无线通信中的极化信息处理

目录
前言... 1
第1章概论 2
1.1 引言 2
1.2 极化的历史 2
1.3 极化信息处理概况 3
1.3.1 雷达通信中的极化信息处理 3
1.3.2 光通信中的极化信息处理 8
1.3.3 卫星通信中的极化信息处理 10
1.3.4 无线通信中的极化信息处理 11
1.4 无线通信中极化信息处理面临的主要问题 13
参考文献 15
第2章 极化基础理论 19
2.1极化概述 19
2.1.1电磁波基本场方程 19
2.1.2 极化概念与极化椭圆 21
2.2 电磁波的极化表征 27
2.2.1 完全极化波表征 27
2.2.2部分极化波表征 32
2.2.3 瞬态极化波表征 36
2.2.4随机极化波表征 38
2.2.5 电磁波极化表征方法的相互关系 43
2.3极化基及其变换 45
2.4极化时频分布表征 46
2.4.1 电磁波瞬态极化短时傅里叶变换 47
2.4.2电磁波瞬态极化Wigner-Ville分布 48
2.5 任意极化状态的产生 52
2.6极化电波的最佳接收问题 53
2.6.1 任意极化接收原理 54
2.6.2极化匹配与失配 55
参考文献 58
第3章 无线极化信道 59
3.1概述 59
3.2经典MIMO信道模型 59
3.3无线极化信道模型 61
3.3.1极化信道物理模型 62
3.3.2极化信道解析模型 71
3.3.3标准化工作中的极化信道模型 77
3.4无线信道去极化效应分析 82
3.4.1极化相关性与极化功率不平衡 83
3.4.2极化模式色散和极化相关损耗 87
3.5无线极化信道未来挑战及研究方向 94
参考文献 95
第4章 无线信号极化调制与解调 98
4.1 概述 98
4.2 无线信号极化调制解调理论 98
4.2.1极化调制原理 98
4.2.2极化解调原理 100
4.2.3极化调制收发信机设计 102
4.2.4极化调制性能 103
4.3 极化和传统幅-相联合调制解调理论 107
4.3.1联合调制原理 108
4.3.2联合解调原理 109
4.3.3 PAPM收发信机设计 110
4.4 极化调制理论在绿色无线通信中的应用 111
4.4.1基于极化调制理论的功放能效优化 112
4.4.2基于联合调制理论的功放能效优化 122
4.4.3基于联合调制理论的多载波系统功放能效优化 128
4.5 无线信号极化调制未来挑战及研究方向 134
参考文献 135
第5章极化频谱感知 138
5.1概述 138
5.2极化感知模型 138
5.3极化似然比检验 140
5.3.1基于似然比检验的极化感知 141
5.3.2加性高斯白噪声下的极化似然比检验 144
5.4极化匹配滤波器 147
5.5极化能量感知 149
5.5.1基于能量最优加权的极化感知 149
5.5.2基于虚拟变极化的极化能量感知 153
5.5.3极化能量感知性能仿真分析 156
5.6基于广义似然比检验的极化感知 160
5.6.1 已知， 未知的广义似然比检验 161
5.6.2 已知， 未知的广义似然比检验 162
5.6.3 和 均未知的极化盲感知算法 164
5.6.4感知性能仿真分析 168
5.7基于瞬态Stokes矢量的极化感知 172
5.7.1基于瞬态归一化Stokes矢量的极化感知 172
5.7.2基于瞬态Stokes子矢量的极化感知 177
5.7.3感知性能仿真分析 181
5.8考虑PMD现象的极化感知 183
5.8.1PMD现象及其对感知性能的影响 184
5.8.2频域差分极化感知算法设计 186
5.8.3极化距离方差盲感知算法设计 188
5.8.4感知性能分析 192
5.9非理想噪声下的极化感知 195
5.9.1非理想噪声问题 195
5.9.2非理想噪声下的极化盲感知 196
5.9.3基于预白化的极化感知 198
5.9.4 非理想噪声下的极化感知性能分析 200
5.10考虑空间到达角的极化感知 202
5.10.1极化频谱感知中的到达角问题 202
5.10.2 未知， 和 已知的广义似然比检验 205
5.10.3 和 未知， 已知的广义似然比检验 206
5.10.4 ， 和 未知的广义似然比检验 207
5.10.5感知性能仿真分析 209
5.11未来可能研究方向 211
参考文献 212
第6章无线极化频谱共享 216
6.1 概述 216
6.2 基于变极化的极化域频谱共享 216
6.2.1系统及信号描述 216
6.2.2 极化域频谱共享模型 218
6.2.3 基于干扰约束的极化域频谱共享算法(IC-PSS) 220
6.2.4 基于半盲极化适配的极化域频谱共享算法（SBPA-PSS） 222
6.2.5 频谱效率分析 224
6.2.6 仿真分析 227
6.3 基于联合变极化和波束赋形的极化-空域频谱共享 231
6.3.1 系统及信号描述 232
6.3.2 极化-空域频谱共享模型 234
6.3.3 基于联合变极化和波束赋形的极化-空域频谱共享算法 237
6.3.4 理论分析 240
6.3.5 仿真分析 243
6.4 PMD现象下的极化域/极化-空域频谱共享 250
6.4.1 影响PMD现象的因素分析 251
6.4.2 PMD现象对极化频谱共享的影响分析 252
6.4.3 基于子载波分簇的极化频谱共享算法 253
6.4.4 实验和仿真分析 256
6.5 具有极化频谱共享功能的OFDM发射机原理框图设计 259
6.5.1 具有PSS功能的OFDM发射机原理框图 259
6.5.2 具有PSSS功能的OFDM发射机原理框图 260
6.5.3 具有DCPSS功能的OFDM发射机原理框图 261
6.6 极化频谱共享未来挑战及研究方向 263
参考文献 264
第7章基于极化信息处理的无线频谱共享系统实验平台 266
7.1 平台结构设计 266
7.1.1 平台网络结构 266
7.1.2 平台节点架构 267
7.2 平台的设计与实现 270
7.2.1 物理层的设计与实现 270
7.2.2 MAC层的设计与实现 273
7.2.3 PHY-MAC接口设计与实现 278
7.3 遇到的问题及解决方法 279
7.3.1 RFX2400子板引入的相位差问题 279
7.3.2 平台发送端相位差校准问题 282
7.3.3 调制/解调方式选择问题 283
7.4 平台测试及分析 284
7.4.1 相位差校准测试及分析 284
7.4.2 任意极化状态的发送和识别测试及分析 285
7.4.3 极化域频谱共享平台的性能测试 286
参考文献 289
附录　英文缩略语 291