多载波无线通信中的新型多址技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

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无线通信前沿技术丛书

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内容简介

　　多址接入是无线通信物理层的重要研究方向。随着无线通信的飞速发展，多址技术也要不断发展，以适应未来移动通信的海量接入和宽带传输需求。与此同时，以正交频分复用为代表的多载波技术，凭借其对抗多径衰落的能力，成为未来移动通信物理层的主要传输技术。
　　《多载波无线通信中的新型多址技术》对多载波无线通信中的新型多址技术进行了系统的阐述和研究，包括正交频分复用多址、多载波偏移正交幅度多址、单载波频分多址、多载波交织多址等新型技术，为基于多载波正交频分复用的多址系统设计提供了理论依据。
　　《多载波无线通信中的新型多址技术》可供从事无线通信技术与系统研究和开发的科研人员与工程技术人员学习参考，也可供高校通信类的研究生和本科高年级学生教学参考。

目录

第1章 多载波和多址技术
1．1 多载波技术
1．2 多址技术
1．3 多载波多址技术
参考文献

第2章 正交频分复用多址
2．1 子载波分配方式
2．1．1 连续分配
2．1．2 顺序交织
2．1．3 随机交织
2．2 限幅滤波技术
2．2．1 基本思想
2．2．2 简化算法
2．3 载波干扰抑制技术
2．3．1 OFDM频偏分析
2．3．2 OFDMA频偏分析
2．3．3 ICI抑制技术
2．3．4 SIR最大化频偏补偿
2．3．5 仿真结果
2．4 MIMO-OFDMA检测技术
2．4．1 MIMO原理
2．4．2 频域检测
2．4．3 仿真结果
参考文献

第3章 OFDMA／OQAM多址
3．1 广义频分复用系统
3．1．1 基函数与时频关系
3．1． GFDM系统
3．1．3 GFDM的缺陷
3．2 OFDM／OQAM系统
3．2．1 IOTA函数
3．2．2 OFDM／OQAM系统
3．2．3 快速实现方法
3．3 OFDM／OQAM信道估计
3．3．1 信道估计
3．3．2 基于前缀的估计
3．3．3 ICI抑制的估计
3．3．4 低复杂度的估计
3．4 OFDMA／OQAM多址技术
3．4．1 成形滤波器优化
3．4．2 自适应波形设计
3．4．3 OFDMA／OQAM多址
参考文献

第4章 单载波频分多址
4．1 系统模型
4．1．1 基本原理
4．1．2 子载波映射
4．2 峰均比特性分析
4．2．1 信号表示
4．2．2 分布特性
4．2．3 仿真结果
4．3 载波干扰抑制技术
4．3．1 具有频偏的信号模型
4．3．2 BER性能分析
4．3．3 SIR排序的ICI抑制
4．4 MIMO SC-FDMA信号检测
4．4．1 系统模型
4．4．2 线性频域检测
4．4．3 带反馈的频域检测
参考文献

第5章 多载波交织多址
5．1 IDMA系统
5．1．1 发射机模型
5．1．2 接收机模型
5．1．3 迭代检测
5．2 OFDM-IDMA系统
5．2．1 发射机模型
5．2．2 接收机模型
5．2．3 仿真结果
5．3 峰均比抑制技术
5．3．1 峰均比分析
5．3．2 峰均比抑制
5．3．3 仿真结果
5．4 频偏抑制技术
5．4．1 频偏分析
5．4．2 频偏抑制
5．4．3 低复杂度的频偏抑制
5．4．4 仿真结果
参考文献

