無(wú)線通信鏈路中的現(xiàn)代通信技術(shù)

前言

　　無(wú)線通信和移動(dòng)通信是通信領(lǐng)域中最為重要的分支和組成部分。隨著電磁頻譜資源日益緊張和通信需求日益激增，對(duì)于現(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)的信道適應(yīng)能力和頻譜利用率的需求越發(fā)迫切?！　‰姶挪ǖ目臻g開放式傳輸模式、用戶終端和承載業(yè)務(wù)類型的隨機(jī)性，導(dǎo)致無(wú)線和移動(dòng)通信信道具有信道、用戶和業(yè)務(wù)的三維動(dòng)態(tài)特征；同時(shí)，通信容量需求和電磁頻譜資源間存在供需矛盾，這使得無(wú)線通信鏈路必須采用先進(jìn)的通信理論和信號(hào)處理技術(shù)來(lái)提高三維動(dòng)態(tài)信道的適應(yīng)能力和頻率資源的利用率，這也是無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域研究的核心問題?！　o(wú)線通信技術(shù)方面的研究成果豐富，相關(guān)著作和教材較多。本書以典型的無(wú)線通信鏈路為敘述要點(diǎn)，介紹各項(xiàng)通信技術(shù)的基本原理和物理實(shí)質(zhì)，側(cè)重于無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展路線的總結(jié)和技術(shù)改進(jìn)方法的歸納，試圖為讀者理順通信技術(shù)的演進(jìn)方法和技術(shù)思路，明晰各項(xiàng)通信技術(shù)間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)和資源.增益的分配及權(quán)衡?！　∪珪卜譃?章，以典型無(wú)線通信鏈路的通信過程為主線，分別敘述了數(shù)字無(wú)線通信鏈路、信道編譯碼技術(shù)、直接序列擴(kuò)頻技術(shù)、數(shù)字基帶調(diào)制解調(diào)技術(shù)、數(shù)字單載波帶通調(diào)制解調(diào)技術(shù)、變換域通信技術(shù)、正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)、衰落信道適應(yīng)技術(shù)、多輸入多輸出技術(shù)。　　本書適合作為高等院校電子信息類各專業(yè)教師、博士研究生、碩士研究生和高年級(jí)本科生的教材，以及通信新技術(shù)培訓(xùn)參考書，也可作為從事無(wú)線通信領(lǐng)域研究的科研人員與工程技術(shù)人員的技術(shù)參考用書。　　本書的編寫人員有：孫志國(guó)（第1、2、3、5章和第4章部分）、申麗然（第8、9章）、郭佩（第6、7章）、竇崢（第4章部分）。全書由孫志國(guó)和申麗然通稿?！　≡诒緯木帉戇^程中，郭黎利教授修訂了全書的撰寫提綱，并對(duì)全書內(nèi)容提出了寶貴的修改意見；韓曉艷、李立金和陳晶參與了資料的收集和整理工作。在此向他們表示衷心的感謝?！　≡诒緯木帉戇^程中，參考了大量的國(guó)內(nèi)外相關(guān)著作和學(xué)術(shù)文章，均列于參考文獻(xiàn)中，在此謹(jǐn)向有關(guān)作者表示誠(chéng)摯的謝意?！　‖F(xiàn)代通信技術(shù)在不斷發(fā)展，加之作者學(xué)識(shí)有限、編寫時(shí)間較為倉(cāng)促，書中難免存在不當(dāng)和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書以現(xiàn)代通信系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)為背景，從物理層的技術(shù)層面，系統(tǒng)地介紹現(xiàn)代通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。其內(nèi)容包括3個(gè)方面：物理信道、基本的物理層適應(yīng)技術(shù)和高級(jí)的物理層適應(yīng)技術(shù)?；镜奈锢韺舆m應(yīng)技術(shù)主要介紹較為成熟的現(xiàn)代通信技術(shù)，包括信道編碼技術(shù)、數(shù)字調(diào)制技術(shù)、擴(kuò)頻通信技術(shù)、分集接收和均衡技術(shù)。高級(jí)的物理層適應(yīng)技術(shù)主要介紹高速率、寬頻帶多媒體業(yè)務(wù)和未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)中的物理層適應(yīng)技術(shù)，包括OFDM及其關(guān)鍵技術(shù)、MIMO及其關(guān)鍵技術(shù)。    本書可作為通信與信息系統(tǒng)及其相關(guān)專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生的教材，也可供在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的科研人員參考。

