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第1章 概述1

1.1 无线系统及其标准1

1.1.1 第一代蜂窝系统1

1.1.2 第二代蜂窝系统2

1.1.3 第三代蜂窝系统6

1.1.4 第四代蜂窝系统8

1.1.5 无绳电话系统8

1.1.6 无线局域网和个域网（PAN）9

1.2 频率复用和蜂窝的概念10

1.3 移动无线电波的传播环境12

1.4 共道干扰和噪声13

1.5 接收灵敏度和链路预算14

1.5.1 干扰加载15

1.5.2 阴影和切换增益16

1.6 覆盖18

1.7 频谱效率和容量19

1.7.1 带宽效率20

1.7.2 空间效率20

1.7.3 中继效率21

1.7.4 容量22

习题23

第2章 电波传播模型26

2.1 固定到移动信道27

2.1.1 包络相关性29

2.1.2 多普勒频谱31

2.1.3 接收包络和相位的分布34

2.1.4 包络相关性和频谱37

2.1.5 电平通过率和衰落持续期40

2.1.6 空时相关43

2.2 移动到移动信道47

2.3 多入多出（MIMO）信道49

2.3.1 MIMO信道分析模型50

2.3.2 克罗内克（kronecker）模型50

2.3.3 Weichselberger模型51

2.4 多径衰落信道的统计特性52

2.4.1 统计信道的相关函数53

2.4.2 信道的分类53

2.4.3 功率延迟分布和相干带宽54

2.5 多径衰落信道的仿真56

2.5.1 高斯白噪声滤波模型56

2.5.2 正弦函数累加法60

2.5.3 多径非相关衰落包络63

2.5.4 宽带仿真模型65

2.5.5 移动到移动仿真模型68

2.5.6 符号间隔模型71

2.6 阴影73

2.6.1 阴影仿真75

2.6.2 复合阴影衰落的分布76

2.7 路径损耗模型77

2.7.1 自由空间路径损耗77

2.7.2 平坦地面路径损耗77

2.7.3 实验路径损耗模型79

附录1 COST207信道模型86

附录2 COST259信道模型87

附录3式（2-297）的推导88

附录4式（2-314）的推导88

习题89

第3章 共道干扰98

3.1 多个对数正态干扰99

3.1.1 Fenton-Wilkinson方法99

3.1.2 Schwartz和Yeh方法101

3.1.3 Farley方法102

3.1.4 数值比较103

3.2 对数正态／多个对数正态干扰104

3.3 莱斯／多重瑞利干扰105

3.4 对数正态Nakagami/多重对数正态Nakagami干扰106

3.4.1 相同统计特性的干扰107

3.4.2 不同统计特性的共道干扰109

习题110

第4章 数字调制及其功率谱112

4.1 带通调制信号的表示112

4.1.1 向量空间表示113

4.1.2 格莱姆-施密特正交化流程114

4.1.3 信号能量和相关性116

4.2 奈奎斯特脉冲成形117

4.3 正交幅度调制（QAM）121

4.3.1 QAM信号星座图121

4.3.2 PAM信号星座图122

4.4 相移键控调制（PSK）122

4.4.1 交错四相相移键控（OQPSK ）123

4.4.2 π/4-差分四相相移键控（π/4 - DQPSK）124

4.5 正交调制及其变形125

4.5.1 正交FSK调制125

4.5.2 二进制正交码126

4.5.3 双正交信号126

4.5.4 正交多脉冲调制127

4.6 正交频分复用（OFDM ）127

4.6.1 自适应比特分配和离散多音调制128

4.6.2 多分辨率调制129

4.6.3 基于DFT的OFDM基带调制129

4.7 连续相位调制（CPM）131

4.7.1 全响应CPM132

4.7.2 最小频移键控133

4.8 部分响应CPM134

4.8.1 相位状态135

4.8.2 高斯最小频移键控（GMSK ）137

4.8.3 线性化高斯最小频移键控（GMSK ）138

4.8.4 平滑调频（TFM）140

4.9 功率谱142

4.9.1 复包络的功率谱密度143

4.9.2 QAM的功率谱密度147

4.9.3 PSK的功率谱密度148

4.9.4 OQPSK的功率谱密度148

4.9.5 π/4-DQPSK的功率谱密度148

4.9.6 OFDM的功率谱密度149

4.9.7 全响应CPM的功率谱密度152

4.9.8 GMSK与TFM的功率谱密度157

习题158

第5章 平坦衰落信道中的数字信号164

5.1 接收信号的向量空间表示164

