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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CDMA 137

6.8.2 多载波DS-CDMA 138

6.8.3 多音CDMA 138

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-95 228

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 CDMA2000 238

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