書籍目錄

第1章  數(shù)字無(wú)線通信鏈路 1  1.1  通信網(wǎng)絡(luò)和通信鏈路 1    1.1.1  未來(lái)的通信網(wǎng)絡(luò) 1    1.1.2  移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò) 1    1.1.3  通信網(wǎng)絡(luò)和通信鏈路 1    1.1.4  本書的敘述主線 3  1.2  數(shù)字移動(dòng)通信鏈路的功能需求 3    1.2.1  信道傳輸特征的動(dòng)態(tài)性 3    1.2.2  信道傳輸特征的適應(yīng) 4    1.2.3  數(shù)字移動(dòng)通信鏈路的功能 5  1.3  數(shù)字無(wú)線通信鏈路 6    1.3.1  無(wú)線數(shù)字通信鏈路模型 6    1.3.2  映射過程和歸類過程 12  1.4  數(shù)字通信鏈路的性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 15    1.4.1  數(shù)字信號(hào)的功率密度譜和帶寬 15    1.4.2  數(shù)字通信可靠性的評(píng)價(jià) 17    1.4.3  數(shù)字通信有效性的評(píng)價(jià) 17  1.5  移動(dòng)通信技術(shù)的概述和展望 18    1.5.1  蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)概述 18    1.5.2  通信技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)及趨勢(shì) 21  1.6  本章小結(jié) 21第2章  信道編譯碼技術(shù) 22  2.1 信道編譯碼技術(shù)概述 22    2.1.1  數(shù)字通信鏈路的編碼技術(shù) 22    2.1.2  數(shù)字通信系統(tǒng)的差錯(cuò)控制技術(shù) 22    2.1.3  信道編譯碼技術(shù)的提出 24    2.1.4  信道編譯碼技術(shù)的性能度量 25    2.1.5  信道編碼技術(shù)的改進(jìn) 27  2.2  卷積編譯碼技術(shù) 30    2.2.1  卷積編碼技術(shù) 30    2.2.2  卷積編碼的維特比譯碼算法 33    2.2.3  卷積編譯碼的技術(shù)性能 37  2.3  Turbo編譯碼技術(shù) 38    2.3.1  Turbo碼的提出 38    2.3.2  Turbo編碼原理 39    2.3.3  Turbo譯碼原理 41    2.3.4  Turbo編譯碼的技術(shù)性能 45  2.4  LDPC編譯碼技術(shù) 45    2.4.1  LDPC編碼原理 46    2.4.2  LDPC譯碼原理 48  2.5  本章小結(jié) 50第3章  直接序列擴(kuò)頻技術(shù) 51  3.1  直接序列擴(kuò)頻技術(shù) 51    3.1.1  擴(kuò)頻通信技術(shù)概述 51    3.1.2  直擴(kuò)通信技術(shù)及其特性分析 52  3.2  高效直擴(kuò)體制 56    3.2.1  高效直擴(kuò)體制的提出 56    3.2.2  軟擴(kuò)頻通信技術(shù) 57    3.2.3  并行組合擴(kuò)頻通信技術(shù) 58    3.2.4  并行多用戶擴(kuò)頻通信技術(shù) 64    3.2.5  高效擴(kuò)頻通信體制的對(duì)比 64  3.3  偽隨機(jī)序列 65    3.3.1  偽隨機(jī)序列概述 65    3.3.2  互補(bǔ)序列 66    3.3.3  復(fù)合序列 69    3.3.4  正交可變擴(kuò)頻因子碼 71  3.4  多址干擾抑制技術(shù) 73    3.4.1  多址干擾及其抑制思路 73    3.4.2  多用戶檢測(cè)概述 75    3.4.3  線性多用戶檢測(cè) 76    3.4.4  干擾抵消檢測(cè) 79  3.5  多徑干擾抑制技術(shù) 80    3.5.1  直擴(kuò)通信系統(tǒng)中的多徑干擾 80    3.5.2  多徑干擾抑制的技術(shù)思路 81  3.6  窄帶干擾抑制技術(shù) 82    3.6.1  基于時(shí)域預(yù)測(cè)的窄帶干擾抑制 82    3.6.2  基于變換域限波的窄帶干擾抑制 87  3.7  寬帶干擾抑制技術(shù) 89    3.7.1  線性掃頻干擾 89    3.7.2  分?jǐn)?shù)傅里葉變換技術(shù) 