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第1章 引言 1

1.1 研究背景 2

1.2 研究现状 5

1.3 技术优势 8

1.4 面临挑战 9

参考文献 11

第2章 基础理论 13

2.1 系统性能指标 14

2.1.1 平均信噪比 14

2.1.2 中断概率 15

2.1.3 平均误符号率 15

2.1.4 衰落量 16

2.1.5 平均中断周期 17

2.2 信道模型 17

2.2.1 二维MIMO信道 18

2.2.2 三维MIMO信道 20

2.3 大规模MIMO传输 23

2.3.1 上行检测技术 23

2.3.2 下行预编码技术 27

2.4 本章小结 29

参考文献 29

第3章 K复合衰落信道分布式大规模二维MIMO信道容量界 31

3.1 研究背景 32

3.2 系统模型与信道容量 33

3.2.1 分布式MIMO衰落模型 33

3.2.2 信道容量 34

3.3 预备数学知识 34

3.3.1 随机变量分布 34

3.3.2 盖优化理论 35

3.4 分布式MIMO容量界 35

3.4.1 遍历容量上界 35

3.4.2 遍历容量下界 39

3.4.3 大规模MIMO渐进性能 41

3.5 仿真结果 43

3.6 本章小结 45

参考文献 45

第4章 广义K复合衰落信道分布式大规模二维MIMO接收检测近似性能 47

4.1 研究背景 48

4.2 衰落模型 49

4.3 分布式MIMO性能 50

4.4 矩匹配近似方法 52

4.5 近似性能分析 54

4.5.1 近似可达和速率 54

4.5.2 近似误符号率 58

4.5.3 近似中断概率 59

4.6 大规模MIMO渐进性能 60

4.7 仿真结果 62

4.8 本章小结 66

参考文献 66

第5章 莱斯/伽马复合衰落信道小小区协作二维MIMO接收检测技术及性能 68

5.1 研究背景 69

5.2 协作模型与SNR统计特征 70

5.3 可达和速率 73

5.4 误符号率和中断概率 75

5.4.1 误符号率 75

5.4.2 中断概率 77

5.5 仿真结果 77

5.6 定理证明过程 81

5.6.1 定理5.1证明 81

5.6.2 定理5.2证明 82

5.6.3 推论5.2证明 82

5.6.4 定理5.3证明 83

5.6.5 推论5.3证明 84

5.6.6 定理5.4证明 85

5.7 本章小结 86

参考文献 86

第6章 瑞利/对数正态三维MIMO接收检测技术及性能 88

6.1 研究背景 89

6.2 系统模型与用户三维分布 90

6.2.1 系统模型 90

6.2.2 用户三维分布 92

6.3 可达和速率与理论下界 93

6.3.1 可达和速率 93

6.3.2 可达和速率下界 94

6.4 大规模MIMO渐进性能 96

6.5 仿真结果 97

6.5.1 场景一 98

6.5.2 场景二 101

6.6 本章小结 103

参考文献 103

第7章 K复合衰落信道三维多用户MIMO系统接收检测及性能 105

7.1 研究背景 106

7.2 系统模型 107

7.2.1 衰落信道模型 107

7.2.2 用户分布模型 108

7.3 三维MIMO系统性能分析 108

7.3.1 可达和速率分析 108

7.3.2 下界速率分析 109

7.3.3 大规模MIMO系统渐进性能 111

7.4 仿真结果 112

7.5 本章小结 114

参考文献 114

第8章 多小区非协作大规模三维MIMO预编码技术及性能 116

8.1 研究背景 117

8.2 系统模型 118

8.2.1 MIMO信道衰落模型 118

8.2.2 三维MIMO信道 120

8.2.3 归一化MRT预编码 120

8.3 三维MIMO性能 122

8.3.1 数据速率 123

8.3.2 误符号率 124

8.3.3 中断概率 126

8.4 大规模MIMO渐进性能 127

8.5 仿真结果 128

8.6 本章小结 132

参考文献 132

第9章 多小区协作大规模三维MIMO接收技术及性能 134

9.1 研究背景 135

9.2 系统模型 136

9.2.1 MIMO信道衰落模型 136

9.2.2 三维MIMO模型 137

9.2.3 上行协作模型 138

9.3 可达和速率下界 140

9.4 渐进性能与最佳用户数方案 141

9.4.1 渐进性能分析 141

9.4.2 最佳用户数方案 144

9.5 仿真结果 146

9.6 本章小结 149

参考文献 150

附录 151

附录A 缩略语对照表 152

附录B 数学符号表 153