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目录1

译者序1

著者序1

第1章 引言1

1.1　传播的回顾与展望1

1.1.1　早年的无线电1

1.1.2　蜂窝的出现3

1.1.3　信道建模的起源4

1.1.4　瑞利保守模型5

1.1.5　多变量信道6

1.2　空间的情况7

1.2.1　无线信道的复杂性7

1.2.2　通信信道要素8

1.2.3　浪费的空间9

1.3　无线通信的趋势10

1.3.1 日益提高的数据速率10

1.3.5　频率拥挤11

1.3.4　更快、更小、更廉价的硬件11

1.3.2　无线电装置无处不在11

1.3.3　智能天线11

1.3.6　多输入多输出系统12

1.4　关于本书12

1.4.1　基础学科12

1.4.2　本书内容13

1.4.3　本书的特点13

第2章　信号传输14

2.1　基带表达式14

2.1.1　信号频谱14

2.1.2　信号调制15

2.1.3　反调制16

2.1.4　基带信道18

2.1.5　时不变与时变信道19

2.2　信道相干性20

2.1.6　检测术语20

2.2.1　相干性与选择性21

2.2.2　时间相干21

2.2.3　频率相干22

2.2.4　空间相干22

2.3　使用完整的基带信道24

2.3.1　谱域表示24

2.3.2　一般的数字传输25

2.3.3　时不变信道传输26

2.3.4　移动接收机传输27

2.4　本章小结27

习题27

第3章　随机衰落信道30

3.1　信道的相关性30

3.1.1　相关的含义30

3.1.4 自相关系数32

3.1.3 自协方差32

3.1.2　自相关的关系32

3.2　功率谱密度33

3.2.1　频谱的相关性33

3.2.2　维纳-辛钦定理34

3.2.3　三维空间的统计量34

3.2.4　单一自变量的功率谱密度函数的小结35

3.3　联合统计量36

3.3.1　联合自相关函数与频谱36

3.3.2　时-频变换映射37

3.3.3　空-频变换映射39

3.3.4　完备的变换映射39

3.4　功率谱密度函数的带宽41

3.4.1　均方根时延扩展41

3.4.2　均方根多普勒扩展42

3.4.3　均方根波数扩展43

3.4.4　信道对偶性原理43

3.4.5　速率方差的定义44

3.5　本章小结46

3.4.6　频谱扩展基本原理46

习题47

第4章　小尺度衰落的物理本质50

4.1　平面波的表示50

4.1.1　电磁场和接收信号50

4.1.2　麦克斯韦基52

4.1.3　均匀平面波53

4.1.4　非均匀平面波53

4.1.5　均匀对非均匀平面波54

4.2　开阔地区57

4.2.1　开阔地区的定义57

4.2.2　散射体邻区58

4.2.3　宽带平面波59

4.2.4　带宽-距离阈值60

4.3.2　非仿射波成分62

4.3　波的多径成分的分类62

4.3.1　仿射波成分62

4.3.3　漫射波成分63

4.3.4　简约波组合63

4.4　开阔地区随机信道模型64

4.4.1 随机模型64

4.4.2　随机相位64

4.4.3　其它随机的量65

4.4.4　随机相位模型65

4.4.5　傅里叶变换66

4.4.6 自相关函数67

4.4.7　非均匀散射68

4.4.8　SLAC模型的功率谱密度函数68

4.5　本章小结69

习题71

5.1　接收功率的均值75

5.1.1　接收功率的平均75

第5章　信道的一阶统计量75

5.1.2　平稳性76

5.1.3　U-SLAC模型接收功率的均值77

5.1.4　频率和空间的平均78

5.1.5　各态历经性78

5.2　包络的概率密度函数80

5.2.1　概念80

5.2.2　特征函数80

5.2.3　仿射特征函数81

5.2.4　漫射非仿射特征函数81

5.2.5　I-SLAC概率密度函数发生器82

5.3　概率密度函数的闭式解82

5.3.1　单波模型的概率密度函数82

5.3.2　双波模型的概率密度函数84

5.3.3　三波模型的概率密度函数84

5.3.4　瑞利概率密度函数86

5.3.5　莱斯概率密度函数88

5.4　具有漫射功率的双波模型概率密度函数90

5.4.1 近似表示90

5.4.2　图解的分析92

5.4.3　瑞利和莱斯近似97

5.4.4　TWDP概率密度函数的应用98

5.4.5　关于TWDP衰落的结束语98

5.5　本章小结99

习题99

5.A　包络的特征函数102

第6章　角度谱103

6.1　矢量和标量空间103

6.1.1　位置矢量的标量化103

6.1.2　波矢量的标量化104

6.2　角度谱的概念105

6.2.1　角度谱的定义106

6.2.2　角度至波数的映射107

6.2.3　水平传播107

6.2.4　角度谱概念的总结109

6.3　多径形状因子111

6.3.1　形状因子的定义111

6.3.2　波数扩展的基本关系112

