本书重点论述了无线通信的基本原理和基本分析方法,阐述了无线通信系统中具有普遍性和代表性的基本知识。全书共分8章,内容包括无线信道的特性、无线通信中的调制技术、正交频分复用技术、扩频通信技术、无线通信中的组网技术、无线信道的抗衰落技术及典型无线网络等。本书内容讲述清晰扼要,配有丰富的图示、例题和习题。
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前言
第1章 绪论 1
1.1 无线通信的定义与发展简史 1
1.2 无线通信的频段与传播方式 3
1.3 无线通信的特点与关键技术 7
1.3.1 无线通信的特点 7
1.3.2 无线通信的关键技术 7
1.4 无线通信的类型与发展趋势 10
1.4.1 无线通信系统的类型 10
1.4.2 无线通信的发展趋势 16
第2章 无线信道的特性 18
2.1 无线电波传播 18
2.1.1 无线电波的传播方式 18
2.1.2 无线电波的四种效应 18
2.1.3 无线电波的信号特点 20
2.2 大尺度路径损耗与阴影衰落 22
2.2.1 自由空间传播模型 22
2.2.2 地面反射模型 25
2.2.3 绕射模型 28
2.2.4 路径损耗和阴影衰落的混合模型 33
2.2.5 经验路径传播模型 38
2.3 小尺度多径衰落 44
2.3.1 信道的传播模型 45
2.3.2 多径信道的参数 50
2.3.3 小尺度衰落的类型 54
2.3.4 多径衰落信道的统计特性 58
习题 66
第3章 无线通信中的数字调制 68
3.1 数字调制概述 68
3.2 带通调制信号表示 69
3.2.1 时间域表示 69
3.2.2 信号空间表示 70
3.3 脉冲成形 71
3.3.1 奈奎斯特准则 71
3.3.2 升余弦滚降滤波器 74
3.3.3 高斯脉冲成形滤波器 75
3.4 典型数字调制 77
3.4.1 BPSK 78
3.4.2 QPSK 79
3.4.3 偏移四相相移键控 81
3.4.4 π/4-差分正交相移键控 83
3.4.5 最小频移键控 88
3.4.6 高斯最小频移键控 90
3.5 功率谱密度 97
3.5.1 BPSK功率谱密度 99
3.5.2 QPSK功率谱密度 100
3.5.3 OQPSK功率谱密度 101
3.5.4 π/4-DQPSK功率谱密度 101
3.5.5 MSK功率谱密度 101
3.5.6 GMSK功率谱密度 103
3.6 数字调制的性能 104
3.6.1 AWGN信道 104
3.6.2 衰落信道 107
习题 111
第4章 正交频分复用技术 112
4.1 多载波调制 112
4.2 OFDM原理 114
4.2.1 正交调制 114
4.2.2 IDFT/DFT快速实现 116
4.2.3 ISI消除与循环前缀 116
4.2.4 OFDM实现 118
4.3 峰均功率比抑制 120
4.3.1 峰均比定义 120
4.3.2 传输性能影响 121
4.3.3 典型的PAPR抑制技术 123
4.4 信道估计 126
4.4.1 导频设计 126
4.4.2 信道估计与插值滤波 128
4.5 同步技术 130
4.5.1 符号定时同步 131
4.5.2 载波频率同步 135
习题 137
第5章 扩频通信技术 139
5.1 扩频通信原理 139
5.1.1 扩频通信的理论基础 139
5.1.2 扩频通信系统的构成与分类 140
5.2 直接序列扩频 141
5.2.1 直接序列扩频系统的基本原理 141
5.2.2 扩频序列设计 146
5.2.3 码捕获与跟踪 150
5.3 跳频扩频 154
5.3.1 跳频扩频的基本原理 154
5.3.2 跳频序列设计 160
5.3.3 跳频码同步 162
习题 165
第6章 无线通信中的组网技术 166
6.1 无线通信网络 166
6.2 多址接入技术 167
6.2.1 多用户信道 167
6.2.2 无冲突的多址接入 168
6.2.3 随机接入 171
6.3 多信道共用与阻塞率 173
6.4 大区制 175
6.5 小区制(蜂窝系统) 180
6.5.1 区域覆盖 181
6.5.2 区群与频率复用 182
6.5.3 区群的组成与布局 183
6.5.4 小区制中的干扰 185
6.5.5 扩大系统容量的方法 188
6.5.6 蜂窝网基本构成与管理 192
习题 195
第7章 无线衰落信道的容量与抗衰落技术 198
7.1 无线衰落信道的容量 198
7.1.1 平坦衰落信道的容量 199
7.1.2 频率选择性衰落信道的容量 203
7.2 分集技术 207
7.2.1 概述 207
7.2.2 接收分集 208
7.2.3 发射分集 212
7.3 均衡技术 215
7.3.1 噪声的增强 215
7.3.2 折叠谱与无ISI传输 216
7.3.3 均衡器的类型 218
7.3.4 自适应均衡 225
7.4 衰落信道下的Rake接收及交织 226
7.4.1 Rake接收 226
7.4.2 交织 228
习题 229
第8章 典型无线网络 230
8.1 GSM 230
8.1.1 GSM概述 230
8.1.2 网络结构 231
8.1.3 信道设计 235
8.1.4 信号处理 239
8.1.5 GPRS 241
8.2 IS-95 242
8.2.1 IS-95概述 242
8.2.2 物理信道 243
8.2.3 关键技术 248
8.3 LTE 250
8.3.1 技术特征 251
8.3.2 LTE演进路线 251
8.3.3 LTE传输方案 252
8.3.4 TD-LTE 254
8.4 WiMAX 802.16e 255
8.4.1 WiMAX与3G技术的区别 255
8.4.2 WiMAX与Wi-Fi技术的区别 256
8.4.3 WiMAX的技术特点 258
8.4.4 WiMAX技术的优缺点 261
习题 261
参考文献 262
附录A Q、ERF、ERFC函数 264
附录B Erlang-B表 265
附录C Erlang-C表 269