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第1章 导论1

1.1 引言1

1.2 现代无线通信的基础2

1.2.1 数字技术2

1.2.2 移动性和个人化2

1.2.3 分区制、越区切换和频率复用3

1.2.4 点对多点通信4

1.2.5 无线通信网4

1.3 数字通信系统的结构6

1.3.1 通信系统的基础结构6

1.3.2 数字通信系统6

1.3.3 链路容量8

1.4 无线信道特性9

1.4.1 传播损耗10

1.4.2 传播路径衰耗10

1.4.3 多径衰落10

1.4.4 频率选择性和非选择性衰落11

1.4.5 Doppler效应12

1.4.6 噪声、干扰和失真12

1.5 无线通信的展望12

1.5.1 无线通信的发展技术13

1.5.2 软件无线电13

1.5.3 智能技术和自适应技术15

1.5.4 多输入多输出系统16

1.5.5 多址技术17

1.5.6 多用户检测17

参考文献17

第2章 无线信道18

2.1 电磁波传播机制18

2.1.1 反射18

2.1.2 绕射20

2.1.3 散射21

2.2 空间信道的大尺度模型22

2.2.1 自由空间的传播模型22

2.2.2 路径损耗23

2.2.3 地面反射模型23

2.2.4 阴影衰落25

2.2.5 室外、室内传播模型25

2.3 多径衰落与Doppler扩展25

2.3.1 多径衰落26

2.3.2 多普勒频移27

2.4 信道的冲激响应模型28

2.4.1 信道的相关函数和功率谱29

2.4.2 信道参数32

2.4.3 多普勒扩展引起的衰落效应33

2.4.4 多径时延扩展产生的衰落效应33

2.5 多径信道的统计模型34

2.5.1 瑞利衰落分布34

2.5.2 莱斯衰落分布36

2.5.3 Nakagami-m分布37

2.5.4 电平交叉和衰落统计37

2.5.5 频率选择性衰落信道的模型37

参考文献38

第3章 蜂窝结构系统39

3.1 概述39

3.2 频率重用40

3.2.1 重用模式的分析40

3.2.2 激励方式42

3.2.3 越区切换42

3.2.4 软切换技术43

3.3 蜂窝系统的干扰44

3.3.1 同频干扰44

3.3.2 邻频干扰45

3.3.3 功率控制45

3.4 信道指派策略和接纳控制45

3.4.1 信道指派策略46

3.4.2 呼叫接纳控制46

3.5 蜂窝业务量分析47

3.5.1 分区的容量依据47

3.5.2 话务量47

3.5.3 明显损失系统的链路占用数概率分布48

3.5.4 呼损48

3.5.5 等待制呼损49

3.5.6 呼叫平均等待时间49

3.6 蜂窝系统容量49

3.6.1 提高系统容量的方法50

3.6.2 小区分裂50

3.6.3 扇区划分51

3.6.4 增加容量的其他方法51

3.7 小结52

附录A 呼叫阻塞计算52

参考文献58

第4章 信源59

4.1 概论59

4.1.1 编码压缩技术的必要性和可行性59

4.1.2 信源业务模型的意义60

4.2 基本压缩编码技术简介60

4.2.1 脉冲编码调制61

4.2.2 预测编码62

4.2.3 线性预测编码(Linear Predictive Coder LPC)63

4.2.4 变换编码64

4.2.5 统计编码65

4.2.6 矢量量化66

4.3 语音压缩编码技术67

4.3.1 GSM编译码器67

4.3.2 CDMA系统的语音编码68

4.3.3 第三代移动通信系统的编码压缩方案69

4.3.4 视频编码压缩技术69

4.4 业务模型72

4.4.1 语音业务模型73

4.4.2 图像业务模型74

4.4.3 非实时业务76

附录B 马尔可夫模型78

参考文献79

第5章 调制技术80

5.1 模拟调制80

5.1.1 模拟乘法器的数学模型81

5.1.2 角度调制85

5.2 数字调制86

5.2.1 矩形脉冲序列的信号处理86

5.2.2 振幅键控89

5.2.3 移相键控90

5.2.4 差分移相键控91

5.2.5 移频键控92

5.2.6 正交移相和多移相键控93

5.2.7 正交调幅95

5.2.8 偏移正交移相键控96

5.2.9 π／4正交移相键控96

5.2.10 恒包络调制97

5.2.11 最小频移键控97

5.2.12 高斯最小频移键控99

5.2.13 小结99

5.3 最佳接收机及其性能100

5.3.1 预备知识100

5.3.2 高斯信道中二元信号的最佳接收101

5.3.3 BPSK在高斯信道的误码率103

5.3.4 QPSK在高斯信道的误码率103

5.3.5 FSK在高斯信道的误码率103

5.3.6 MSK的误码率104

5.3.7 小结105