90    3.7.3  基于分?jǐn)?shù)傅里葉變換的線性調(diào)頻干擾抑制 91  3.8  直擴(kuò)信號(hào)檢測(cè)技術(shù) 91    3.8.1  直擴(kuò)信號(hào)檢測(cè)的必要性 91    3.8.2  循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)和循環(huán)平穩(wěn)特征 92    3.8.3  直擴(kuò)信號(hào)的循環(huán)相關(guān)特征 94  3.9  本章小結(jié) 95第4章  數(shù)字基帶調(diào)制解調(diào)技術(shù) 96  4.1  數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)概述 96  4.2  高斯白噪聲條件下的最佳數(shù)字基帶通信鏈路 97    4.2.1  數(shù)字基帶通信鏈路 97    4.2.2  最佳接收濾波 97    4.2.3  最大似然檢測(cè) 98    4.2.4  最佳差錯(cuò)性能 101  4.3  碼間干擾條件下的最佳數(shù)字通信鏈路 102    4.3.1  碼間干擾的生成機(jī)理 102    4.3.2  碼間干擾對(duì)差錯(cuò)性能的影響 104    4.3.3  無(wú)碼間干擾的數(shù)字基帶鏈路傳輸特征 105    4.3.4  無(wú)碼間干擾的脈沖成型技術(shù) 106    4.3.5  無(wú)碼間干擾的數(shù)字基帶通信鏈路模型 108  4.4  脈沖超寬帶通信系統(tǒng)的波形成型技術(shù) 109    4.4.1  超寬帶通信技術(shù)概述 109    4.4.2  超寬帶脈沖成型技術(shù) 111  4.5  本章小結(jié) 115第5章  數(shù)字單載波帶通調(diào)制解調(diào)技術(shù) 116  5.1  數(shù)字帶通調(diào)制解調(diào)技術(shù)概述 116    5.1.1  數(shù)字帶通調(diào)制的定義和分類 116    5.1.2  單頻已調(diào)信號(hào)的表示方式 117    5.1.3  帶通解調(diào)的歐氏空間模型 119    5.1.4  高斯白噪聲條件下的最佳解調(diào)模型 120    5.1.5  帶通調(diào)制技術(shù)的頻帶利用率 121  5.2  多進(jìn)制鍵控技術(shù) 122    5.2.1  2FSK與MFSK 122    5.2.2  2ASK與MASK 122    5.2.3  2PSK和MPSK 123    5.2.4  MASK和MPSK 124    5.2.5  二進(jìn)制鍵控和多進(jìn)制鍵控 124  5.3  聯(lián)合鍵控技術(shù) 125    5.3.1  聯(lián)合鍵控技術(shù)的提出 125    5.3.2  QAM的基本原理 125    5.3.3  QAM調(diào)制的最小歐氏距離 127    5.3.4  QAM的星座調(diào)制模式 127    5.3.5  QAM調(diào)制的抗噪性能 129  5.4  相移鍵控技術(shù) 129    5.4.1  相移鍵控技術(shù)的改進(jìn)思路 129    5.4.2  OQPSK調(diào)制技術(shù) 130    5.4.3  ?/4-DQPSK調(diào)制技術(shù) 131    5.4.4  3?/8- 8PSK調(diào)制技術(shù) 132  5.5  移頻鍵控技術(shù) 133    5.5.1  快速頻率鍵控 134    5.5.2  連續(xù)相位頻率鍵控 136    5.5.3  最小移頻鍵控 137    5.5.4  高斯最小移頻鍵控 140    5.5.5  正弦移頻鍵控 143    5.5.6  平滑調(diào)頻技術(shù) 144  5.6  本章小結(jié) 146第6章  變換域通信技術(shù) 147  6.1  變換域通信技術(shù)的提出 147  6.2  變換域通信的基本原理 148  6.3  變換域通信的關(guān)鍵技術(shù) 149    6.3.1  信道估計(jì) 149    6.3.2  幅度譜估計(jì) 150    6.3.3  隨機(jī)相位生成 151    6.3.4  基函數(shù)生成 152    6.3.5  數(shù)據(jù)調(diào)制 154    6.3.6  解調(diào)技術(shù) 156    6.3.7  捕獲與檢測(cè)技術(shù) 156  6.4  變換域通信的技術(shù)性能 157    