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第1章 无线通信系统概述 1

1.1 移动无线通信发展 1

1.2 美国移动无线电话 2

1.3 全球移动无线系统 4

1.4 移动无线系统范例 6

1.4.1 寻呼系统 8

1.4.2 无绳电话系统 9

1.4.3 蜂窝移动电话系统 9

1.4.4 常用的几种移动电话系统的比较 11

1.5 蜂窝无线电和个人通信的发展趋势 14

问题与练习 15

第2章 关于蜂窝的概念：系统设计基础 17

2.1 概述 17

2.2 频率复用 17

2.3 信道分配策略 20

2.4 切换策略 21

2.4.1 优先切换 23

2.4.2 实际切换中需要注意的事项 23

2.5.1 同频干扰和系统空量 25

2.5 干扰和系统容量 25

2.5.2 邻频干扰 28

2.5.3 功率控制减小干扰 29

2.6 中继和服务等级 30

2.7 提高蜂窝系统容量 39

2.7.1 小区分裂 39

2.7.2 划分扇区 41

2.7.3 一种新的微小区概念 44

问题与练习 46

2.8 小结 46

第3章 移动无线电传播：大尺度路径损耗 50

3.1 概述 50

3.2 自由空间传播模型 50

3.3 电场与功率 54

3.4 三种基本传播机制 56

3.5 反射 56

3.5.1 电介质的反射 57

3.5.2 Brewster角 61

3.5.3 理想导体的反射 61

3.6 地面反射(双线)模型 62

3.7 绕射 66

3.7.1 费涅尔区几何特征 66

3.7.2 刃形绕射模型 68

3.7.3 多重刃形绕射 73

3.8 散射 73

3.8.1 雷达有效截面模型 74

3.9 利用路径损耗模型进行实际链路预算设计 74

3.9.1 对数距离路径损耗模型 75

3.9.2 对数正态阴影 76

3.9.3 确定覆盖面积百分率 78

3.10 室外传播模型 80

3.10.1 Longley-Rice模型 81

3.10.2 Durkin模型：一个实例研究 81

3.10.3 Okumura模型 84

3.10.4 Hata模型 87

3.10.5 Hata模型的PCS扩展 88

3.10.6 Walfish和Bertoni模型 88

3.10.7 宽带PCS微蜂窝模型 88

3.11.1 分隔损耗(同楼层) 90

3.11 室内传播模型 90

3.11.2 楼层间分隔损耗 92

3.11.3 对数距离路径损耗模型 93

3.11.4 Ericsson多重断点模型 94

3.11.5 衰减因子模型 94

3.12 建筑物信号穿透 97

3.13 射线跟踪和特定站址建模 97

问题与练习 98

4.1.1 影响小尺度衰落的因素 103

4.1 小尽度多径传播 103

第4章 移动无线电传播：小尺度衰落和多径效应 103

4.1.2 多普勒频移 104

4.2 一个多径信道的冲激响应模型 105

4.2.1 带宽与接收功率之间的关系 108

4.3 小尽度多径测量 113

4.3.1 直接射频脉冲系统 113

4.3.2 扩频滑动相关器信道检测 114

4.3.3 频域信道探测 116

4.4.1 时间色散参数 117

4.4 移动多径信道的参数 117

4.4.2 相干带宽 120

4.4.3 多普勒扩展和相干时间 121

4.5 小尺度衰落类型 123

4.5.1 多径时延扩展产生的衰落效应 123

4.5.2 多普勒扩展引起的衰落效应 125

4.6 Rayleigh和Ricean分布 126

4.6.1 Rayleigh衰落分布 126

4.6.2 Ricean衰落分布 128

4.7.1 平坦衰落的Clarke模型 130

4.7 多径衰落信道的统计模型 130

4.7.2 Clarke和Gans衰落模型的仿真 134

4.7.3 电平交叉和衰落统计 136

4.7.4 双线Rayleigh衰落模型 139

4.7.5 Saleh和Valenzuela室内统计模型 139

4.7.6 SIRCIM和SMRCIM室内和室外统计模型 140

问题与练习 142

第5章 移动无线电系统中的调制技术 146

5.1 调频与调幅 146

5.2 调幅 147

5.2.1 单边带调幅 149

5.2.2 导频单音SSB 150

5.2.3 调幅信号的解调 151

5.3 角度调制 153

5.3.1 调频信号的频谱和带宽 154

5.3.2 高频调制方式 155

5.3.3 高频检波技术 156

5.3.4 一个调频信号带宽和信噪比(SNR)的折衷 161

