

6.5　迭代接收机134

6.6　联合解码和检测136

6.7 举例：对ABBA的线性检测137

6.8　性能138

6.9 总结140

第7章 矩阵调制：高信噪比方面141

7.1 信息和性能的对称性144

7.1.2　归一左右对称性145

7.1.1 正交实字符对称性145

7.1.3 举例147

7.2　用正交字符旋转优化性能148

7.2.1　符号旋转保护148

7.2.2　符号旋转的变化多样度151

7.2.3　性能改变和多样性符号旋转的保留152

7.3 ABBA的外在性能复数153

7.3.1　分级星图的旋转154

7.3.2　矩阵旋转159

7.3.3 性能163

7.4　通过拓展面积来改善性能164

7.4.2　拓展3＋1层165

7.4.1 拓展ABBA165

7.5　对比4Tx天线的分层设计167

7.5.1 公制设计168

7.5.2　性能169

7.5.3　复杂性探测171

7.6　加权和多调制非正交矩阵调制172

7.6.1 加权ABBA172

7.6.2 多调制ABBA173

7.7　总结174

第8章　加强的实用性开环设计177

8.1　随机矩阵调制179

8.1.1　非正交方案的随机化180

8.1.2　正交空-时分组编码的随机化183

8.2　具有被旋转星座图的空-时分组码187

8.2.1 变形的STBC-OTD结构188

8.2.2　对等效信道相关矩阵的影响189

8.2.3　相关信道中改进的性能191

8.2.4 合并分集传输和STBC193

8.3　性能评估194

8.3.1　没有信道编码时的性能194

8.3.2　外部编码的性能195

8.4　总结197

第9章 MIMO系统的高数据率设计方案199

9.1 Frobenius正交归一化矩阵集200

9.1.1 Clifford基矩阵201

9.1.2　Weyl基矩阵202

9.1.3 Hadamard基矩阵203

9.2 当NT＝T＝2时的双MIMO调制的最优数据率205

9.3　数据率为2的四发射天线207

9.3.1　双STTD208

9.3.2 双ABBA209

9.3.3 三符号准正交且数据率为2的方法212

9.4　数据率为3的四传输天线212

9.5　数据率为4的四传输天线213

9.7　总结215

9.6　这些方案提供的信息215

Part3 闭环方法217

第10章 闭环方法——选择性多天线扩展217

10.1 在WCDMA中的闭环传输多样性218

10.1.2　量化与反馈编码220

10.1.3　提高可靠率225

10.2　超过两个的传输天线228

10.2.1 使用快速反馈信号处理的扩展229

10.2.2　使用长期反馈进行线性处理232

10.2.3 反馈编码与矩阵参数233

10.3　性能235

10.4　总结239

第11章　关于闭环概念的分析241

11.1 一般反馈信号设计方法242

11.2　关于共相算法的信噪比增益的分析245

11.3 排序和共相算法的SNR增益分析249

11.3.1 减少反馈信号的量254

11.3.2　双传输天线分析257

11.4 多程Rayleigh衰减信道的SNR增益259

11.5　反馈信号里的错误263

11.6　反馈反应267

11.7 比特错误率272

11.8　对于顺序和共相算法的传输权重产生275

11.9　相对瑞利衰减信道中的信噪比增益277

11.9.1 长时期反馈的量子化282

11.10　总结283

第12章 混合闭环开环方法285

12.1 开环系统和闭环系统的比较286

12.2　收发机基本概念290

12.2.1 相关信道、预编码和矩阵调制290

12.2.2 多入单出传输的长期波束合成292

12.2.3　非正交调制矩阵的长期波束合成294

12.3　性能294

12.4　空-时再传输297

12.4.1 码元速率次数为1的再传输方案298

12.4.2　码元速率次数为2的再传输方案299

12.4.3　数值例子301

12.5 自适应空-时调制安排302

12.6 总结304

附录A　均匀、恒等和不等307

A.1 均匀和转换308

A.2　酉恒等式和行列式不等式309

附录B　克里夫德代数的矩阵表示法313

B.1　矩阵表达式的维数314

B.2　普通矩阵的克里夫德基318

附录C　缩略词323

参考文献328