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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 研究现状5

1.3 本书结构12

1.4 小结12

参考文献12

第2章 中继系统物理层基本技术介绍20

2.1 分集技术20

2.1.1 分集的基本概念20

2.1.2 常用的分集技术20

2.1.3 常用的中继协作通信技术25

2.2 MIMO基础概述28

2.2.1 MIMO系统中的空间分集28

2.2.2 MIMO系统中的空间复用31

2.2.3 MIMO及MIMO双向中继信道中的分集-复用折中回顾34

2.3 网络编码技术36

2.3.1 网络编码的基本概念36

2.3.2 常用的网络编码方法38

2.4 认知无线电技术39

2.4.1 基于干扰温度的传输方案39

2.4.2 认知环境下的协作通信方案40

2.5 干扰对齐技术40

2.5.1 干扰对齐基本概念40

2.5.2 不同维度上的干扰对齐43

2.5.3 干扰对齐在具体场景中的应用46

2.6 物理层安全简介51

2.7 UWB基础介绍52

2.7.1 UWB信道53

2.7.2 UWB常用接收机设计53

参考文献55

第3章 分集-复用折中性能的研究59

3.1 经典协作通信方案59

3.2 轮询调度和轮询中继的多用户协作通信方案59

3.2.1 基于轮询调度和轮询中继的多用户协作通信方案介绍61

3.2.2 所提方案与经典方案实现要求对比64

3.2.3 所提方案性能分析66

3.2.4 仿真与讨论80

3.2.5 R3SSP方案在译码转发系统中的应用86

3.3 多用户协作通信系统中的联合协作分集与多用户分集方案87

3.3.1 现有联合多用户分集与协作分集方案88

3.3.2 基于贪婪调度和轮询中继的联合多用户分集与协作分集通信方案90

3.4 基于轮询调度的联合协作分集与多用户分集通信方案US-LCRP方案102

3.4.1 基于轮询调度获得多用户分集的可行性探讨103

3.4.2 RRFS方案103

3.4.3 分集阶数分析106

3.4.4 仿真与讨论108

3.5 基于多天线的多用户协作通信系统中的协作方案研究111

3.5.1 VBLAST系统介绍111

3.5.2 基于空间复用和线性检测的多用户协作通信方案113

3.5.3 利用中继共享改进的多天线多用户协作通信方案115

参考文献123

第4章 中继天线选择技术及用户调度125

4.1 多天线双向中继系统中的中继天线选择技术125

4.1.1 点到点多天线系统中的天线选择125

4.1.2 针对单流物理层网络编码的中继天线选择方法128

4.1.3 多流物理层网络编码中的天线选择算法136

4.2 MIMO-Y信道中的中继天线选择及用户选择技术154

4.2.1 基本MIMO-Y信道模型及传输方法介绍155

4.2.2 MIMO-Y信道中的中继天线选择160

4.2.3 MIMO-Y信道中的用户选择165

4.3 基于相位旋转辅助的多天线中继选择技术170

4.3.1 系统描述170

4.3.2 基于天线选择的传输方案172

4.3.3 基于任意中继的传输173

4.3.4 相位旋转辅助的Max-Min中继选择方案175

4.3.5 分集阶数以及误符号率分析181

4.3.6 基于PR的时间拓展方案187

4.3.7 仿真与讨论189

参考文献193

第5章 双向中继系统中的PNC专属接收机196

5.1 系统模型及已有方法回顾197

5.1.1 系统模型197

5.1.2 基于虚拟MIMO的现有设计方案回顾198

5.1.3 基于适度检测的现有方案回顾198

5.1.4 现有方案总结200

5.2 一种针对MPSK调制的PNC专属接收机200

5.2.1 基于内积运算的接收机200

5.2.2 基于外积运算的接收机203

5.3 基于天线选择的广播方案204

5.4 仿真与讨论205

参考文献208

第6章 双向中继系统中基于网络编码技术的异步检测算法210

6.1 系统模型210

6.2 现有的异步检测算法211

6.2.1 利用符号间干扰的碰撞解决方案CRESM211

6.2.2 基于置信度传播理论的ML检测算法212

6.3 基于正交投影的检测算法212

6.3.1 所提检测算法介绍212

6.3.2 复杂度分析214

6.4 仿真与讨论215

参考文献218

第7章 基于MIMO的物理层网络编码传输技术219

7.1 获取分集增益的MIMO物理层网络编码传输方案219

7.1.1 系统模型及已有方法回顾221

7.1.2 类似最大比合并的中继物理层网络编码检测器223

7.1.3 中继物理层网络编码检测225

7.1.4 仿真与讨论225

7.2 获取复用增益的MIMO物理层网络编码方案228

7.2.1 系统模型及传输方案设计228

7.2.2 传输方案设计229

7.2.3 仿真与讨论230

参考文献232

第8章 基于符号的物理层网络编码传输技术234

8.1 系统模型235

8.2 SIMO系统中分集增益与阵列增益基础235

8.3 单天线SPNC方案分集性能分析237

8.4 多天线SPNC分集技术240

8.4.1 PA辅助下的AS-SPNC技术241

8.4.2 PA辅助下的SC-SPNC技术244

8.5 基于MQAM的SPNC技术252

8.6 仿真与讨论254

参考文献258

第9章 基于机会网络编码的协作传输方案260

9.1 系统模型260

9.2 经典的中继协作传输方案261

9.2.1 基于最优中继选择的协作方案261

9.2.2 基于网络编码技术的协作方案261

9.3 基于机会网络编码的协作传输方案263

9.3.1 所提协作方案介绍264

9.3.2 所提方案性能分析268

9.4 仿真与讨论276

参考文献279

第10章 基于动态网络编码的协作通信方案280

10.1 经典协作通信方案280

10.1.1 基于bit-xor的协作通信方案280

10.1.2 基于线性网络编码的协作通信方案280

10.2 基于动态bit-xor的协作通信方案281

10.2.1 所提方案介绍281

10.2.2 所提方案的性能分析282

10.2.3 仿真与讨论284

10.3 基于动态bit-xor和机会中继的多用户多中继协作通信方案285

10.3.1 所提方案介绍285

10.3.2 所提方案的性能分析287

10.3.3 仿真与讨论289

10.4 基于线性网络编码的多用户协作通信方案291

10.4.1 系统模型291

10.4.2 所提方案介绍291

10.4.3 所提方案的性能分析293

10.4.4 仿真与讨论296

参考文献299

第11章 双向中继系统中的传输策略300

11.1 双向中继系统中的传输策略301

11.1.1 模拟网络编码策略301

11.1.2 时分广播策略302

11.1.3 自适应中继／直传传输策略303

11.1.4 机会式用户选择策略304

11.2 自适应模式选择传输策略304

11.2.1 系统模型305

11.2.2 方案介绍305

11.2.3 AMS传输策略的中断性能分析307

11.2.4 仿真与讨论311

11.3 多用户多中继系统中的AMS传输策略315

11.3.1 系统模型315

11.3.2 联合用户中继调度——AMS传输策略316

11.3.3 联合策略中断性能分析317

11.3.4 仿真与讨论321

11.4 基于Alamouti编码的双向中继系统中的全双工传输策略323

11.4.1 全双工双向中继系统模型324

11.4.2 基于分布式Alamouti编码的传输策略325

11.4.3 仿真与讨论336

参考文献339