5.4.1 影响选择数字调制方式的因素 163

5.4 数字调制概述 163

5.4.2 数字信号的带宽和功率谱密度 165

5.4.3 线型码 166

5.5 脉冲成形技术 167

5.5.1 消除符号间干扰的奈奎斯特(Nyquist)准则 168

5.5.2 升余弦滚降滤波器 170

5.5.3 高斯脉冲成形滤波器 172

5.6 调制信号的几何表示 173

5.7 线性调制技术 175

5.7.1 二进制相移键控(BPSK) 176

5.7.2 差分相移键控(DPSK) 179

5.7.3 四相相移键控(QPSK) 180

5.7.4 QPSK发送和检测技术 181

5.7.5 交错QPSK 182

5.7.6 π/4QPSK 184

5.7.7 π/4QPSK发送技术 184

5.7.8 π/4QPSK检测技术 186

5.8.1 二进制频移键控(BFSK) 189

5.8 恒包络调制 189

5.8.2 最小频移键控(MSK) 191

5.8.3 高斯最小频移键控(GMSK) 193

5.9 线性和恒包络组合调制技术 197

5.9.1 多进制相移键控(MPSK) 198

5.9.2 多进制正交幅度调制(QAM) 200

5.9.3 多进制频移键控(MFSK) 202

5.10 扩频调制技术 203

5.10.1 伪随机(PN)序列 204

5.10.2 直接序列扩频(DS-SS) 204

5.10.3 跳频扩频(FH-SS) 206

5.10.4 直接序列扩频的性能 207

5.10.5 跳频扩频的性能 209

5.11 衰落和多径信道中的调制性能 210

5.11.1 在慢速、平坦衰落信道中数字调制的性能 211

5.11.2 频率选择性移动信道中的数字调制 214

5.11.3 衰落和干扰中π/4DQPSK的性能 215

问题与练习 219

6.1 概述 222

第6章 均衡、分集和信道编码 222

6.2 均衡原理 223

6.3 一种常用自适应均衡器 224

6.4 一种通信接收机的均衡器 228

6.5 均衡技术分类 228

6.6 线性均衡器 230

6.7 非线性均衡器 232

6.7.1 判决反馈均衡(DFE) 232

6.7.2 最大似然序列估值(MLSE)均衡器 233

6.8 自适应均衡算法 234

6.8.2 最小均方算法 236

6.8.1 迫零算法 236

6.8.3 递归最小二乘算法 238

6.8.4 算法小结 239

6.9 部分间隔均衡器 240

6.10 分集技术 240

6.10.1 选择分集的引入 241

6.10.2 最大比率合并的引入 243

6.10.3 实用空间分集的考虑 244

6.10.4 极化分集 246

6.10.5 频率分集 248

6.10.6 时间分集 248

6.11 RAKE接收机 249

6.12 交织 250

6.13 信道编码原理 251

6.14 分组码 252

6.14.1 分组码举例 254

6.14.2 Reed-Solomon码的实例研究 255

6.15 卷积码 261

6.15.1 卷积码的解码 262

6.16 编码增益 263

6.17 网格编码调制 264

问题与练习 264

第7章 语音编码 267

7.1 概述 267

7.2 语音信号的特征 267

7.3 量化技术 269

7.3.1 均匀量化 269

7.3.2 非均匀量化 270

7.3.3 自适应量化 271

7.3.4 矢量量化 271

7.4 自适应差分脉冲编码调制 272

7.5 频域语音编码 274

7.5.1 子带编码 274

7.5.2 自适应变换编码 276

7.6 声码器 277

7.6.1 信道声码器 277

7.6.3 倒频谱声码器 278

7.6.4 语音激励声码器 278

7.6.2 共振峰声码器 278

7.7 线性预测编码 279

7.7.1 线性预测编码声码器 279

7.7.2 多脉冲激励LPC 280

7.7.3 码激励LPC 281

7.7.4 剩余激励LPC 282

7.8 选择移动通信语音编解码器 282

7.9 GSM编解码器 285

7.10 USDC编解码器 286

7.11 语音编码器的性能评估 287

问题与练习 288

第8章 无线通信多址技术 291

8.1 概述 291

8.1.1 多址技术概述 292

8.2 频分多址(FDMA) 292

8.3 时分多址(TDMA) 295

8.4 扩频多址(SSMA) 298

8.4.1 跳频多址(FHMA) 298

8.4.2 码分多址(CDMA) 298

