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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CMA66

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1213

8.3.2　接收策略2217

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