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無線通信基礎與應用 版權信息
- ISBN:9787560664040
- 條形碼:9787560664040 ; 978-7-5606-6404-0
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>>
無線通信基礎與應用 內容簡介
本書重點介紹各類無線通信系統中*具普遍性和代表性的基礎知識與關鍵技術,特別是無線通信系統中需要解決的根本問題及對策。通過學習本書可以了解無線通信系統的基本理論、概念和設計方法。全書共13章,內容包括無線通信概述、大尺度路徑損耗、小尺度衰落和多徑效應、單載波調制技術、抗衰落技術中的分集與交織和均衡技術、擴頻調制、多載波調制、多天線技術、多址技術、蜂窩通信基礎、4G LTE簡介、5G NR簡介等。此外本書還提供了大量Matlab源代碼和相關閱讀資料及練習題,讀者登錄作者所給網站或掃描書中二維碼即可獲得。 本書精心挑選的內容難度適中,既體現了無線通信,特別是移動通信的*新進展,又充分兼顧了學生的理解能力。本書適合高校通信類專業作為教材使用。
無線通信基礎與應用 目錄
第1章 無線通信概述 1
1.1 無線通信的基本概念 1
1.1.1 困難與挑戰 1
1.1.2 無線通信使用的頻譜 3
1.2 現有無線通信系統 5
1.2.1 蜂窩移動通信系統 5
1.2.2 衛星通信系統 7
1.2.3 物聯網 12
1.2.4 無線局域網 14
1.2.5 藍牙 16
1.2.6 超寬帶無線通信 17
1.3 點到點無線通信系統的組成 17
1.3.1 等效基帶原理 18
1.3.2 點到點無線通信等效基帶系統 18
1.4 多址和組網技術 20
本章小結 21
第2章 大尺度路徑損耗 22
2.1 天線基礎知識 22
2.1.1 功率 23
2.1.2 天線增益 24
2.1.3 極化 25
2.2 無線電波傳播特性 26
2.2.1 自由空間傳播 26
2.2.2 反射與透射 29
2.2.3 散射 31
2.2.4 繞射 32
2.2.5 多普勒頻移 35
2.3 大尺度路徑損耗模型 36
2.3.1 對數距離路徑損耗模型 36
2.3.2 陰影衰落 38
2.4 室外路徑損耗模型 41
2.4.1 奧村模型(Okumura Model) 41
2.4.2 哈塔模型(Hata Model) 42
2.4.3 哈塔模型的COST231擴展 42
2.4.4 COST 231WalfishIkegami模型 43
2.5 室內路徑損耗模型 44
2.5.1 基礎模型 45
2.5.2 衰減因子模型 45
2.5.3 ITUR M.2135/3GPP TR36.814的室內信道模型 46
2.5.4 IEEE 802.11n 46
2.5.5 WINNER Ⅱ模型 47
2.5.6 COST 231 Hata 48
本章小結 48
第3章 小尺度衰落和多徑效應 49
3.1 小尺度衰落的表現及成因 49
3.2 無線信道的沖激響應模型 51
3.3 信道的描述參數 54
3.3.1 時間色散參數 55
3.3.2 相干帶寬 57
3.3.3 多普勒擴展與相干時間 59
3.4 小尺度衰落的分類 60
3.4.1 平坦衰落 61
3.4.2 頻率選擇性衰落 62
3.4.3 快衰落與慢衰落 64
3.5 平坦衰落 64
3.5.1 包絡與功率分布 65
3.5.2 多普勒譜 67
3.5.3 電平通過率與平均衰落時長 69
3.6 衰落信道仿真 72
3.6.1 抽頭時延線模型 72
3.6.2 瑞利衰落的計算機仿真 74
本章小結 76
第4章 單載波調制技術 77
4.1 概述 77
4.2 脈沖成形技術 79
4.2.1 奈奎斯特**準則 82
4.2.2 奈奎斯特第二準則 85
4.2.3 奈奎斯特第三準則 88
4.3 信號空間分析 89
4.3.1 已調信號的空間表示 89
4.3.2 AWGN信道下接收信號的空間表示 92
4.3.3 AWGN信道下的接收機設計 94
4.3.4 AWGN信道下的誤碼率估計 96
4.4 線性調制技術 97
4.4.1 多進制相位調制(MPSK) 98
4.4.2 二進制移相鍵控(BPSK) 99