5.2 加性高斯白噪声下确知信号的检测166

5.3 差错概率169

5.3.1 成对差错概率170

5.3.2 差错概率上限170

5.3.3 差错概率下限171

5.3.4 比特与符号差错概率172

5.3.5 旋转与转换173

5.4 PSK的差错概率174

5.4.1 BPSK的差错概率174

5.4.2 QPSK和OQPSK的差错概率174

5.4.3 M-PSK的差错概率175

5.4.4 存在瑞利衰落的差错概率176

5.4.5 差分PSK177

5.5 PAM和QAM的差错概率177

5.5.1 M-PAM的差错概率177

5.5.2 M-QAM的差错概率179

5.6 正交信号的差错概率180

5.6.1 正交信号180

5.6.2 双正交信号181

5.7 OFDM的差错概率181

5.8 MSK的差错概率185

5.9 差分检测185

5.9.1 二进制DPSK185

5.9.2 π/4-DQPSK的差分检测187

5.10 非相干检测188

5.11 CPM信号检测191

5.11.1 相干CPM解调器192

5.11.2 非相干CPM解调器192

习题193

第6章 天线分集技术197

6.1 分集合并198

6.2 选择式合并198

6.3 最大比合并（MRC ）200

6.4 等增益合并（EGC ）202

6.5 切换式合并204

6.6 使用等增益合并的差分检测206

6.7 非相干平方律合并207

6.8 最优合并209

6.8.1 最优合并的性能211

6.8.2 仅目标信号衰落212

6.8.3 目标信号和干扰信号均衰落213

6.9 经典的波束成形216

6.10 发射分集218

6.10.1 Alamouti发射分集方案218

6.10.2 2×L分集219

6.10.3 实施话题220

习题221

第7章 均衡和干扰抵消224

7.1 ISI信道模型224

7.2 具有AWGN的ISI信道最大似然接收机225

7.2.1 离散时间白噪声信道模型226

7.2.2 具有分集的慢衰落ISI信道230

7.2.3 T/2间隔的接收机231

7.3 符号与符号均衡器232

7.3.1 线性均衡器232

7.3.2 判决反馈均衡器（DFE）240

7.4 序列估计242

7.4.1 最大似然序列估计（MLSE ）242

7.4.2 延迟判决反馈序列估计246

7.4.3 简化状态序列估计248

7.5 ISI信道上的MLSE差错概率248

7.5.1 静态ISI信道250

7.5.2 衰落ISI信道251

7.6 T/2间隔MLSE接收机的差错概率254

7.6.1 T间隔MLSE接收机254

7.6.2 T/2间隔MLSE接收机255

7.6.3 定时相位灵敏度255

7.6.4 实际的T/2间隔MLSE接收机257

7.7 共信道解调258

7.7.1 系统和信道模型258

7.7.2 联合最大似然序列估计259

7.7.3 离散时间MIMO信道模型260

7.7.4 维特比算法262

7.7.5 成对差错概率263

7.7.6 T/2间隔的MIMO J-MLSE接收机263

7.7.7 干扰抑制合并MLSE接收机268

7.7.8 实例270

附录1式（7-202）的推导271

习题272

第8章 差错控制编码276

8.1 分组码278

8.1.1 二进制分组码278

8.1.2 空时分组码281

8.2 卷积码286

8.2.1 编码器286

8.2.2 状态图、网格图和重量分布287

8.2.3 递归系统卷积码（RSC）289

8.2.4 维特比算法291

8.2.5 BCJR算法292

8.3 网格编码调制296

8.3.1 编码器296

8.3.2 分割映射297

8.4 AWGN信道上的编码性能298

8.4.1 卷积码的联合界299

8.4.2 卷积码的联合Chemoff界301

8.5 交织302

8.5.1 分组交织302

8.5.2 卷积交织303

8.6 交织型平坦衰落信道上的编码性能304

8.6.1 带有符号交织的TCM304

8.6.2 比特交织编码调制307

8.7 空时编码性能307

8.7.1 空时网格码309

8.7.2 STTC网格图和维特比算法310

8.8 Turbo码311

8.8.1 PCCC编码器311

8.8.2 PCCC译码器312

8.8.3 SCCC编码器和译码器314

8.8.4 重量分布314

习题317

第9章 扩频技术320

9.1 扩频基本原理320

9.1.1 直接序列（DS）扩频320