前言/序言

本书简介： 《新世代通信：高效频谱利用与智能接入之道》 在信息爆炸的时代，对通信带宽的需求呈指数级增长，而可用频谱资源却日益稀缺。如何更有效地利用宝贵的频谱，如何智能地管理海量终端接入，成为当前及未来无线通信系统面临的严峻挑战。本书深入剖析了新一代无线通信网络中，围绕频谱效率和接入能力这两大核心命题，一系列颠覆性技术正在孕育和成熟。我们将重点探讨那些旨在打破传统通信模式瓶颈，实现更高速率、更低延迟、更广连接的新型多址（Multiple Access）技术的研究进展与发展趋势。 第一章：传统多址技术的局限性与新技术的萌芽 本章将首先回顾当前主流的无线通信系统中广泛采用的多址技术，如频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）以及正交频分多址（OFDMA）等。我们将详细分析这些技术的原理、优势以及它们在面对日益增长的业务需求和复杂的通信场景时所暴露出的局限性，例如频谱利用效率瓶颈、系统容量上限、接入灵活性不足等。在此基础上，本章将为读者勾勒出下一代多址技术发展的必然性和方向，引导读者理解为何必须探索和发展新的技术范式来应对未来的挑战。我们将简要介绍一些正在崭露头角的创新理念，为后续章节的深入探讨奠定基础。 第二章：基于共享频谱的弹性多址技术 随着软件定义无线电（SDR）和认知无线电（CR）技术的成熟，共享频谱资源已成为可能。本章将聚焦于那些能够根据实时信道状况、用户需求和干扰情况动态分配和调整频谱资源的多址技术。我们将深入研究动态频谱接入（DSA）的实现机制，包括频谱感知、频谱决策和频谱共享策略。特别地，我们将详细阐述不连续的、非正交的多址接入方式，探讨如何允许用户在允许的频谱内，以非严格划分的方式进行通信，从而大幅提升频谱利用率。我们将分析不同类型的共享频谱技术，如认知多址（Cognitive Multiple Access, CMA），它利用认知能力来判断频谱的可用性并进行智能接入。同时，我们还将探讨干扰对齐（Interference Alignment, IA）等技术，如何通过巧妙地设计干扰信号的对齐，从而在多用户环境下提升系统容量。这一章将揭示如何摆脱固定的频谱划分，实现更具弹性和效率的频谱利用。 第三章：面向海量连接的低功耗、低复杂度多址方案 物联网（IoT）的爆发式增长对无线通信系统提出了新的要求，即支持海量终端的接入，同时又要求终端具备低功耗、低成本的特点。本章将重点关注为满足这些需求而设计的新型多址技术。我们将深入探讨窄带物联网（NB-IoT）和LTE-M等技术中所采用的多址接入机制，分析其如何在有限的带宽内支持大量设备的并发接入，并兼顾功耗和设备复杂度。此外，我们将详细介绍基于码字分割（Code Division Multiple Access, CDMA）的变种，例如长码分多址（Long Code CDMA, LC-CDMA），以及其在物联网场景下的优化应用。我们还会探讨随机接入（Random Access）在海量连接场景下的改进方案，如基于稀疏码的随机接入（SC-RA），如何通过引入稀疏性来降低冲突概率，提升接入成功率。本章将为您呈现如何构建一个能够支撑万物互联时代的通信基础设施。 第四章：面向高速率、低时延的先进多址技术 第五代及未来移动通信系统（5G/6G）的核心目标之一是提供超高数据速率和极低的时延，以支持诸如增强现实（AR）、虚拟现实（VR）、自动驾驶、远程手术等对实时性要求极高的应用。本章将深入分析为实现这些目标而发展的新型多址技术。我们将详细探讨正交频分多址（OFDMA）在5G/6G中的演进，例如缝隙OFDMA（OFDMA with Gaps）和灵活OFDMA（Flexible OFDMA），如何通过调整子载波间隔、窗口大小等参数来适应不同的业务需求。特别地，我们将深入研究联合通信与感知（Joint Communication and Sensing, JCS）场景下的多址技术，以及分布式和分布式多址（Distributed & Distributed Multiple Access, DDMA）的理念。我们还将讨论基于时隙调度的多用户MIMO（Multi-User MIMO）系统如何通过空分复用和多址技术的结合，进一步提升系统容量和用户体验。此外，我们还会介绍非正交多址（NOMA）的进一步发展，包括其在不同场景下的应用优化，如成组不失真NOMA（Grouped NOMA）等。本章将为您揭示下一代通信网络实现超高速率与超低时延的奥秘。 第五章：人工智能在多址技术中的赋能作用 人工智能（AI）和机器学习（ML）正在深刻地改变着无线通信的各个层面，尤其是在多址技术的优化和智能化方面。本章将聚焦于AI/ML如何赋能新型多址技术。我们将探讨如何利用机器学习算法来动态优化频谱分配，例如使用强化学习（Reinforcement Learning, RL）来学习最优的频谱接入策略，以应对复杂的无线环境和动态的用户需求。我们将分析如何利用AI来智能地进行用户调度和资源分配，例如使用深度学习（Deep Learning, DL）来预测信道状态和用户行为，从而实现更精准的资源分配。此外，本章还将讨论AI在干扰管理中的应用，例如如何利用AI来识别和预测干扰源，并采取相应的对抗措施。我们还将探讨AI在接入控制方面的作用，例如如何利用AI来判断终端的接入优先级，并进行智能化的接入策略制定。本章将展现AI如何成为提升多址技术性能和灵活性的关键驱动力。 第六章：面向未来通信的多址技术展望 在对前沿多址技术进行了详细的分析后，本章将展望未来无线通信系统可能采用的多址技术。我们将探讨超大规模MIMO（Ultra-Massive MIMO）、全息通信（Holographic Communication）以及量子通信（Quantum Communication）等未来概念可能引入的新型多址挑战和解决方案。我们将讨论软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）如何与新型多址技术深度融合，构建更加灵活、可编程的无线网络架构。此外，我们还将探讨分布式机器学习（Distributed ML）在未来网络中的角色，以及它如何与分布式多址技术协同工作。本章将带领读者眺望无线通信的未来，思考下一代多址技术可能的发展方向和关键瓶颈。 结论： 《新世代通信：高效频谱利用与智能接入之道》不仅是对当前和未来多址技术的一次全面梳理，更是一次对无线通信核心问题的深入思考。本书旨在为研究人员、工程师以及对无线通信技术感兴趣的读者提供一个清晰的视角，帮助他们理解当前技术面临的挑战，掌握前沿的创新技术，并预见未来的发展趋势。通过对新型多址技术的深入探讨，本书将为构建更高效、更智能、更具连接性的下一代通信网络提供理论指导和实践启示。