4.4.3 四相移相鍵控(QPSK) 101
4.4.4 交錯四相移相鍵控(OQPSK) 103
4.4.5 π/4四相移相鍵控(π/4 QPSK) 104
4.4.6 正交振幅調制(QAM) 107
4.5 恒包絡調制 109
4.5.1 二進制移頻鍵控(BFSK) 109
4.5.2 *小移頻鍵控(MSK) 111
4.5.3 高斯*小移頻鍵控(GMSK) 115
4.5.4 多進制頻移鍵控(MFSK) 119
4.6 無線信道中的調制性能 120
4.6.1 平坦衰落信道中的調制性能 120
4.6.2 頻率選擇性衰落信道中的調制性能 122
本章小結 123
第5章 抗衰落技術——分集與交織 124
5.1 分集原理 124
5.2 分集支路的獲取 126
5.2.1 空間分集 127
5.2.2 頻率分集 127
5.2.3 時間分集 128
5.2.4 極化分集 128
5.2.5 角度分集 128
5.3 分集合并算法 128
5.3.1 通用模型 129
5.3.2 選擇合并 130
5.3.3 *大比合并 134
5.3.4 等增益合并 136
5.4 交織 137
本章小結 140
第6章 抗衰落技術——均衡 141
6.1 均衡的位置與功能 141
6.2 *大似然序列估計 144
6.3 信道均衡 144
6.3.1 迫零均衡 145
6.3.2 MMSE均衡 146
6.4 信道均衡的證明 147
6.4.1 GHG的性質 148
6.4.2 ZF均衡的證明 149
6.4.3 MMSE均衡的證明 151
6.5 信道估計 153
6.6 導頻設計 154
6.7 其他均衡方法 156
6.7.1 橫向濾波自適應均衡 156
6.7.2 判決反饋均衡 157
6.7.3 分數間隔均衡 158
本章小結 158
第7章 擴頻調制 159
7.1 為什么要擴頻 159
7.2 偽隨機序列 160
7.2.1 m序列的生成 161
7.2.2 m序列的特性 163
7.2.3 基于m序列構造的其它序列 165
7.3 直接序列擴頻 165
7.3.1 擴頻序列 166
7.3.2 直接序列擴頻調制 167
7.3.3 擴頻序列同步 171
7.3.4 抗干擾原理 173
7.3.5 抗衰落與RAKE接收 174
7.3.6 碼分多址 176
7.4 跳頻擴頻 177
7.4.1 跳頻原理 177
7.4.2 跳頻同步 178
7.4.3 跳頻多址 179
7.4.4 跳頻序列 180
7.5 跳時擴頻 181
本章小結 182
第8章 多載波調制 183
8.1 多載波調制原理 183
8.2 OFDM基本原理 185
8.2.1 頻譜效率提升——重疊子載波 186
8.2.2 消除符號間干擾——循環前綴 191
8.3 OFDM的DFT實現 193
8.4 OFDM系統設計 195
8.5 OFDM頻域均衡 196
8.6 OFDM的挑戰及對策 200
8.6.1 峰均比 200
8.6.2 同步 202
8.7 DFTSOFDM 204
8.8 OFDM改進 207
本章小結 208
第9章 多天線技術 209
9.1 多天線技術概述 209
9.2 空間分集 210
9.2.1 接收天線分集 211
9.2.2 發射天線分集 212
9.2.3 時延分集 213
9.2.4 空時編碼 214
9.3 空間復用 216
9.3.1 一個簡單的空間復用實例 216
9.3.2 MIMO系統模型 217
9.3.3 MIMO信道的并行分解 218
9.3.4 MIMO預編碼 220
9.3.5 MIMO信道容量 221
9.4 波束賦形 223
9.4.1 基本原理 223
9.4.2 發射波束賦形 224
9.4.3 接收波束賦形 226
9.5 多用戶MIMO 227
本章小結 228
第10章 多址技術 229
10.1 多址技術概述 229
10.1.1 上行鏈路和下行鏈路 230
10.1.2 雙工方式 231
10.1.3 多址技術分類 233
10.2 頻分多址(FDMA) 234
10.3 時分多址(TDMA) 235
10.3.1 時隙結構設計 237
10.3.2 保護間隔與時間提前量 238
10.4 碼分多址(CDMA) 242
10.4.1 擴頻碼序列 242