5.4 调制在瑞利平衰落信道的性能106

5.4.1 慢时变信道的误码率106

5.4.2 平衰落信道的误码率106

5.4.3 BPSK调制的性能106

5.4.4 QPSK的性能107

5.4.5 DPSK的性能108

5.4.6 DFSK的性能108

5.4.7 MSK的性能108

5.5 其他衰落信道的误码率109

5.6 小结109

参考文献111

第6章 多址通信技术112

6.1 概述112

6.1.1 多址接入112

6.1.2 双工技术112

6.1.3 窄带和宽带接入113

6.1.4 多址接入的正交条件114

6.2 时分多址接入114

6.3 频分多址接入115

6.3.1 频分多址接入概述116

6.3.2 正交频分复用116

6.4 正交频分复用技术117

6.4.1 OFDM的基本原理118

6.4.2 OFDM系统120

6.4.3 OFDM的同步121

6.4.4 OFDM的峰值功率121

6.4.5 参数的选择122

6.4.6 小结122

6.5 码分多址接入123

6.5.1 标记序列123

6.5.2 m序列124

6.5.3 Gold序列和Kasami序列125

6.5.4 Walsh-Hadamard序列125

6.5.5 扩频比可变正交码125

6.6 直接序列扩频多址126

6.6.1 直接序列扩频技术126

6.6.2 Rake接收128

6.6.3 CDMA的误码率130

6.6.4 小结133

6.7 跳频多址技术134

6.7.1 跳频技术134

6.7.2 DS扩频与FH扩频的比较135

6.8 多载波与码分多址的结合136

6.8.1 多载波CDMA137

6.8.2 多载波DS-CDMA138

6.8.3 多音CDMA138

6.9 空分多址接入139

6.10 随机接入原理141

6.10.1 ALOHA系统和协议141

6.10.2 载波监听多址(CSMA)协议143

6.11 蜂窝系统的容量144

6.11.1 蜂窝系统的频率重用144

6.11.2 蜂窝系统的干扰分析145

6.11.3 蜂窝系统容量145

6.11.4 系统容量比较146

6.11.5 CDMA的容量147

参考文献149

第7章 衰落信道的抗干扰技术150

7.1 概述150

7.1.1 多径干扰150

7.1.2 多用户干扰150

7.1.3 抗干扰技术150

7.1.4 本章的目标151

7.2 分集技术151

7.2.1 分集的方式和方法151

7.2.2 分集合并153

7.2.3 宏分集159

7.2.4 发送分集163

7.2.5 双发送分集163

7.2.6 分集系统的功率分配165

7.3 信道编码166

7.3.1 信道编码概述167

7.3.2 分组码167

7.3.3 卷积码170

7.3.4 格码调制177

7.3.5 交织技术180

7.3.6 级联编码182

7.3.7 编码性能185

7.3.8 时空编码187

7.4 信道的均衡189

7.4.1 均衡原理189

7.4.2 ISI信道的模型191

7.4.3 符号均衡器193

7.4.4 线性均衡器193

7.4.5 判决反馈均衡器194

7.4.6 序列估值195

7.4.7 分数间隔均衡器196

7.5 小结197

附录C MRC的权的确定197

附录D 平衰落信道的误码率198

参考文献204

第8章 无线网络和业务205

8.1 无线网络的组成方式205

8.1.1 概述205

8.1.2 Ad hoc网络的特点206

8.2 蜂窝网络207

8.3 无线网络与固定网络的异同与协作208

8.4 无线网络中的业务路由选择209

8.5 无线网络的业务提供方式和核心网络构成210

8.5.1 设计方法210

8.5.2 核心网和接入网的划分215

8.5.3 第三代移动通信网络218

8.5.4 3GPP的全IP核心网解决方案219

8.5.5 虚拟归属环境与业务开发222

参考文献223

第9章 无线系统与标准224

9.1 GSM移动通信系统和标准224

9.1.1 GSM系统的物理信道设计224

9.1.2 GSM系统的逻辑信道分类225

9.1.3 GSM中的数字信号处理226

9.2 CDMA数字蜂窝系统IS-95228

9.2.1 CDMA系统的空中接口参数228

9.2.2 CDMA的信道划分228

9.2.3 CDMA系统的声码器229

9.2.4 CDMA系统的双重扩频229

9.2.5 CDMA系统的空中帧结构229

9.2.6 码分多址系统的定时232

9.3 第三代移动通信系统和标准233

9.3.1 WCDMA系统234

9.3.2 CDMA2000238

9.3.3 TD-SCDMA移动通信系统239

9.4 无线局域网络242

参考文献244