6.4.1  抑制高斯白噪聲性能分析 157    6.4.2  抗干擾性能分析 158  6.5  TDCS需解決的問題及解決方案 160    6.5.1  收發(fā)端電磁頻譜不一致性及其抑制方案 160    6.5.2  TDCS的峰平比抑制技術(shù) 164  6.6  本章小結(jié) 165第7章  正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù) 166  7.1  OFDM的提出 167    7.1.1  數(shù)字通信系統(tǒng)中的碼間干擾 167    7.1.2  MC的提出 169    7.1.3  OFDM的提出 170  7.2  基于IFFT/FFT的OFDM原理 171    7.2.1  基本原理 171    7.2.2  各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù) 175    7.2.3  OFDM技術(shù)性能分析 183    7.2.4  技術(shù)特點(diǎn) 185  7.3  PAPR抑制技術(shù) 185    7.3.1  信號(hào)失真技術(shù) 186    7.3.2  加擾技術(shù) 188    7.3.3  編碼技術(shù) 189    7.3.4  基于信號(hào)空間擴(kuò)展的方法 190  7.4  OFDM與現(xiàn)有技術(shù)的融合 190    7.4.1  OFDM＋CDMA 190    7.4.2  OFDM＋TDCS 194  7.5  本章小結(jié) 197第8章  衰落信道適應(yīng)技術(shù) 198  8.1  衰落信道對(duì)通信的影響 198    8.1.1  慢衰落及其對(duì)通信的影響 199    8.1.2  快衰落及其對(duì)通信的影響 200  8.2  分 集 技 術(shù) 202    8.2.1  宏分集 203    8.2.2  微分集 203    8.2.3  分集合并技術(shù) 204    8.2.4  分集合并技術(shù)性能比較 209    8.2.5  分集合并對(duì)數(shù)字傳輸誤碼率的影響 210  8.3  多徑信號(hào)的時(shí)域分離與合并 211    8.3.1  RAKE接收機(jī)基本原理 212    8.3.2  相干RAKE接收 214    8.3.3  非相干RAKE接收 216    8.3.4  二維分集接收技術(shù) 217  8.4  均 衡 技 術(shù) 221    8.4.1  信道畸變和碼間干擾 221    8.4.2  碼間干擾的數(shù)學(xué)模型 222    8.4.3  均衡器的分類 223    8.4.4  均衡器的結(jié)構(gòu) 224    8.4.5  自適應(yīng)算法 226  8.5  本章小結(jié) 230第9章  多輸入多輸出技術(shù) 231  9.1  概述 231    9.1.1  多天線通信系統(tǒng)發(fā)展 231    9.1.2  多天線系統(tǒng)的特征 232  9.2  MIMO系統(tǒng)原理及模型 233    9.2.1  MIMO系統(tǒng)原理 233    9.2.2  MIMO系統(tǒng)的信號(hào)模型 234    9.2.3  MIMO系統(tǒng)中的信道容量 237    9.2.4  MIMO系統(tǒng)的信道估計(jì) 238  9.3  空時(shí)編碼技術(shù) 244    9.3.1  空時(shí)編碼技術(shù)的背景 244    9.3.2  空時(shí)編碼的基本原理 245    9.3.3  空時(shí)編碼 245    9.3.4  Rayleigh衰落信道下的空時(shí)編碼設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 246  9.4  空時(shí)編碼的主要類型和結(jié)構(gòu) 246    9.4.1  分層空時(shí)碼 246    9.4.2  空時(shí)網(wǎng)格碼 248    9.4.3  空時(shí)分組碼 249    9.4.4  三種空時(shí)編碼的性能比較 253  9.5  MIMO-OFDM系統(tǒng) 253    9.5.1  MIMO與OFDM的結(jié)合 253    9.5.2  MIMO-OFDM系統(tǒng)原理 254    9.5.3  MIMO-OFDM信號(hào)模型 255    9.5.4  MIMO-OFDM關(guān)鍵技術(shù) 258  9.6  本章小結(jié) 262參考文獻(xiàn) 263

