Precoding Techniques for Digital Communication Systems pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer

作者:C. C. Jay Kuo

出品人:

页数:336

译者:

出版时间:2008-9-19

价格:GBP 104.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780387717685

丛书系列:

图书标签:

Precoding
Digital Communication
Wireless Communication
MIMO
Signal Processing
Communication Theory
Wireless Systems
OFDM
Spatial Multiplexing
Interference Mitigation

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具体描述

This book provides a comprehensive review of precoding techniques for digital communications systems from a signal processing perspective. In the first part of the book the authors provide an overview of the principles of precoding for channels with intersymbol interference (ISI) such as Tomlinson-Harashima precoding and Trellis precoding. There is also a discussion on how the widely used OFDM systems can be treated as a special case of precoding techniques and introduce precoding schemes for OFDM systems. Further, the book provides an overview of various existing precoding techniques that reduce the interference level while keeping the receiver design simple in CDMA systems. There is also a complete chapter on the issue of precoding for multiple input multiple output (MIMO) channels. The second part of the book introduces the state-of-the-art precoding techniques originating from several projects and research activities involving multiuser OFDM transmissions and ultra-wideband (UWB) radio systems.

好的，这是一份关于《Precoding Techniques for Digital Communication Systems》这本书的图书简介，专注于其所涵盖的核心内容，同时保持自然流畅的描述风格。 --- 《Precoding Techniques for Digital Communication Systems》：深入解析现代通信中的预编码技术书籍简介在高速、高容量的数字通信系统日益成为现代社会基石的今天，如何有效对抗信道衰落、提高频谱效率以及增强系统可靠性，是通信工程师和研究人员面临的核心挑战。本书《Precoding Techniques for Digital Communication Systems》正是针对这一需求而精心撰写的一本权威著作。它全面、深入地探讨了预编码技术在现代数字通信系统设计与优化中的关键作用、理论基础及其工程实现。本书旨在为从事无线通信、移动通信、卫星通信以及相关领域的研究人员、系统设计师和高级学生提供一个坚实的知识框架。它不仅梳理了预编码技术的历史沿革和基本原理，更着重于现代复杂信道环境下的先进应用，特别是针对大规模多输入多输出（Massive MIMO）、毫米波（mmWave）通信以及面向未来的6G系统设计。核心内容综述本书的结构逻辑严谨，内容层层递进，从基础概念出发，逐步深入到复杂系统的优化算法。第一部分：基础理论与背景开篇部分为读者奠定了坚实的理论基础。首先，对数字通信系统中的信道模型进行了详尽的阐述，特别是针对多径衰落和多用户干扰等关键问题。接着，系统地介绍了预编码（Precoding）的概念，明确其在发射端对信号进行预处理，以优化接收端的性能目标，如最小化误差或最大化信噪比。本部分详细解析了线性预编码（Linear Precoding）的基本框架，包括迫零（ZF）、最小均方误差（MMSE）等经典技术，帮助读者理解预编码在消除干扰和补偿信道不利影响方面的初步能力。第二部分：多天线系统中的预编码随着天线数量的增加，预编码技术的复杂性和重要性也显著提升。本书的第二部分聚焦于多输入多输出（MIMO）系统。这里，我们深入探讨了如何利用空时处理（Space-Time Processing）来充分挖掘空间复用增益和阵列增益。内容涵盖了基于优化理论的预编码设计，例如，如何根据特定的信道状态信息（CSI）设计最优的预编码矩阵，以实现最大化系统吞吐量或提升能效。特别地，本书对迫零预编码（ZF Precoding）和迫零预编码的性能边界进行了深入的分析，并探讨了在CSI不完美情况下的鲁棒性设计策略。第三部分：面向多用户和干扰协调的预编码在多用户多输入多输出（MU-MIMO）场景下，预编码不仅要处理单用户内部的信道衰落，更需要有效地管理用户间的干扰。本部分是本书的重点之一。详细介绍了各种多用户预编码方案，包括： 1. 干扰消除技术：侧重于如何通过联合预编码来近似实现用户间的正交化，从而最小化或消除跨用户干扰（Inter-User Interference, IUI）。 2. 基于优化的资源分配：探讨了将预编码设计转化为一个复杂的非凸优化问题，并介绍了迭代算法、凸近似方法来求解最优的预编码向量或矩阵。这部分内容深入讲解了如何权衡系统的总吞吐量、公平性以及各用户的服务质量（QoS）需求。 3. 波束赋形与功率分配的联合优化：在更实际的场景中，预编码常常与功率分配紧密耦合。本书提供了如何将两者联合优化，以达到系统级性能最优的分析框架和算法实例。第四部分：先进通信场景下的预编码技术本书紧跟通信技术前沿，探讨了预编码在应对新兴挑战时的应用。大规模MIMO (Massive MIMO)：随着天线规模的激增，对预编码的计算复杂度和CSI获取提出了更高的要求。书中详细分析了在大规模阵列下，如何利用大规模系统的特性（如信道的高度集中性）来简化预编码设计，例如，基于格导向（格化）的预编码和有限反馈预编码策略。毫米波通信（mmWave）：毫米波频段的特点是路径损耗大，对波束赋形精度要求极高。本书阐述了混合模拟-数字预编码（Hybrid Analog-Digital Precoding）的设计，它通过模拟移相器和数字处理单元的结合，在保证高增益波束的同时，有效降低了数字处理的复杂度。安全性与隐私：在信息论安全性的背景下，预编码也被用作增强通信安全的一种手段，通过精心设计的预编码矩阵，可以有效地对抗窃听者，本书对此类物理层安全预编码技术进行了探讨。第五部分：实际实现与性能评估最后一部分将理论与实践相结合。书中讨论了在实际系统中实现预编码时所面临的工程挑战，包括CSI的获取误差（CSI Uncertainty）及其对预编码性能的影响。同时，提供了大量的仿真结果和性能分析，帮助读者直观地理解不同预编码方案在不同信道条件下的表现差异，并指导他们在实际系统设计中做出合理的取舍。结论《Precoding Techniques for Digital Communication Systems》是一本面向深度研究和实际应用的参考书。它不仅系统地梳理了预编码技术的核心原理，更以前瞻性的视角探讨了其在下一代高速无线通信系统中的关键作用和创新应用。对于任何希望在无线通信领域实现技术突破的研究者和工程师而言，本书都是一份不可或缺的宝贵资源。