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目录 1

第1章　概述 1

1.1 引言 1

1.2　移动通信系统 2

1.2.1　基站与移动台 2

1.2.2　多址接入方案 2

1.2.3　无线信道的传播特性 3

1.2.4　移动通信的发展与趋势 7

1.3　阵列天线术语 8

1.3.1　波束导引与切换 8

1.3.3　导向矢量 9

1.3.2　传统的波束形成 9

1.3.4　零陷波束形成 10

1.3.5　分集合并 10

1.3.6　阵列信号处理 10

1.4　移动通信中的阵列天线 10

1.4.1　基站采用阵列天线 11

1.4.2　实际的考虑 12

1.4.3　同道信号的盲估计 13

1.4.4　在发射模式下采用阵列天线 13

1.5　采用阵列天线对系统性能的改善 14

1.5.1　减小延迟扩展与多径衰落 14

1.5.3　阵列天线与其他技术结合 15

1.5.4　频谱效率与容量的改善 15

1.5.2　减小同道干扰 15

1.5.5　BER的改善 16

1.5.6　减小中断概率 16

1.5.7　增加发射效率 17

1.5.8　动态信道分配 17

1.5.9　减小切换率 17

1.5.10　价格、复杂度与网络 17

1.6　新的发展趋势 18

1.6.1　空时信号处理 18

1.6.2　MIMO与空时编码技术 18

1.6.3　联合的MIMO、多载波与自适应调制技术 19

参考文献 19

2.1.1　阵列天线的表达 25

第2章　波束形成与零点技术 25

2.1　阵列天线的基本概念 25

2.1.2　阵列天线接收信号向量及相关矩阵 27

2.2　阵列天线波束形成与零点技术 31

2.2.1　方向图函数 31

2.2.2　相位控制阵列 33

2.2.3　最佳权向量 34

2.3　最优权准则 35

2.3.1　最小均方误差（MMSE）准则 36

2.3.2　最大信噪比（Max SNR）准则 36

2.3.3　最大似然（ML）准则 38

2.3.4　最小噪声方差（MV）准则 38

2.4.1　最小均方（LMS）算法 39

2.4　自适应波束形成的算法 39

2.4.2　采样矩阵求逆（SMI）算法 40

2.4.3　递推最小二乘（RLS）算法 41

2.4.4　恒模（CMA）算法 42

2.5　宽带信号的波束形成 42

小结 45

参考文献 46

第3章　DOA估计算法 47

3.1　DOA估计的传统法 47

3.1.1　延迟-相加法 47

3.1.2　Capon最小方差法 48

3.2.1 MUSIC算法 49

3.2　DOA估计的子空间法 49

3.2.2 MUSIC算法的改进 52

3.2.3 ESPRIT算法 54

3.2.4 GEESE算法 56

3.3 DOA估计的最大似然算法 58

3.4　相干信源的DOA估计 60

3.4.1　空间平滑技术 60

3.4.2　频域平滑技术 62

3.5　基于迭代最小二乘投影的CMA 66

3.6　DOA估计的综合法 67

3.7　信源个数估计 69

3.7.1　SH、AIC和MDL准则 69

3.7.2　盖氏圆半径法 70

3.8.1　累积量的定义和性质 72

3.8　使用累积量进行阵列信号处理 72

3.8.2　基于累积量的盲波束形成 73

3.8.3　基于累积量的DOA估计 77

小结 82

参考文献 82

第4章　二维空间谱估计 85

4.1　时空二维谱估计 85

4.2　空间二维谱估计 89

4.3　CDMA系统中的二维角度估计 95

小结 99

参考文献 99

5.1.1　无线多径信道模型 100

5.1　无线信道的基础知识 100

第5章　空时无线信道的特征 100

5.1.2　考虑到DOA和阵列天线后的多径信道模型 102

5.1.3　角度扩展 102

5.2　用于智能天线系统的空-时信道模型 105

5.2.1　简介 105

5.2.2　LEE模型 106

5.2.3　离散均匀分布模型 107

5.2.4　基于散射体几何分布的单反射统计信道模型 108

5.2.5　高斯广义平稳非相关散射模型 113

5.2.6　Rayleigh模型 115

5.2.7　TU和BU模型 116

5.2.8　均匀扇区分布模型 116

5.2.10　推广的抽头延迟线模型 117

5.2.9　改进的Saleh-Valenzuela模型 117

5.2.11　椭圆子域模型 118

5.2.12　基于测量的信道模型 118

5.2.13　射线追踪模型 119