章節(jié)摘錄

　　在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，解調(diào)方式分為差分檢測(cè)和相干檢測(cè)。在差分檢測(cè)中，信息是由相鄰兩個(gè)符號(hào)的差來(lái)編碼的，可以不需要信道估計(jì)，并使系統(tǒng)減低了復(fù)雜度，但相對(duì)而言數(shù)據(jù)傳輸率較低；在相干檢測(cè)中，接收端須知信道的信息，因此在接收端首先要進(jìn)行信道估計(jì)?！　×硗猓苿?dòng)信道屬于多徑衰落信道，OFDM系統(tǒng)中每個(gè)子載波在傳輸?shù)倪^程中其幅度和相位都會(huì)隨載波頻移、相位噪聲、定時(shí)偏移等因素而變化，在時(shí)域和頻域引起衰落，產(chǎn)生碼問干擾，降低了系統(tǒng)性能。因此如何在接收時(shí)能檢測(cè)出這些變化的因素已成為能否準(zhǔn)確地解調(diào)原信號(hào)的關(guān)鍵。　　信道估計(jì)從大的角度可以分為非盲估計(jì)和盲估計(jì)以及在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的半盲估計(jì)。所謂非盲估計(jì)，是指在估計(jì)階段首先利用導(dǎo)頻來(lái)獲得導(dǎo)頻位置的信道信息，然后為下面獲得整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸階段的信道信息做好準(zhǔn)備；盲估計(jì)是指不使用導(dǎo)頻信息，通過使用相應(yīng)信息處理技術(shù)獲得信道的估計(jì)值。與傳統(tǒng)的非盲信道估計(jì)技術(shù)相比，盲信道估計(jì)技術(shù)使得系統(tǒng)的傳輸效率大大提高，然而由于盲信道估計(jì)算法一般收斂速度較慢，這阻礙了它在實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用，正是如此出現(xiàn)了半盲信道估計(jì)，它在數(shù)據(jù)傳輸效率和收斂速度之間做一個(gè)折中，即采用較少的訓(xùn)練序列來(lái)獲得信道的信息。在基于OFDM的新一代無(wú)線通信系統(tǒng)中，由于傳輸速率較高，并且需要使用相干檢測(cè)（Coherent Detection）技術(shù)獲得較高的性能，因此通常使用非盲估計(jì)獲得較好的估計(jì)效果，這樣可以更好地跟蹤無(wú)線信道的變化、提高接收機(jī)性能?！　』趯?dǎo)頻方式的估計(jì)包括兩種常用方法：基于導(dǎo)頻信道的估計(jì)和基于導(dǎo)頻符號(hào)的估計(jì)?；趯?dǎo)頻信道的估計(jì)是在系統(tǒng)中設(shè)置專用導(dǎo)頻信道來(lái)發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)，IS.9 5就采用了基于導(dǎo)頻信道的方法，由于OFDM系統(tǒng)具有時(shí)頻二維結(jié)構(gòu)，因此采用導(dǎo)頻符號(hào)輔助信道估計(jì)更加靈活?！　　?/pre>








圖書封面






評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載



還沒讀過(77)
勉強(qiáng)可看(559)
一般般(953)
內(nèi)容豐富(3954)
強(qiáng)力推薦(324)


 


    無(wú)線通信鏈路中的現(xiàn)代通信技術(shù) PDF格式下載