Wprowadzenie do komunikacji wieloantenowej i powierzchni rekonfigurowalnych

Oryginalny tytuł:

Introduction to Multiple Antenna Communications and Reconfigurable Surfaces

Zawartość książki:

Komunikacja bezprzewodowa jest podstawą cyfrowego społeczeństwa, w którym wszystko jest połączone i inteligentne. Punkty dostępowe i urządzenia są obecnie wyposażone w wiele anten w celu osiągnięcia wyższych prędkości transmisji danych, lepszej niezawodności i obsługi większej liczby użytkowników niż w przeszłości.

Niniejsza książka stanowi łagodne wprowadzenie do komunikacji z wieloma antenami, koncentrując się na modelowaniu systemu, teorii przepustowości kanału, algorytmach i praktycznych implikacjach. Omówiono również podstawy bezprzewodowej lokalizacji, wykrywania radarowego i kontrolowanego odbicia przez rekonfigurowalne powierzchnie. Celem jest zapewnienie czytelnikowi solidnego zrozumienia tej transformacyjnej technologii, która zmienia sposób projektowania i obsługi sieci bezprzewodowych, dziś i w przyszłości.

Pierwsze trzy rozdziały obejmują podstawy kanałów bezprzewodowych, a główne zalety korzystania z wielu anten są zidentyfikowane: kształtowanie wiązki, różnorodność i multipleksowanie przestrzenne. Teoria i algorytmy przetwarzania sygnałów dla komunikacji MIMO (multiple-input multiple-output) z układami antenowymi w nadajniku i odbiorniku są stopniowo rozwijane. Kolejne dwa rozdziały wykorzystują te wyniki do badania kanałów MIMO punkt-punkt w warunkach LOS i non-LOS, obejmujących kształt wiązek sygnału, wpływ geometrii matrycy, polaryzację i sposoby osiągnięcia niezawodnej komunikacji w kanałach zanikających.

Następnie książka koncentruje się na kanałach MIMO dla wielu użytkowników, w których zakłócenia między urządzeniami są zarządzane przez przetwarzanie przestrzenne. Kolejny rozdział rozszerza teorię na kanały wielonośnikowe i wyjaśnia praktyczne cyfrowe, analogowe i hybrydowe implementacje sprzętowe. Ostatnie dwa rozdziały omawiają rolę wielu anten w lokalizacji i wykrywaniu oraz sposób, w jaki rekonfigurowalne powierzchnie mogą poprawić zarówno systemy komunikacyjne, jak i systemy wykrywania.

Tekst został opracowany jako podręcznik do kursu uniwersyteckiego i opiera się na wcześniejszej wiedzy czytelnika na temat sygnałów i systemów, algebry liniowej, teorii prawdopodobieństwa i komunikacji cyfrowej. Każdy rozdział zawiera liczne przykłady, ćwiczenia i wyniki symulacji, które można odtworzyć za pomocą dołączonego kodu.