10.4.2 多址干擾與遠近效應 243
10.4.3 碼分多址的容量 245
10.4.4 碼分多址的特點 247
10.5 空分多址(SDMA) 248
10.6 正交頻分多址接入(OFDMA) 249
10.6.1 子信道OFDMA 249
10.6.2 跳頻OFDMA 250
本章小結 251
第11章 蜂窩通信基礎 252
11.1 移動通信網絡概述 252
11.1.1 實例——GSM網絡結構 252
11.1.2 接口規范、協議與功能 254
11.2 頻率的空間復用 255
11.2.1 大區制與小區制 255
11.2.2 小區與區群 256
11.2.3 區群大小與同頻復用距離 258
11.2.4 同頻小區的位置與分布 260
11.3 系統干擾 261
11.3.1 同頻干擾 261
11.3.2 鄰頻干擾 264
11.3.3 互調干擾 265
11.4 系統容量 266
11.4.1 系統容量與干擾 266
11.4.2 同頻干擾受限條件下的系統容量 267
11.4.3 多址干擾受限條件下的系統容量 269
11.5 提高系統容量的方法 271
11.5.1 小區分裂 272
11.5.2 劃分扇區 273
11.5.3 提高CDMA系統容量的方法 274
11.6 小區間干擾協調 275
11.6.1 頻域干擾協調 277
11.6.2 時域干擾協調 279
11.6.3 空域干擾協調 280
11.7 移動性管理 281
11.7.1 小區駐留和小區重選 281
11.7.2 過區切換 282
11.7.3 軟切換 286
本章小結 286
第12章 4G LTE簡介 288
12.1 4G概述 288
12.2 整體架構 288
12.2.1 LTE的版本與技術規范 290
12.2.2 LTE的關鍵技術 291
12.3 LTE空口協議棧 293
12.3.1 MAC層 295
12.3.2 RLC層 298
12.3.3 物理層 299
12.4 物理傳輸資源 300
12.4.1 幀結構與雙工方式 300
12.4.2 上行物理信道 303
12.4.3 下行物理信道 305
12.4.4 物理傳輸流程總述 307
12.5 下行同步 309
12.6 上行同步 311
12.6.1 RA前導序列 312
12.6.2 前導序列檢測 314
12.6.3 隨機接入響應 315
12.6.4 非競爭隨機接入和競爭隨機接入 316
12.7 物理層: PDSCH個例學習 316
12.7.1 信道編碼與速率匹配 317
12.7.2 比特加擾 318
12.7.3 調制映射 319
12.7.4 層映射與預編碼 319
12.7.5 資源映射與基帶信號生成 319
12.7.6 小區參考信號 320
12.8 多天線技術 321
12.8.1 發射分集(Transmit Diversity) 322
12.8.2 基于碼本的空間復用 323
12.8.3 非碼本的空間復用 325
12.8.4 多用戶MIMO 326
本章小結 326
第13章 5G NR簡介 327
13.1 5G概述 327
13.1.1 5G應用場景及關鍵指標 327
13.1.2 技術演進 329
13.1.3 整體架構 330
13.1.4 NR設計原則 332
13.2 協議棧 334
13.2.1 PDCP層 336
13.2.2 RLC層 336
13.2.3 MAC層 337
13.2.4 物理層 339
13.3 物理傳輸結構 341
13.3.1 空口波形 341
13.3.2 幀結構與多參數集 342
13.3.3 雙工方式 344
13.3.4 部分帶寬 346
13.4 大規模MIMO技術 347
13.4.1 數字域多天線預編碼 350
13.4.2 波束管理 350
13.5 上下行同步 353
13.5.1 同步信號塊SSB 353
13.5.2 SSB的時頻位置 355
13.5.3 PBCH承載的信息 357
13.5.4 剩余系統信息 358
13.5.5 隨機接入 359
本章小結 362
本書中使用的部分符號說明 363
參考文獻 364
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