Introducción a las comunicaciones de antenas múltiples y superficies reconfigurables

Título original:

Introduction to Multiple Antenna Communications and Reconfigurable Surfaces

Contenido del libro:

La comunicación inalámbrica es la columna vertebral de la sociedad digitalizada, donde todo está conectado y es inteligente. Hoy en día, los puntos de acceso y los dispositivos están equipados con antenas múltiples para alcanzar mayores velocidades de transmisión de datos, mayor fiabilidad y soportar más usuarios que en el pasado.

Este libro ofrece una suave introducción a las comunicaciones de antenas múltiples, centrándose en el modelado del sistema, la teoría de la capacidad del canal, los algoritmos y las implicaciones prácticas. También se tratan los fundamentos de la localización inalámbrica, la detección por radar y la reflexión controlable a través de superficies reconfigurables. El objetivo es proporcionar al lector una sólida comprensión de esta tecnología transformadora que cambia la forma en que se diseñan y operan las redes inalámbricas, hoy y en el futuro.

Los tres primeros capítulos cubren los fundamentos de los canales inalámbricos, y se identifican las principales ventajas del uso de antenas múltiples: formación de haces, diversidad y multiplexación espacial. Se desarrollan progresivamente la teoría y los algoritmos de procesamiento de señales para comunicaciones MIMO (múltiple entrada múltiple salida) con conjuntos de antenas en el transmisor y el receptor. Los dos capítulos siguientes utilizan estos resultados para estudiar canales MIMO punto a punto en condiciones de línea de visión (LOS) y no LOS, abarcando la forma de los haces de señales, el impacto de la geometría del conjunto, la polarización y las formas de lograr una comunicación fiable en canales con desvanecimiento.

A continuación, el libro se centra en los canales MIMO multiusuario, en los que las interferencias entre dispositivos se gestionan mediante procesamiento espacial. El siguiente capítulo amplía la teoría a los canales multiportadora y explica implementaciones prácticas de hardware digital, analógico e híbrido. Los dos últimos capítulos abordan el papel de las antenas múltiples en la localización y la detección, y cómo las superficies reconfigurables pueden mejorar los sistemas de comunicación y detección.

El texto se desarrolló como libro de texto para un curso universitario y se basa en los conocimientos previos del lector sobre señales y sistemas, álgebra lineal, teoría de la probabilidad y comunicaciones digitales. Cada capítulo contiene numerosos ejemplos, ejercicios y resultados de simulación que pueden reproducirse utilizando el código adjunto.