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第1章 绪论1

1.1 LTE标准的发展及关键技术1

1.2 无线通信发展概述3

1.2.1 无线电通信发展历史3

1.2.2 电子技术发展的三个里程碑6

1.2.3 无线电信号的传输原理6

1.2.4 数字通信系统13

1.2.5 现代通信系统和软件无线电15

1.3 国内外研究现状17

1.4 本书研究的意义19

第2章 MIMO-OFDMA基本原理研究21

2.1 基本的MIMO系统21

2.1.1 香农信道容量公式22

2.1.2 MIMO信道容量的推导24

2.2 OFDM原理及其多址技术27

2.2.1 OFDM模型28

2.2.2 OFDMA技术30

2.2.3 OFDM技术的优缺点31

2.3 MIMO-OFDMA系统和信号模型32

第3章 基于LTE的物理层研究35

3.1 OFDMA信号发射流程35

3.1.1 数据分块35

3.1.2 加扰35

3.1.3 卷积编码和删余36

3.1.4 交织36

3.1.5 数据映射37

3.1.6 插入导频和子载波分配38

3.1.7 调制数据加扰39

3.1.8 IFFT和加入循环前缀39

3.2 OFDMA物理层帧结构39

3.3 上行链路中的MIMO技术41

第4章 MIMO空间复用检测算法研究43

4.1 空间复用原理概述43

4.2 MIMO系统的数学模型44

4.3 MIMO系统空时分层结构45

4.3.1 垂直分层结构模型46

4.3.2 V-BLAST模型空间检测算法47

4.4 不同准则下的空间复用检测算法48

4.4.1 迫零算法49

4.4.2 最小均方误差算法49

4.4.3 最大似然解码算法50

第5章 算法性能仿真与分析51

5.1 SCME信道模型51

5.1.1 SCME信道模型的发展51

5.1.2 SCME信道城市微环境52

5.2 空间复用检测算法性能仿真53

5.2.1 仿真系统模块流程53

5.2.2 仿真参数54

5.2.3 两根接收天线54

5.2.4 4根接收天线57

5.2.5 2天线和4天线性能对比59

5.3 仿真结果分析62

第6章 AAS技术与MIMO技术的对比研究65

6.1 MIMO和AAS的比较65

6.2 LTE协议对AAS的规定65

6.2.1 下行帧结构66

6.2.2 上行帧结构68

6.3 AAS Diversity-Scan Map网络接入步骤69

6.4 AAS Preamble71

6.4.1 下行前导字71

6.4.2 上行前导字71

6.5 DOA估计仿真结果72

6.5.1 天线阵列模型72

6.5.2 波达方向（DOA）对波束成形的意义72

6.5.3 算法依据73

6.5.4 仿真结论74

6.6 AAS信道校正74

6.6.1 原理依据74

6.6.2 信道校正的分类74

6.6.3 校正指标75

6.6.4 线阵信道校正算法75

6.7 AAS下行波束成形中权值列表和Midamble信道估计76

6.8 AAS用Midamble做信道估计76

6.8.1 基本原理76

6.8.2 Midamble序列的生成77

6.8.3 用Midamble序列做信道估计77

6.9 下行控制信道全向覆盖研究78

6.9.1 下行控制信道78

6.9.2 仿真方法及结果79

6.10 DLFP实现全向覆盖的方法80

6.10.1 目前方法80

6.10.2 全向覆盖的新方法81

6.11 AAS下行平台中的生成DLFP及解DLFP的设计说明83

6.11.1 原理依据83

6.11.2 生成DLFP的过程83

6.11.3 解DLFP的过程83

6.11.4 仿真结论84

6.12 AAS仿真系统下行Preamble搜索模块仿真84

第7章 波束成形算法研究85

7.1 概述85

7.2 智能天线系统原理86

7.2.1 智能天线基本概念86

7.2.2 智能天线的分类89

7.3 阵列天线的数学模型和自相关矩阵89

7.3.1 阵列天线的数学表达89

7.3.2 阵列接收信号向量90

7.4 阵列天线波束成形准则和自适应算法92

7.4.1 最小均方误差（MMSE）准则93

7.4.2 最大信噪比（Max SNR）准则94

7.4.3 最大似然（ML）准则95

7.4.4 自适应算法97

7.5 DOA估计算法100

7.5.1 DOA估计算法的原理依据100

7.5.2 DOA估计的传统算法103

第8章 无线信道模型研究111

8.1 无线信道研究现状111

8.2 空间信道模型基础理论113

8.2.1 链路级评估113

8.2.2 系统级空间信道模型120

8.2.3 市区宏小区和微小区环境的可选模型128

8.2.4 信道参数间的相关性131

8.3 MMSE接收机介绍139

8.4 极化信道模型141

8.4.1 信道模型介绍141

8.4.2 复信道冲激响应的计算143

8.5 SCM与SCME信道建模144

8.5.1 SCM信道模型建模144

8.5.2 SCME信道模型与建模过程146

第9章 无线通信系统中的电路特性研究149

9.1 非线性电路的基本概念与非线性元件149

9.1.1 非线性电路的基本概念149

9.1.2 非线性元器件的特性150

9.2 非线性电路的分析方法154

9.2.1 幂级数分析法154

9.2.2 折线分析法156

9.2.3 线性时变参量电路分析法157

9.3 非线性电路的应用159

9.4 模拟相乘器及其频率变换作用160

9.4.1 相乘器的基本特性及实现方法161

9.4.2 四象限双差分对模拟相乘器原理164

9.5 二极管平衡相乘器169

第10章 无线通信系统反馈控制研究173

10.1 反馈控制系统的概念173

10.1.1 反馈控制系统的组成、工作过程和特点173

10.1.2 反馈控制系统的工作过程174

10.1.3 反馈控制系统的特点175

10.2 反馈控制系统的基本分析175

10.2.1 反馈控制系统的传递函数及数学模型分析175

10.2.2 反馈控制系统的基本特性的分析178

10.3 自动增益控制（AGC）电路181

10.3.1 AGC电路的组成、工作原理及性能分析182

10.3.2 放大器的增益控制——可控增益电路184

10.4 自动频率控制（AFC）电路189

10.4.1 概述189

10.4.2 AFC电路基本特性的分析191

10.4.3 AFC电路的应用举例193

10.5 自动相位控制（APC）电路（锁相环路PLL）196

10.5.1 锁相环电路的基本工作原理196

10.5.2 锁相环路的跟踪性能：锁相环路的线性分析204

参考文献207