5.3　用于空时编码系统的MIMO信道模型 119

5.3.1 MIMO信道的物理散射模型 120

5.3.2 MIMO信道模型的扩展 122

5.3.3 MIMO信道的测试模型 122

小结 124

参考文献 124

第6章　CDMA系统中的空时信号处理 126

6.1　空时处理信号模型 126

6.3　单次波束形成 128

6.2　固定波束形成 128

6.4　自适应波束形成算法 129

6.4.1　非盲波束形成 129

6.4.2　盲波束形成及恒模算法 130

6.5　基于特性恢复的算法 131

6.6　CDMA信号的综合算法 134

6.6.1　多目标最小二乘恒模算法 134

6.6.2　多目标判决导向 137

6.6.3　最小二乘解扩重扩多目标阵列 138

6.6.4　最小二乘解扩重扩多目标 141

6.7　基于DOA估计的算法 144

6.7.1　异步多径CDMA系统基于匹配滤波器组的DOA估计算法 144

6.7.2　改进的异步多径CDMA系统DOA估计算法 149

6.7.3　DOA和信道的联合估计 156

6.8 2D-RAKE接收机 159

6.8.1 2D-RAKE接收机波束形成结构 160

6.8.2　一种2D-RAKE接收性能分析 161

小结 167

参考文献 168

第7章　CDMA系统中的空时多用户检测 171

7.1　多用户检测简介 171

7.2　检测的系统模型 172

7.3　传统检测 174

7.4　最优检测 177

7.4.1　传统最优检测 177

7.4.2　最优检测近似 178

7.5　线性检测 183

7.5.1　解相关检测器 183

7.5.2　MMSE检测 184

7.5.3　自适应MMSE检测 185

7.5.4　解相关判决反馈检测器 186

7.6　空间交替归一化估计-最大化算法 188

7.7　盲空时多用户检测 191

7.8　干扰抵消技术 194

7.8.1　线性干扰抵消 196

7.8.2　非线性干扰抵消 198

7.8.3　干扰抵消的数值实例 198

小结 202

参考文献 203

第8章　阵列天线多载波CDMA空时信号处理 208

8.1　多载波CDMA传输技术简介 208

8.2　阵列天线多载波CDMA空时信号处理 212

8.3　阵列天线MC-CDMA方案系统性能分析 213

8.3.1　合并策略1 213

8.3.2　接收策略2 217

8.4　阵列天线MT-CDMA系统性能分析 225

8.5　阵列天线MC-DS-CDMA系统性能分析 235

8.5.1　没有多径的阵列天线MC-DS-CDMA系统 235

8.5.2　具有多径的阵列天线MC-DS-CDMA系统 239

8.6　阵列天线MC-CDMA系统多用户检测和信道估计 247

参考文献 251

小结 251

第9章　多输入多输出移动通信系统 254

9.1　MIMO系统的容量 254

9.1.1　无线信道的特性和重要参数 254

9.1.2 MIMO信道模型 255

9.1.3 MIMO系统容量 256

9.1.4　理想MISO和SIMO系统的信道容量 259

9.2　空间分集和空时编码 260

9.2.1　空间分集 260

9.2.2　空时编码 263

9.3　空时接收机 267

9.3.1 SISO系统的检测 268

9.3.2 MIMO系统的检测 270

9.4.1 概述 271

9.4 MIMO系统在CDMA 2000中的应用 271

9.4.2　波束形成系统 272

9.4.3　发射分集系统 273

9.4.4　复合波束形成／发射分集系统 274

小结 274

参考文献 274

第10章　移动通信系统的RF定位技术 276

10.1　基于方向估计（DOA）的定位技术 276

10.2　基于时间估计的定位技术 277

10.2.1　波达时间法 277

10.2.2　波达时间和法 278

10.2.3　波达时间差法 279

10.3.1 几何精度因子 283

10.3　定位精度的量度与性能分析 283

10.3.2　均方差 284

10.3.3　圆周误差概率 285

10.3.4　影响定位精度的因素 285

10.3.5　提高定位精度的方法 286

10.4 TDOA/AOA混合定位在宽带CDMA系统中的应用 286

10.4.1 宽带CDMA系统模型 286

10.4.2 TDOA/AOA定位方案 287

10.4.3 TDOA/AOA方程的求解 288

小结 294

参考文献 294

英汉名词对照表 296