Introducere în comunicațiile cu antene multiple și suprafețe reconfigurabile

Titlul original:

Introduction to Multiple Antenna Communications and Reconfigurable Surfaces

Conținutul cărții:

Comunicarea fără fir este coloana vertebrală a societății digitalizate, în care totul este conectat și inteligent. În prezent, punctele de acces și dispozitivele sunt echipate cu antene multiple pentru a atinge viteze de date mai mari, o fiabilitate mai bună și pentru a suporta mai mulți utilizatori decât în trecut.

Această carte oferă o introducere ușoară în comunicațiile cu antene multiple, cu accent pe modelarea sistemului, teoria capacității canalului, algoritmi și implicații practice. Sunt abordate, de asemenea, elementele de bază ale localizării fără fir, detectarea radar și reflecția controlabilă prin suprafețe reconfigurabile. Scopul este de a oferi cititorului o înțelegere solidă a acestei tehnologii transformative care schimbă modul în care rețelele wireless sunt proiectate și operate, astăzi și în viitor.

Primele trei capitole acoperă fundamentele canalelor fără fir și sunt identificate principalele beneficii ale utilizării antenelor multiple: beamforming, diversitate și multiplexare spațială. Teoria și algoritmii de procesare a semnalului pentru comunicațiile MIMO (multiple-input multiple-output) cu rețele de antene la emițător și receptor sunt dezvoltate progresiv. Următoarele două capitole utilizează aceste rezultate pentru a studia canalele MIMO punct-la-punct în condiții de vizibilitate directă (LOS) și non-LOS, acoperind forma fasciculelor de semnal, impactul geometriei matricei, polarizarea și modalitățile de realizare a unei comunicări fiabile pe canalele cu fading.

Cartea se concentrează apoi asupra canalelor MIMO multiutilizator, în care interferența dintre dispozitive este gestionată prin procesare spațială. Următorul capitol extinde teoria la canalele multipurtătoare și explică implementările hardware practice digitale, analogice și hibride. Ultimele două capitole acoperă rolul antenelor multiple în localizare și detectare și modul în care suprafețele reconfigurabile pot îmbunătăți atât sistemele de comunicare, cât și pe cele de detectare.

Textul a fost dezvoltat ca manual pentru un curs universitar și se bazează pe cunoștințele anterioare ale cititorului despre semnale și sisteme, algebră liniară, teoria probabilităților și comunicații digitale. Fiecare capitol conține numeroase exemple, exerciții și rezultate de simulare care pot fi reproduse folosind codul însoțitor.