前言

過去的幾十年里，無線通信主要通過開發(fā)電磁波時域、頻域和空域的資源來提高頻譜利用率，提升系統(tǒng)容量。隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展和用戶對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)寬帶化、多樣化需求的日益增加，傳統(tǒng)時、頻和空域的無線資源面臨緊缺現(xiàn)狀，制約了無線移動通信與業(yè)務(wù)應(yīng)用的持續(xù)發(fā)展。極化作為無線信號傳輸介質(zhì)——電磁波的固有性質(zhì)，很自然將成為未來無線通信發(fā)展中的又一可資利用的重要信息。目前信號的極化信息已在雷達、光通信以及衛(wèi)星通信中已顯示出其巨大的應(yīng)用潛力，但在無線通信中，對這一信息資源研究開發(fā)的深度和廣度還遠遠不能與其重要性相稱。充分挖掘和利用潛在的極化域資源是未來無線通信發(fā)展的重要研究方向。

但如何在無線通信中利用極化資源面臨諸多挑戰(zhàn)，如無線信道特有的多徑和富散射特性會使信號的極化特性產(chǎn)生嚴重的去極化效應(yīng)，極化狀態(tài)將發(fā)生隨機變化，這無疑對無線通信來說是個嚴峻的考驗。本書作者正是圍繞如何在無線通信中有效利用極化信息這一迫切需求，在國際上率先深入開展了無線極化信道建模、無線信號極化調(diào)制、無線信號極化感知、無線極化頻譜共享等一系列新理論和新方法的研究，并取得了一批富有學術(shù)意義的研究成果。以此為主要基礎(chǔ)，加之結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)方面的最新研究成果，作者著手撰寫了這本有關(guān)無線通信中極化信息處理方面的專著，試圖對該領(lǐng)域所涉及的主要問題和關(guān)鍵技術(shù)進行理論分析和技術(shù)總結(jié)，供相關(guān)領(lǐng)域的研究工作者閱讀參考。

本書的研究均來自作者從事的實際研究工作，部分內(nèi)容匯總了所承擔的國家自然科學基金“基于認知與極化信號處理的功放能效研究”（項目編號：61271177）和“極化域頻譜感知理論與技術(shù)研究”（項目編號：60902047）等項目的突出研究成果。本書成果將開創(chuàng)無線通信中極化信息處理的新的理論體系，并進一步豐富和完善極化信息處理基礎(chǔ)理論。

本書系統(tǒng)論述了無線通信中極化信息處理的相關(guān)理論與技術(shù)，共分為7章。第1～2章系統(tǒng)全面地介紹了極化信息處理概況及極化基礎(chǔ)理論，包括極化的表征、極化基的變換、極化狀態(tài)的產(chǎn)生、極化波的最佳接收等；第3～6章深入探討了無線通信中極化信息處理的相關(guān)理論和方法，包括極化信道建模、極化調(diào)制/解調(diào)、極化頻譜感知、極化頻譜共享等；第7章展示了基于極化信息處理的實驗平臺在極化頻譜共享方面的有關(guān)功能和成果。

本書可作為高等工科學校通信等相關(guān)專業(yè)高年級本科生或研究生教材，以及通信新技術(shù)培訓參考書，也可作為從事無線通信領(lǐng)域研究的科研人員與工程技術(shù)人員的技術(shù)參考用書。

在本書的寫作過程中，研究生厲東明、聶堯、吳曉彬、林琳、陳碩、喬榮、徐飛和袁小雨等做了大量工作，在此向他們表示衷心地感謝。

無線通信中的極化信息處理本身還在不斷地完善和演進，加之作者的學識和水平有限，書中有疏漏甚至不妥之處，懇請讀者批評指正。

作者

2014年10月于北京