Multiple-Input, Multiple-Output Channel Models: Theory and Practice

بحث کاملی از ارتباطات MIMO، از تئوری تا کاربردهای دنیای واقعی

فناوری بی‌سیم در حال ظهور با ورودی چندگانه، خروجی چندگانه (MIMO) نویدبخش کارایی پهنای باند بیشتر و قابلیت اطمینان پیوند بی‌سیم است. . این فناوری به تازگی در سخت افزار پیاده سازی شده و راه خود را در استانداردهای بی سیم مانند 802.11g همه جا حاضر و همچنین استانداردهای سلولی نسل سوم و چهارم در حال پیاده سازی است.

مدل های کانال چند خروجی چند ورودی به طور منحصر به فردی جنبه های نظری و عملی ارتباطات MIMO را گرد هم می آورد و نشان می دهد که چگونه این سیستم ها از تنوع چند مسیری خود برای افزایش ظرفیت کانال استفاده می کنند. این به خواننده درک روشنی از مکانیسم های انتشار زیربنایی در کانال MIMO پهن باند می دهد که برای توسعه الگوریتم های ارتباطی، استراتژی های سیگنالینگ و طراحی فرستنده گیرنده برای سیستم های MIMO ضروری است.

مدل‌های کانال MIMO ابزارهای مهمی برای درک دستاوردهای بالقوه یک سیستم MIMO هستند. این کتاب دو نوع مدل MIMO باند پهن را به تفصیل مورد بحث قرار می‌دهد: مدل‌های کانال همبستگی؟ به ویژه مدل‌های Kronecker، Weichselberger، و مدل‌های ساخت‌یافته و مدل‌های خوشه‌ای، از جمله Saleh-Valenzuela، همکاری اروپایی در زمینه تحقیقات علمی و فنی (COST) 273، و مدل های خوشه تصادفی از ساده تا پیچیده، خواننده مکانیسم‌های مدل‌ها و دلایل پشت پارامترها را درک خواهد کرد. در مرحله بعد، صدای کانال به طور مفصل توضیح داده شده است، و تئوری پشت چند تکنیک صدای کانال که برای صداگذاری کانال های باند باند باریک و پهن استفاده می شود، ارائه می شود. سپس تکنیک فیلتر دیجیتال منطبق مورد بررسی قرار می گیرد و با استفاده از داده های واقعی نشان داده می شود که تخمین های بسیار دقیقی از سود کانال ارائه می دهد. این کتاب با تجزیه و تحلیل عملکرد مدل های ساخت یافته و کرونکر به پایان می رسد.

مدل‌های کانال چند خروجی چند ورودی اولین کتابی است که محاسبات تانسور را برای مسئله مدل‌سازی کانال MIMO باند پهن به کار می‌برد. هر فصل فهرستی از منابع مهم را شامل می‌شود، از جمله منابع ادبی اصلی، پیاده‌سازی مدل‌های کلیدی Matlab، و مکان پایگاه‌های داده که می‌توانند برای کمک به توسعه مدل‌ها یا الگوریتم‌های ارتباطی جدید استفاده شوند. مهندسانی که در توسعه سیستم‌های مخابراتی کار می‌کنند، مانند محققان و دانشجویان در سطح کارشناسی ارشد یا فوق‌لیسانس، این منبع را ارزشمند خواهند یافت. کانال های آنتن چندگانه و همبستگی (صفحه های 19-53):
فصل 3 مدل های همبسته (صفحه های 55-75):
فصل 4 مدل های خوشه ای (صفحات 77-109):
فصل 5 صدای کانال (صفحه های 111) -158):
تأییدات آزمایشی فصل 6 (صفحات 159-186):

A complete discussion of MIMO communications, from theory to real-world applications

The emerging wireless technology Wideband Multiple-Input, Multiple-Output (MIMO) holds the promise of greater bandwidth efficiency and wireless link reliability. This technology is just now being implemented into hardware and working its way into wireless standards such as the ubiquitous 802.11g, as well as third- and fourth-generation cellular standards.

Multiple-Input Multiple-Output Channel Models uniquely brings together the theoretical and practical aspects of MIMO communications, revealing how these systems use their multipath diversity to increase channel capacity. It gives the reader a clear understanding of the underlying propagation mechanisms in the wideband MIMO channel, which is fundamental to the development of communication algorithms, signaling strategies, and transceiver design for MIMO systems.

MIMO channel models are important tools in understanding the potential gains of a MIMO system. This book discusses two types of wideband MIMO models in detail: correlative channel models?specifically the Kronecker, Weichselberger, and structured models?and cluster models, including Saleh-Valenzuela, European Cooperation in the field of Scientific and Technical Research (COST) 273, and Random Cluster models. From simple to complex, the reader will understand the models' mechanisms and the reasons behind the parameters. Next, channel sounding is explained in detail, presenting the theory behind a few channel sounding techniques used to sound narrowband and wideband channels. The technique of digital matched filtering is then examined and, using real-life data, is shown to provide very accurate estimates of channel gains. The book concludes with a performance analysis of the structured and Kronecker models.

Multiple-Input Multiple-Output Channel Models is the first book to apply tensor calculus to the problem of wideband MIMO channel modeling. Each chapter features a list of important references, including core literary references, Matlab implementations of key models, and the location of databases that can be used to help in the development of new models or communication algorithms. Engineers who are working in the development of telecommunications systems will find this resource invaluable, as will researchers and students at the graduate or post-graduate level.Content:
Chapter 1 Introduction (pages 1–17):
Chapter 2 Multiple Antenna Channels and Correlation (pages 19–53):
Chapter 3 Correlative Models (pages 55–75):
Chapter 4 Cluster Models (pages 77–109):
Chapter 5 Channel Sounding (pages 111–158):
Chapter 6 Experimental Verifications (pages 159–186):