序列是域或环上的有限长编码,因其抗干扰、稳定、易实现、高速等特点,被广泛应用于通信、雷达、声呐和密码中,用于实现同步、随机接入、信道估计、测距、抗干扰、加密、加扰等需求。以m序列、Gold序列、Zadoff-Chu序列、零相关区序列、Frank序列、P1-P4序列、互补序列等为代表的优相关序列为现代移动通信和雷达探测的发展提供了关键技术支撑。互补序列被称为互补码,由瑞士著名数学家、物理学家和信息理论家MarcelJ.E.Golay引入。区别于其他序列,互补序列通过子序列相关函数的求和来表征相关性,能够实现理想的非周期相关函数,这对多载波信号峰均比控制、雷达探测、全向预编码设计等众多工程应用极为有利。本书主要分为两部分内容:第一部分探讨不同互补序列的性质与数学构造,包括互补序列、QAM互补序列、Z-互补序列、准互补序列以及互补阵列,分别对应本书的第3—7章;第二部分探讨互补序列的工程应用,包括基于互补序列的码分多址技术、基于互补序列的信道估计技术、基于互补序列的雷达波形设计、基于互补序列的大规模MIMO全向预编码设计、基于互补序列的上行免授权非正交多址接入以及互补序列的其他应用。
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1997.09~2001.07,西南交通大学,应用数学,学士
2001.09~2004.07,西南交通大学,应用数学,硕士
2006.03~2010.12,西南交通大学,信息安全,博士2004.07~2011.06,西南交通大学,讲师
2011.03~2013.08,西南交通大学,副教授
2013.09~2022.04,西南交通大学,教授
2022.05至今,西南交通大学,教授,信息科学与技术学院副院长
2012.11~2013.06,香港科技大学,博士后
2017.03~2018.02,香港科技大学,访问学者序列编码设计及其应用作为通讯作者、第一作者发表论文85篇,其中SCI检索80篇、EI检索5篇。代表性成果如下:
[1] Z. Zhou, T. Helleseth and U. Parampalli, “A family of polyphase sequences with asymptotically optimal correlation,” IEEE Transactions on Information Theory, vol. 64, no. 4, pp. 2896-2900, April 2018. (IF2.2,Q2,信息论顶刊)
[2] Z. Zhou, X. Li, C. Tang and C. Ding, “Binary LCD codes and self-orthogonal codes from a generic construction,” IEEE Transactions on Information Theory, vol. 65, no. 1, pp. 16-27, Jan. 2019. (IF2.2,Q2,信息论顶刊)
[3] Z. Ye, Z. Zhou, P. Fan, Z. Liu2017.01至今,国外学术期刊Advances in Mathematics of Communications,编委
2018.01-2022.12,国外学术期刊IEICE Transactions on Fundamentals,编委
2022.01至今,国外学术期刊Cryptography and Communications,编委
2022.10至今,国内科研组织信息通信与安全数学专委会,委员
2023.01至今,国外学术期刊IEEE Transactions on Cognitive Communications and Networking,编委
目录
前言
符号表
第1章 绪论 1
第2章 基础理论 7
2.1 信号和序列 7
2.1.1 连续和离散信号 7
2.1.2 序列 8
2.2 相关性.9
2.3 峰值平均功率比 11
2.4 扩展布尔函数的基本概念 14
2.4.1 扩展布尔函数的关联图 15
2.4.2 受限扩展布尔函数 16
第3章 互补序列 17
3.1 Golay互补对 17
3.1.1 传统Golay互补对 17
3.1.2 Golay-ZCZ序列对 25
3.1.3 周期 (奇周期)互补对 36
3.1.4 三元互补对 47
3.1.5 非连续互补对 50
3.2 互补序列集 54
3.2.1 二次幂长互补序列集 56
3.2.2 非二次幂长互补序列集 62
3.2.3 Golay-ZCZ序列集 75
3.2.4 非连续互补序列集 80
3.3 互正交互补序列集 87
3.3.1 传统互正交互补序列集 87
3.3.2 频谱空值约束的互正交互补序列集 103
第4章 QAM互补序列.112
4.1 QAM调制技术介绍 112
4.2 QAM互补对 114
4.3 QAM互补序列集 122
第5章 Z-互补序列 127
5.1 Z-互补对 127
5.1.1 互Z-互补对 147
5.1.2 优选 Z-互补对 151
5.2 Z-互补码集 156
第6章 准互补序列 180
6.1 相关理论界 180
6.2 构造周期准互补序列集 185
6.3 构造非周期准互补序列集 193
6.3.1 基于迹函数的构造 193
6.3.2 基于置换函数的构造 194
第7章 互补阵列 201
7.1 Golay互补阵列对/集 201
7.2 Z-互补阵列对 211
第8章 互补序列的应用 216
8.1 基于互补序列的码分多址技术 216
8.1.1 串行时分的CC-CDMA系统 218
8.1.2 并行频分的CC-CDMA系统 225
8.1.3 两类CC-CDMA系统比较 231
8.1.4 频率选择性信道下行CC-CDMA的检测算法 232
8.2 基于互补序列的信道估计技术 236
8.2.1 基于互补序列的单边信道估计 236
8.2.2 基于互补对的双边信道估计 239
8.2.3 基于互零相关区互补对的单载波空间调制信道估计 241
8.3 基于互补序列的雷达波形设计 248
8.3.1 基于Golay互补对与PTM序列的雷达波形 248
8.3.2 基于Golay互补对与二项式系数的雷达波形 254
8.3.3 基于完备互补码与GPTM序列的MIMO雷达波形 257
8.3.4 基于完备互补码与失配滤波器的MIMO雷达波形 265
8.3.5 基于完备互补码的抗间歇式采样转发干扰方法 268
8.4 基于互补序列的大规模MIMO全向预编码设计 276
8.4.1 均匀线性天线阵列 277
8.4.2 均匀矩形天线阵列 282
8.5 基于互补序列的上行免授权非正交多址接入 287
8.5.1 系统模型 288
8.5.2 扩频矩阵设计 290
8.6 互补序列的其他应用 294
8.6.1 基于互补序列构造ZCZ序列集 294
8.6.2 基于互补序列的测量矩阵构造 295
8.6.3 基于互补序列的数字水印技术 298
参考文献 302