Introduzione alle comunicazioni ad antenna multipla e alle superfici riconfigurabili

Titolo originale:

Introduction to Multiple Antenna Communications and Reconfigurable Surfaces

Contenuto del libro:

La comunicazione wireless è la spina dorsale della società digitalizzata, dove tutto è connesso e intelligente. I punti di accesso e i dispositivi sono oggi dotati di antenne multiple per raggiungere velocità di trasmissione dati più elevate, maggiore affidabilità e supportare più utenti rispetto al passato.

Questo libro fornisce una delicata introduzione alle comunicazioni ad antenna multipla, con particolare attenzione alla modellazione del sistema, alla teoria della capacità di canale, agli algoritmi e alle implicazioni pratiche. Vengono inoltre trattate le basi della localizzazione wireless, del rilevamento radar e della riflessione controllabile attraverso superfici riconfigurabili. L'obiettivo è fornire al lettore una solida comprensione di questa tecnologia trasformativa che cambia il modo in cui le reti wireless vengono progettate e gestite, oggi e in futuro.

I primi tre capitoli trattano i fondamenti dei canali wireless e identificano i principali vantaggi dell'uso di antenne multiple: beamforming, diversità e multiplexing spaziale. La teoria e gli algoritmi di elaborazione del segnale per le comunicazioni MIMO (Multiple Input Multiple Output) con array di antenne al trasmettitore e al ricevitore vengono progressivamente sviluppati. I due capitoli successivi utilizzano questi risultati per studiare i canali MIMO punto-punto in condizioni di linea di vista (LOS) e non LOS, esaminando la forma dei fasci di segnale, l'impatto della geometria dell'array, la polarizzazione e i modi per ottenere comunicazioni affidabili su canali in dissolvenza.

Il libro si sposta poi sui canali MIMO multiutente, dove l'interferenza tra i dispositivi è gestita dall'elaborazione spaziale. Il capitolo successivo estende la teoria ai canali multicarrier e spiega le implementazioni hardware digitali, analogiche e ibride. Gli ultimi due capitoli trattano il ruolo delle antenne multiple nella localizzazione e nel rilevamento e come le superfici riconfigurabili possano migliorare i sistemi di comunicazione e rilevamento.

Il testo è stato sviluppato come libro di testo per un corso universitario e si basa sulle conoscenze pregresse del lettore in materia di segnali e sistemi, algebra lineare, teoria della probabilità e comunicazioni digitali. Ogni capitolo contiene numerosi esempi, esercizi e risultati di simulazione che possono essere riprodotti utilizzando il codice allegato.