9.1.2 跳频（FH）扩谱323

9.2 扩频序列324

9.2.1 扩频波形325

9.2.2 m序列326

9.2.3 Gold序列328

9.2.4 Kasami序列329

9.2.5 Barker序列330

9.2.6 Walsh-Hadmard序列330

9.2.7 可变长正交码331

9.2.8 补码键控（CCK）331

9.3 直扩信号的功率谱密度332

9.4 单频干扰下DS/QPSK的性能334

9.4.1 短码337

9.4.2 短码设计341

9.4.3 长码342

9.5 频率选择性衰落信道上的直接序列（DS）扩频343

9.5.1 RAKE接收机344

9.5.2 RAKE接收机处理DS/BPSK信号的差错概率346

9.6 CDMA多用户检测349

9.6.1 最佳CDMA多用户检测349

9.6.2 解相关检测器351

9.6.3 最小均方误差检测器351

习题352

第10章 多载波技术357

10.1 正交频分复用358

10.1.1 OFDM在ISI信道中的性能359

10.1.2 残留ISI消除（RISIC ）363

10.1.3 RISIC算法的性能364

10.2 单载波频域均衡367

10.3 正交频分多址（OFDMA）371

10.3.1 OFDMA前向链路371

10.3.2 OFDMA反向链路375

10.3.3 峰均功率比375

10.4 单载波频分多址375

10.4.1 交织FDMA（I-FDMA）376

10.4.2 集中式FDMA（L-FDMA）377

10.4.3 循环保护间隔和SC-FDE378

10.4.4 峰均比378

习题380

第11章 频率规划技术381

11.1 小区扇形化381

11.2 传统小区分裂383

11.2.1 复用分割384

11.2.2 在小区分裂中使用复用分割385

11.3 OFDMA无线规划385

11.4 区群规划的分层架构386

11.4.1 系统架构387

11.4.2 覆盖的微小区规划算法388

11.4.3 区群规划架构的性能分析391

11.5 宏分集架构400

11.5.1 共道干扰中断401

11.5.2 阴影相关性402

11.5.3 数值计算实例403

习题405

第12章 CDMA蜂窝系统408

12.1 CDMA功率控制408

12.2 CDMA蜂窝系统的容量409

12.2.1 反向链路容量410

12.2.2 前向链路容量415

12.2.3 非理想的功率控制416

12.3 CDMA蜂窝系统的宏分集分层架构417

12.3.1 系统模型418

12.3.2 反向链路分析418

12.3.3 前向链路分析423

附录1式（12-75）的推导430

附录2式（12-76）的推导431

习题432

第13章 无线信道资源管理434

13.1 基于信号强度的硬切换算法437

13.2 基于导频干扰比的软切换算法438

13.3 平均信号强度439

13.3.1 选择合适的窗口长度439

13.3.2 选择合适的平均采样数441

13.4 速度估计442

13.4.1 电平通过率估计器443

13.4.2 协方差近似法445

13.4.3 速度估计器的灵敏度447

13.5 速度自适应硬切换算法451

13.5.1 Nλ的影响451

13.5.2 a和Wl的拐角效应与灵敏度452

13.5.3 速度自适应切换的性能453

13.6 硬切换分析453

13.7 CDMA软切换分析458

13.7.1 系统模型和分析458

13.7.2 数值结果464

13.8 基于CINR的链路质量测量471

13.8.1 信号质量估计的离散时间模型471

13.8.2 基于训练序列的C/（I+N）估计473

附录1式（13-43）和式（13-58）的推导476

习题477

附录 概率和随机过程478

A.1 条件概率与贝叶斯定理478

A.1.1 全概率479

A.1.2 贝叶斯定理479

A.2 期望、矩和矩生成函数479

A.3 一些有用的概率分布481

A.3.1 离散分布481

A.3.2 连续分布482

A.4 cdfc的上限487

A.4.1 切比雪夫（Chebyshev）上限487

A.4.2 丘诺夫（Chernoff）上限487

A.5 随机过程489

A.5.1 矩和相关函数490

A.5.2 互相关和互协方差493

A.5.3 复随机过程494

A.5.4 功率谱密度495

A.5.5 随机过程的线性系统的过滤496

A.5.6 循环平稳随机过程497

A.5.7 离散随机过程498

参考文献500