8.4.3 混合扩频技术(HSST) 300

8.5 空分多址(SDMA) 301

8.6 分组无线电 302

8.6.1 分组无线电协议 302

8.6.2 载波检测多址(CSMA)协议 305

8.6.3 预留协议 306

8.6.4 分组无线电的截获效应 306

8.7 蜂窝系统的空量 307

8.7.1 蜂窝CDMA的容量 311

8.7.2 多小区CDMA的容量 313

8.7.3 空分多址的容量 318

问题与练习 321

第9章 无线网络 323

9.1 概述 323

9.2 无线网和固定电话网的区别 324

9.2.1 公共交换电话网(PSTN) 324

9.2.2 无线网络的局限性 326

9.2.3 无线网络和PSTN的融合 326

9.3 无线网络的发展 327

9.3.1 第一代无线网络 327

9.3.3 第三代无线网络 329

9.3.2 第二代无线网络 329

9.4 固定网络传输层次 330

9.5 无线网络中的业务路由选择 331

9.5.1 电路交换 331

9.5.2 分组交换 332

9.5.3 X.25协议 332

9.6 无线数据业务 333

9.6.1 蜂窝数字分组数据(CDPD) 333

9.6.2 高级无线数据信息系统(ARDIS) 335

9.6.3 RAM移动数据(RMD) 335

9.7.1 CCS中的分布式中心交换局 336

9.7 公共信道信令(CCS) 336

9.8 综合业务数字网(ISDN) 337

9.8.1 宽带ISDN和ATM 338

9.9 7号信令系统(SS7) 339

9.9.1 SS7的网络服务部分(NSP) 339

9.9.2 SS7的用户部分 341

9.9.3 SS7中的信令流 342

9.9.4 SS7的业务 342

9.10 SS7的一个实例：全球蜂窝网络互联性 343

9.9.5 SS7的性能 343

9.11 个人通信业务与个人通信网(PCS/PCN) 345

9.11.1 PCN分组与电路交换 345

9.11.2 蜂窝分组交换体系 346

9.12 网络接入的协议 349

9.12.1 分组预留多址(PRMA) 349

9.13 网络数据库 350

9.13.1 移动性管理分布式数据库 350

9.14 通用移动通信系统(UMTS) 351

9.15 结束语 352

第10章 无线系统和标准 353

10.1 AMPS和ETACS 353

10.1.1 AMPS和ETACS系统概述 353

10.1.2 AMPS和ETACS中的呼叫处理 354

10.1.3 AMPS和ETACS空中接口 355

10.1.4 N-AMPS 358

10.2 美国数字蜂窝标准(IS-54) 358

10.2.1 USDC无线接口 359

10.2.2 美国数字蜂窝的派生标准(IS-94和IS-136) 363

10.3.1 GSM业务和功能 364

10.3 全球移动系统(GSM) 364

10.3.2 GSM系统体系结构 365

10.3.3 GSM无线子系统 367

10.3.4 GSM信道类型 368

10.3.5 GSM的一个呼叫实例 372

10.3.6 GSM帧结构 372

10.3.7 GSM中的信号处理 374

10.4.1 频率和信道规范 377

10.4 CDMA数字蜂窝标准(IS-95) 377

10.4.2 前向CDMA信道 378

10.4.3 反向CDMA信道 383

10.4.4 附加14.4kbps语音编码器的IS-95［ANS95］ 387

10.5 无绳电话中的CT2标准 388

10.5.1 CT2业务和功能 388

10.5.2 CT2标准 388

10.6 欧洲数字无绳电话(DECT) 389

10.6.1 功能和特点 389

10.6.2 DECT体系 390

10.6.3 DECT功能概念 391

10.6.4 DECT无线链路 392

10.7 PACS：个人接入通信系统 392

10.7.1 PACS系统体系结构 393

10.7.2 PACS无线接口 393

10.8 太平洋数字蜂窝(PDC) 396

10.9 个人手提电话系统(PHS) 396

10.10 美国PCS和ISM频段 396

10.11 美国无线微波频段电视 397

10.12 全球标准概况 399

问题与练习 401

附录A 中继理论 404

附录B 链路中的噪声系数计算 411

附录C 扩频CDMA的高斯近似 414

附录D Q,erf和erfe函数 431

附录E 数学公式表 435

附录F 缩略词 440

附录G 索引 452

附录H 参考书目 469