前言
在现代通信系统中，MIMO和OFDM技术受到了越来越多的关注，它们能够提高频谱效率，从而极大地增强无线链路质量。MIMO和OFDM/OFDMA
现已被纳入了行业标准（LTE、LTE-A、802.11n/ac/ax和5GNR），搭起了通向6G无线标准的桥梁。
MIMO和OFDM这两种技术都具有深厚的技术和科学根基。OFDM技术最早出现在大约50年前，于1998年崭露头角，被802.11a工作组首次引入无线标准中。凭借着简单的收发机设计、高频谱效率以及从容应对各种损耗（主要是多径传播损耗）的能力，OFDM技术迅速受到了业界的青睐。另一方面，多天线技术早在第二次世界大战中就得以应用，例如在雷达中。然而直到21世纪初，通信领域中先进的MIMO技术才被引入商业领域。其中，802.11n和3GWCDMA/HSPA均采用了MIMO技术的变体，例如空间复用和Alamouti空时编码，大大提高了无线性能和吞吐量。现如今，MIMO和OFDM/OFDMA技术已融入各种主流无线标准和系统中，并得到了广泛的应用。所以，广大无线通信领域的工程师和研究人员都应熟练掌握这些概念和技术。
本书由四部分组成。第一部分主要介绍各种MIMO模式的基本概念及其性能。首先基于简单的单输入单输出（Single-Input Single-Output，SISO）模型来推导其最大似然（Maximum Likelihood，ML）估计量，并评估该模型在加性高斯白噪声和瑞利信道中的错误概率。然后进一步分析接收分集和发射分集方案，其中重点展示这些基本模型所带来的大幅度的性能增益，并阐述处理后信噪比、分集阶数和阵列增益等重要概念。随后介绍各种更高级的MIMO方案，主要包括充分利用信道信息的发射波束赋形技术以及显著提高传输速率的空间复用技术。其中，空间复用技术非常重要，但是在空间复用方案下，线性接收机不再是最优选择。因此，这部分还深入分析穷举ML检测器的误码率，并给大家分享了一些实用的次优检测器。最后探讨如何将发射波束赋形和空间复用技术相结合，满足单用户场景[闭环MIMO（Closed-Loop MIMO，CL-MIMO）]和多用户场景[空分多址（Space Division Multiple Access，SDMA）]下的应用诉求。
本书第二部分详述OFDM技术和信道建模的过程。这部分首先描述无线信道的特点，从路径损耗、多径、时延扩展和多普勒扩展等基本概念入手，深入分析多径传播的影响，重点介绍如何选择时间和频率以及它们对通信系统的影响。然后进一步介绍MIMO信道概念，阐述多径传播下如何创建空间分集，即MIMO的“引擎”，并讨论在实际标准活动中如何模拟SISO和MIMO信道。在分析无线信道的影响后，重点展示OFDM如何减轻这些信道的影响，并阐述诸如循环前缀、保护带、峰均功率比（Peak-to-Average Power Ratio，PAPR）以及时间和频率选择的影响等基本机制。最后，这部分还介绍OFDM是如何迅速发展成为当今广为应用的OFDMA和SC-FDMA技术的，以及MIMO和OFDM/OFDMA技术是如何相辅相成、融为一体的（如LTE A和802.11ac/ax标准）。
本书第三部分配备丰富的典型问题，并给出详尽的解答，这些典型问题均涉及单个或多个子领域，并且仅仅在特拉维夫大学2007—2019年的考试里出现过，这也是本书的独到之处。本书适合想深入了解和学习与MIMO-OFDM技术相关的内容的读者（包括研究生）阅读和参考。其中的部分问题十分切合工程师的实际工作，例如IQ不平衡对OFDM信号的影响、用于MIMO检测的降维，以及在不修改预编码的情况下增加接收天线对波束赋形产生的影响（这也是特拉维夫大学博士研究的一项成果）。
本书第四部分为附录，给出了一些扩展知识。
衷心感谢华为数据通信产品线研发和管理团队一直以来对本书的出版给予的大力支持，尤其要感谢刘少伟先生、王建兵先生、钱骁先生、付洁女士、江兴烽先生和董亭亭女士。感谢许生凯、卢智聪、马梓翔、李坚、肖后飞对本书提出的校对意见及修改建议。我们还要感谢曾就读于特拉维夫大学相关专业的学生们，感谢他们对本书提出的意见和建议，帮助我们使本书更加完善。
期望本书能够让电子信息相关专业的研究生和通信工程师有所收获，助其夯实科学技术积累和技能，从而在最前沿的无线通信研发中砥砺前行、大有作为。
[1] OFDMA即Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交频分多址。
[2] WCDMA即Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址。HSPA即High-SpeedPacket Access，高速分组接入。
[3] SC-FDMA即Single Carrier Frequency Division Multiple Access，单载波频分多址。