6.3.3　与全方向的传播相比较112

6.4　说明性的例子113

6.4.1　双波信道模型115

6.4.2　扇区信道模型116

6.4.3　两扇区信道模型117

6.4.4　莱斯信道模型118

6.5　本章小结119

习题120

第7章　二阶信道统计量124

7.1　电平通过率相关问题124

7.1.1　电平通过率124

7.1.3　频率电平通过率126

7.1.2　平均衰落持续时间126

7.1.4　空间电平通过率127

7.2　包络自协方差系数127

7.2.1　时间自协方差系数127

7.2.2　频率自协方差系数128

7.2.3　空间自协方差系数129

7.2.4　联合自协方差系数130

7.2.5　二阶统计量小结130

7.3.2　信道模型的解131

7.3　经典空域信道模型131

7.3.1　经典模型131

7.3.3　补充说明133

7.4　宽带信道的性质134

7.4.1　离散宽带信道134

7.4.2　时变宽带信号135

7.4.3　离散化传输136

7.4.4　关于时域信道的注解137

7.5　本章小结138

7.4.5　时变信道中的莱斯分布138

习题139

7.A　近似空间自协方差142

7.B　经典包络自协方差系数143

7.C　莱斯均值近似144

第8章 分集145

8.1　分集概念145

8.1.1　分集的任务145

8.1.2　天线分集146

8.1.3　时间分集147

8.1.4　分集失效147

8.2　合并技术148

8.2.1　增益合并148

8.2.2　增益合并输出的信号包络150

8.2.3　开关式合并151

8.2.4　二支路示例151

8.3.1　非衰落信道的误码率153

8.3　误码率和容量153

8.3.2　衰落信道中的误码率154

8.3.3　衰落信道的信道容量155

8.3.4　经验误码率和容量155

8.3.5　多支路情况的分集增益155

8.3.6　关于分集中支路相关的说明156

8.3.7　分集中不等支路功率的说明158

8.4　本章小结161

习题162

第9章　MIMO信道165

9.1　传统的多天线系统165

9.1.1　单输入单输出（SISO）165

9.1.2　单输入多输出（SIMO）166

9.1.3　多输入单输出（MISO）167

9.1.4　多输入多输出（MIMO）168

9.2　多径环境中的信道分解168

9.2.1　MIMO信道矩阵169

9.2.2　MIMO信号的处理170

9.2.3　信道分解172

9.2.4　标准的容量表达式173

9.2.5　具有容量损失的MIMO信道175

9.3　实际的MIMO信号传输178

9.3.1　实际的信号提取178

9.3.2　传输技术179

9.3.3　干扰的消除180

9.3.4　分层接收技术182

9.4　空时分组编码182

9.4.1　MISO的回顾182

9.4.2　空时分组码184

9.4.3　其它的编码185

9.5　本章小结186

习题187

10.1　空间解相关准则190

10.1.1　共极天线振子与不共极天线振子190

第10章 多径环境中的阵列设计190

10.1.2　近似自协方差191

10.1.3　相关性的禁区192

10.1.4　耦合考虑193

10.1.5　随机方位角194

10.2　两个空间变量的建模195

10.2.1　对于MIMO信道的SLAC建模方法195

10.2.2　两个空间信道相关性195

10.3.1　问题的描述197

10.3.2　到达角模型197

10.2.3　示例模型197

10.3　示例系统197

10.3.3　基站的设计199

10.3.4　用户终端的设计200

10.4　端对端空—时测量200

10.4.1　端对端信道200

10.4.2　端对端测量方法的描述200

10.4.3　时延扩展结果203

10.4.4　角度扩展结果204

10.4.5　联合角度—时延统计量205

10.5　本章小结206

习题206

10.A　测量参数的描述209

附录A　特殊函数211

A.1　奇异函数211

A.3　伽马函数213

A.2　sinc函数213

A.4　贝塞尔函数214

A.5　完全椭圆积分函数217

A.6　Q函数219

附录B　傅里叶分析221

B.1　基本傅里叶变换定义221

B.2　时间-多普勒变换225

B.3　频域-时延变换226

B.5　三角关系227

B.4　空间-波数变换227

附录C　随机过程理论229

C.1　定义229

C.1.1　随机变量229

C.1.2　随机过程230

C.2　概率密度函数231

C.2.1　定义231

C.2.2　联合分布232

C.2.3　统计量的计算233

C.3　随机变量的函数234

C.3.1　有反函数的函数234

C.3.2　多根函数235

附录D　术语表237

D.1　数学符号和习惯237

D.2　缩略语表238

参考文献240