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第1章 电波传播与无线信道1

1.1 电波传播1

1.1.1 水下电波传播4

1.1.2 空中机载电波传播5

1.1.3 铁路场景电波传播6

1.2 无线信道6

1.2.1 无线信道概述6

1.2.2 无线信道模型7

1.2.3 常用的信道建模方法9

1.3 电波传播与无线信道建模研究现状10

1.3.1 新一代移动通信系统给电波传播与无线信道建模带来的挑战10

1.3.2 电波传播与无线信道建模的研究热点11

1.3.3 多天线信道特性及建模研究13

1.3.4 MIMO系统无线信道历代标准模型18

本章参考文献20

第2章 相关数学知识29

2.1 随机过程29

2.1.1 随机过程定义29

2.1.2 随机过程的数字特征30

2.1.3 平稳随机过程30

2.1.4 常用的随机过程32

2.2 矩阵论34

2.2.1 矩阵基本定义34

2.2.2 矩阵乘积36

2.3 数学物理方程40

2.3.1 数学物理方程的导出41

2.3.2 定解条件43

2.3.3 分离变数法44

本章小结48

本章参考文献48

第3章 电波传播机制与无线信道衰落机理50

3.1 电波传播机制50

3.1.1 自由空间传播50

3.1.2 反射51

3.1.3 绕射51

3.1.4 散射53

3.1.5 其他传播机制54

3.2 阴影衰落54

3.3 多径快衰落57

3.3.1 幅度衰落统计分布57

3.3.2 多径快衰落特性参数60

3.4 多普勒扩展62

3.4.1 多普勒扩展62

3.4.2 相干时间63

3.5 快速时变非平稳信道64

3.5.1 线性时变信道（LTV）64

3.5.2 广义平稳非相关散射信道65

3.5.3 非广义平稳非相关散射信道66

3.5.4 快速时变非平稳信道68

3.6 簇与子簇68

3.7 零时延子簇与中径74

3.7.1 零时延子簇74

3.7.2 中径77

本章小结78

本章参考文献78

第4章 无线信道类型88

4.1 窄带信道88

4.2 宽带信道89

4.3 超宽带信道91

4.3.1 基本概念91

4.3.2 UWB模型92

4.4 中继信道95

4.5 广播信道99

4.6 汽车对汽车通信信道101

4.6.1 概况101

4.6.2 车对车通信协议102

4.6.3 V2V中的传播信道106

4.7 列车对列车通信信道108

本章小结112

本章参考文献112

第5章 无线信道模型118

5.1 1G、2G信道模型118

5.1.1 大尺度传播模型119

5.1.2 小尺度快衰落信道模型133

5.2 3G信道模型140

5.2.1 信道模型概述141

5.2.2 大尺度路径损耗模型141

5.2.3 信道冲激响应模型144

5.3 3.9G信道模型147

5.3.1 测试场景类型147

5.3.2 信道模型149

5.3.3 SCME信道模型153

5.4 4G信道模型156

5.4.1 4G信道模型发展历程156

5.4.2 4G信道模型适用场景157

5.4.3 4G信道模型建模方法158

5.4.4 4G信道模型比较及结论161

5.5 5G信道模型162

本章小结165

本章参考文献165

第6章 WINNER模型168

6.1 WINNER工作组168

6.1.1 WINNER概述168

6.1.2 WINNER的目标与合作169

6.1.3 WINNER工作组大事记169

6.2 WINNER场景划分171

6.3 WINNER信道模型173

6.3.1 3GPP空间信道模型SCM173

6.3.2 WINNER I SCM扩展模型（SCME）174

6.3.3 WINNER信道模型175

6.4 WINNER高速铁路信道模型176

6.5 WINNER Ⅱ信道模型的实现189

6.5.1 WINNER Ⅱ信道模型仿真流程189

6.5.2 WINNER Ⅱ信道模型仿真实现及仿真结果193

本章小结198

本章参考文献199

第7章 无线信道建模方法201

7.1 电波传播预测建模201

7.1.1 统计性建模201

7.1.2 确定性建模206

7.1.3 半确定性建模213

7.1.4 其他确定性建模214

7.1.5 路径损耗建模性能比较215

7.2 信道参数萃取方法216

7.2.1 基于物理信道的双定向信道参数估计216

7.2.2 基于虚拟阵列的双定向信道参数估计218

7.3 基于GIS的建模227

7.3.1 GIS概述227

7.3.2 基于DEM的地形分析228

7.3.3 空间数据可视化229

7.3.4 基于地理信息系统的建模方法230

7.4 基于射线跟踪法的建模237

7.4.1 射线跟踪方法的理论依据237

7.4.2 射线跟踪方法的建模方法239

7.4.3 基于射线跟踪法的信道模型242

7.4.4 真实高速铁路场景中基于射线跟踪法的确定性信道建模243

本章小结251

本章参考文献251

第8章 轨道交通复杂环境下的无线信道建模265

8.1 高速铁路复杂场景划分266

8.2 天线建模271

8.3 高架桥场景建模274

8.3.1 无线传播信道建模方法274

8.3.2 高架桥传播信道建模276

8.4 路堑场景建模290

8.5 隧道场景建模295

8.5.1 隧道内常用建模方法及电波传播特征298

8.5.2 不同类型隧道中的电波传播特性303

8.6 多输入多输出系统建模315

8.6.1 MIMO信道建模的国内外研究进展316

8.6.2 MIMO系统的时变性及相关性325

8.7 车对车（V2V）信道建模333

8.7.1 非几何的随机性建模335

8.7.2 基于几何的确定性建模340

8.7.3 基于几何的随机性建模344

8.8 列车对列车通信信道建模375

8.8.1 车辆通信中的传播信道375

8.8.2 列车对列车通信中的信道379

本章小结385

本章参考文献387

第9章 基于电磁转换技术的无线场强覆盖407

9.1 电磁转换技术407

9.2 电磁转换设计方法408

9.3 电磁转换技术应用实例410

本章小结421

本章参考文献421

第10章 无线信道仿真423

10.1 概述423

10.2 噪声信道仿真424

10.2.1 热噪声424

10.2.2 人为噪声425

10.2.3 接收机噪声425

10.2.4 白噪声的仿真425

10.3 多径信道仿真427

10.3.1 广义平稳非相关散射（WSSUS）429

10.3.2 多径信道等效低通表示430

10.3.3 窄带多径信道仿真431

10.4 多普勒频移与扩展434

10.5 时变信道仿真440

10.5.1 成形滤波法440

10.5.2 正弦波叠加法441

10.5.3 Jakes仿真法442

10.6 宽带时变多径信道仿真443

10.7 MIMO信道仿真444

10.8 半实物仿真448

本章小结451

本章参考文献451