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第1章 天线阵列：传统模式和新兴方法 1

1.1天线阵列历史回顾 1

1.1.1辐射方向图 1

1.1.2模拟天线阵列 2

1.1.3数字天线阵列 3

1.1.4 MIMO系统 4

1.1.5混合模拟/数字阵列 5

1.2经典MIMO系统 8

1.2.1 MIMO链路 8

1.2.2 MIMO网络 10

1.3超越经典MIMO模式 14

参考文献 15

第2章 寄生天线阵列：天线展望 18

2.1智能天线设计中的壁垒 18

2.2天线基本概念 20

2.2.1天线作为电路设备 20

2.2.2天线作为电磁辐射器 23

2.2.3天线阵列及互耦 25

2.3通信系统中的天线 28

2.3.1无线信道中的天线 28

2.3.2 MIMO基础知识 30

2.4互耦的祝福 32

2.5架起两个不同领域的桥梁 35

参考文献 37

第3章 波束空间MIMO及自由度 38

3.1引言 38

3.2传统MIMO系统的波束空间域建模 40

3.3一种新的单射频波束空间MIMO架构（BS-MIMO） 43

3.3.1系统方程 43

3.3.2发射机功能 44

3.3.3接收机功能 45

3.4寄生天线阵列的天线自由度 47

3.4.1用于任意ESPAR平面布局的Gram-Schmidt方法 48

3.4.2五元圆周ESPAR分析示例 49

3.5单射频链路BS-MIMO系统在信道未知条件下的性能评估 54

3.5.1设计约束与发射方向图 54

3.5.2基于谱效率的性能评估 55

3.6自适应基方向图计算与信道确知BS-MIMO系统性能评估 59

3.6.1三维基方向图计算 59

3.6.2二维基方向图计算 62

3.6.3真实信道条件下的性能评估 63

3.7讨论 66

附录A：式（3.25）的证明 67

参考文献 69

第4章 发射机技术 73

4.1引言 73

4.2一大创举：基于心形方向图的单射频MIMO发射 75

4.3波束空间域的单射频MIMO发射 77

4.3.1三元线性平面寄生天线的波束空间域 77

4.3.2基于随机算法的负载估计 80

4.4用于单射频MIMO发射的ESPAR负载架构 85

4.4.1基于单射频链路和寄生天线切换的空间复用 85

4.4.2基于单射频链路和电抗辅助寄生阵元的空间复用 88

4.4.3基于单射频链路的发射分集 95

4.5小结 97

附录A：式（4.8）的证明 98

参考文献 99

第5章 接收机技术 101

5.1引言 101

5.2基本概念 102

5.2.1旋转天线 102

5.2.2虚拟旋转天线 104

5.2.3方向图调制 106

5.2.4信道容量 108

5.3频谱混叠 111

5.3.1离散时间描述 111

5.3.2相邻信道干扰 113

5.3.3采样问题 114

5.4有源天线与寄生天线之间的比较 121

5.5小结 124

参考文献 124

第6章 波束域MMO寄生天线阵列的设计与实现 126

6.1引言 126

6.2 BS-MIMO寄生天线阵列设计与实现 127

6.2.1概述 127

6.2.2寄生天线阵列的高效建模方法 127

6.2.3设计方法 129

6.2.4可变电抗负载的硬件实现技术 131

6.2.5可变负载的设计与测量 133

6.2.6天线测量结果 137

6.3更为实用的便携化天线设计 140

6.4小结 143

参考文献 143

第7章 设想的无线传输验证 145

7.1引言 145

7.2使用单个射频前端的BS-MIMO 146

7.2.1 MIMO试验台 146

7.2.2发射机 147

7.2.3接收机 149

7.2.4 MIMO发射 151

7.2.5 MIMO接收 153

7.2.6小结 154

7.3使用ESPAR天线的认知传输 154

7.3.1系统组成 155

7.3.2空间叠加场景1 155

7.3.3空间叠加场景2 159

7.3.4小结 160

7.4用于LTE空间叠加的五元寄生天线 161

7.4.1寄生天线阵列设计 161

7.4.2小结 166

7.5讨论 167

参考文献 167

第8章 多有源多无源天线系统及应用 169

8.1多端口网络模型 170

8.2电抗控制自适应天线系统的MIMO应用 172

8.2.1自适应MAMP天线系统说明 173

8.2.2自适应负载 176

8.2.3仿真结果 179

8.3多用户分集系统的波束切换寄生阵列 186

8.3.1系统模型 188

8.3.2增强型选择合并的天线架构 189

8.3.3增强型选择结合天线设计实例和性能评估 193

8.4小结 200

参考文献 201

术语表 205