MIMO-OFDM无线通信基带接收机设计

本书分为三个部分，靠前部分回顾背景知识，包括基础的调制方案、MIMO的概念、多址技术、纠错编码、信号传播和信道建模。第二部分首先深入探讨了MIMO-OFDM接收机、同步技术和信道估计中两个基本的信号处理任务，然后，简要介绍一些MIMO技术，包括空间复用、预编码和空间分集。这一部分将提供MIMO-OFDM基带接收机设计中现代信号处理的算法。第三部分涉及硬件设计的相关问题，展示了面向OFDM和MIMO接收机的基本模块和重要组件。很后，本书以一个MIMO-OFDM片上系统的实例结尾，涵盖开发MIMO-OFDM基带接收机的许多主题。

阙志达(Tzi—DarChiLleh)IEEE院士，台湾大学电机系教授，1983年毕业于台湾大学电机系，1989年获美国加州理工学院电机学博士学位。主要研究领域为数字通信集成电路设计与生物医学信号处理。2004～2007年任台湾大学电子所所长，曾前往瑞士苏黎世理工学院与美国纽约大学石溪分校访问研究。多次荣获龙腾论文奖、旺宏金硅奖，以及2004～2007年间的杰出研究奖；曾八度荣获台湾大学教学优良奖和2006年度奇景讲座教授；于2009年荣获杰出产业贡献奖。
蔡佩芸(Pei—YunTsai)台湾中央大学电机系副教授。毕业于台湾大学电机系，2005年获台湾大学电机博士学位，研究领域为通信数字信号处理与集成电路设计，曾获龙腾论文奖与旺宏金硅奖。
赖以威(L一WeiLai)博士后研究员，2011年获台湾大学电子所博士学位。曾担任德国RWTHAactlen大学研究助理和台湾大学博士后研究员，主要研究领域为无线通信基带系统硬件、算法开发以及理论系统效能分析，曾获台湾大学电子所很好博士论文奖。
杨海芬，副教授，博士，从事教学工作前曾供职于中科院微系统与信息技术研究所上海无线通信研究中心，现任电子科技大学Freescale无线通信与嵌入式系统联合实验室副主任。多年来一直从事无线通信系统方面的研究工作，作为负责人或主研人员参与完成多项国家科技攻关、靠前合作项目，并承担了本科"通信原理"、硕士研究生"数字通信"等课程的教学工作。
李鸣，南京理工大学工学博士。自2005年起在爱立信（中国）研究院历任射频工程师，系统工程师。主要从事无线接入网中基站系统架构研究与产品研发。拥有数十份无线通信相关专利。
吴胜，龙山东大学电路与系统硕士，曾参与多个OFDM调制解调芯片的设计与实现。现供职于上海酷芯微电子有限公司，主要研究方向为OFDM基带芯片算法及实现。
宁磊哈尔滨ェ业大学通信技术研究所博士生。研究方向包括：LTE增强版本的移动性管理方法、异构无线网络融合、混沌数字化序列，在靠前外期刊和靠前学术会议发表论文10余篇，受理专利7项。
郑植，博士，副研究员，IEEE协会会员。2011年6月毕业于电子科技大学通信与信息工程学院，获通信与信息系统专业博士学位。2011年8月起，在电子科技大学通信与信息工程学院从事教学和科研工作。主要研究兴趣包括：通信信号处 理、阵列及空时信号处理、无线与移动通信、数字信号处理的VLSI实现等。

译者序
前言
致谢
第一部分无线通信基础
第1章引言
1.1数字广播系统
1.1.1数字音频广播
1.1.2数字视频广播
1.2移动蜂窝系统
1.2.1载波聚合
1.2.2多天线配置
1.2.3中继传输
1.2.4协作多点传输和接收
1.3无线网络系统
1.3.1个人区域网
1.3.2本地局域网
1.3.3城域网
1.3.4广域网
总结
参考文献
第2章数字调制
2.1单载波调制
2.1.1调制信号的功率谱密度
2.1.2PSK、QAM和ASK16
2.1.3CPFSK连续相位频移键控和MSK最小频移键控
2.1.4脉冲形成和加窗
2.2多载波调制
2.2.1正交频分复用
2.2.2OFDM相关问题
2.2.3OFDM收发机架构
2.3自适应OFDM
总结
参考文献
第3章高级无线技术
3.1多输入多输出
3.1.1引言
3.1.2MIMO基础
3.1.3MIMO技术
3.1.4MIMOOFDM系统举例
3.2多址接入
3.2.1频分多址
3.2.2时分多址
3.2.3码分多址
3.2.4载波监听多址接入
3.2.5正交频分多址接入
3.2.6空频分多址接入
3.3扩频和CDMA
3.3.1PN码
3.3.2直接扩频序列
3.3.3跳频扩频
总结
参考文献
第4章纠错码
4.1引言
4.2分组码
4.2.1线性码
4.2.2循环码
4.3ReedSolomon码
4.3.1有限域
4.3.2编码
4.3.3译码
4.3.4缩短RS码
4.4卷积码
4.4.1编码
4.4.2维特比译码器
4.4.3打孔卷积码
4.5软输入软输出译码算法
4.5.1MAP译码器
4.5.2LogMAP译码器
4.5.3MaxLogMAP译码器
4.6Turbo码
4.6.1编码
4.6.2译码
4.7LDPC码
4.7.1编码
4.7.2译码
总结
参考文献
第5章信号传播与信道模型
5.1引言
5.2无线信道传播
5.2.1路径损耗与阴影衰落
5.2.2多径衰落
5.2.3多径信道参数
5.2.4MIMO信道
5.3前端的电子效应
5.3.1载波频率偏移
5.3.2采样时钟偏移
5.3.3相位噪声
5.3.4IQ不平衡和直流偏移
5.3.5功率放大器的非线性
5.4信道模型
5.4.1前端影响的模型
5.4.2多径瑞利衰落模型
5.4.3通信标准中所使用的信道模型
总结
参考文献
第二部分MIMOOFDM接收机处理
第6章同步
6.1引言
6.2同步
6.2.1同步错误
6.2.2同步错误的影响
6.2.3同步估计与补偿
6.3同步错误检测与估计
6.3.1符号定时检测
6.3.2载波频率偏移估计
6.3.3残余CFO和SCO估计
6.3.4载波相位估计
6.3.5IQ不平衡估计
6.4MIMO系统的同步错误检测与估计
6.4.1MIMOOFDM系统的符号定时检测
6.4.2MIMOOFDM系统的载波频率偏差估计
6.4.3MIMOOFDM系统残余CFO和SCO估计
6.4.4MIMOOFDM系统的载波相位估计
6.4.5MIMOOFDM系统的IQ不平衡估计
6.5同步错误恢复
6.5.1载波频率偏差补偿
6.5.2采样时钟偏差补偿
6.5.3IQ不平衡补偿
总结
参考文献
第7章信道估计与均衡
7.1引言
7.2导频图案
7.2.1SISOOFDM系统中的导频图案
7.2.2MIMOOFDM系统中的导频图案
7.3SISOOFDM信道估计
7.3.1基于块状导频符号的信道估计
7.3.2基于梳状导频符号的信道估计
7.3.3基于网格状导频符号的信道估计
7.4MIMOOFDM信道估计
7.5自适应信道估计
7.6均衡
7.6.1单抽头均衡器
7.6.2多抽头均衡器
7.7迭代接收机
7.7.1迭代同步和信道估计
7.7.2比特交织编码调制及迭代解码（BICMID）
总结
参考文献
第8章MIMO检测
8.1简介
8.2线性检测
8.2.1迫零检测
8.2.2最小均方误差检测
8.3具有信道预处理功能的MIMO检测
8.3.1排序
8.3.2QR分解
8.3.3最小均方误差排序QR分解
8.3.4排序连续干扰消除
8.3.5减格
8.4球形解码器
8.4.1深度优先树形检索
8.4.2宽度优先树形检索
8.4.3最佳优先树形检索
8.4.4复杂度的度量
8.4.5球形解码器设计空间探索
8.5软输出球形解码器
8.5.1重复树形检索
8.5.2单树形检索
8.5.3LLR裁剪
8.6迭代MIMO检测算法
8.6.1列表球形解码器
8.6.2软输入软输出球形解码器
8.6.3迭代SICMMSE检测算法
8.7预编码
8.7.1波束控制
8.7.2空间解相关
8.7.3有限反馈
8.8空间块码
总结
参考文献
第三部分MIMOOFDM
接收机硬件设计
第9章电路设计
9.1导论
9.2快速傅里叶变换模块
9.2.1FFT算法
9.2.2结构
9.2.3对比
9.3延迟缓冲器
9.3.1SRAM/寄存器文件延迟缓冲器
9.3.2基于点的延迟缓冲器
9.3.3门控时钟策略
9.3.4对比
9.4直角坐标到极坐标转换电路
9.4.1反正切函数
9.4.2幅度方程
9.4.3对比
9.5极坐标转直角坐标电路
9.5.1三角函数近似
9.5.2多项式近似
9.5.3对比
总结
参考文献
第10章MIMO.IC设计实例
10.1简介
10.2QR分解
10.2.1系统描述
10.2.2算法设计
10.2.3架构设计
10.2.4实验结果
10.38×8软输出球形译码器
10.3.1模块描述
10.3.2算法设计
10.3.3架构设计
10.3.4实验结果
总结
参考文献
第11章移动MIMO.WiMAX片上系统设计
11.1WiMAX标准简介
11.2移动WiMAX.OFDM和桢结构
11.3WiMAX基带接收机设计
11.3.1自动增益控制
11.3.2包检测
11.3.3符号定时恢复
11.3.4载波频率偏移补偿
11.3.5信道估计
11.3.6MIMO检测器
11.3.7外接收机
11.4WiMAX媒体接入控制设计
11.5WiMAX.SoC实现与场测
11.5.1实验测试和性能评估
11.5.2台湾高铁场测
总结
参考文献
术语表