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第1章 无线通信概述1

1.1无线通信技术原理1

1.1.1无线通信组成1

1.1.2无线通信特征5

1.1.3无线通信常用术语6

1.2无线通信的起源7

1.2.1赫兹与无线电波8

1.2.2波波夫与无线天线8

1.2.3马可尼与无线通信9

1.3无线通信系统的分类9

1.3.1移动通信系统10

1.3.2固定宽带无线接入系统12

1.3.3微波中继通信系统13

1.3.4卫星通信系统15

1.4蜂窝移动通信技术的发展17

1.4.1第一代蜂窝移动通信系统18

1.4.2第二代蜂窝移动通信系统19

1.4.3第三代蜂窝移动通信系统20

1.4.4后三代蜂窝移动通信系统22

1.5无线通信电磁波的工作频率24

1.5.1宽带无线接入频率规划管理24

1.5.2公众移动通信频率规划管理25

1.5.3我国移动通信系统频率规划26

1.5.4无线通信频率紧缺27

习题28

第2章 无线电磁场与天线技术29

2.1无线电磁场理论29

2.1.1电磁感应现象29

2.1.2电磁感应定律31

2.1.3磁场的能量31

2.1.4麦克斯韦方程组33

2.1.5边界条件34

2.2天线原理35

2.2.1天线辐射电磁波的基本原理35

2.2.2发射天线的阻抗和辐射效率36

2.2.3方向性系数和增益38

2.2.4有效长度39

2.2.5天线系数40

2.2.6接收天线的噪声温度41

2.3极化天线42

2.3.1电磁波的极化43

2.3.2极化效率43

2.3.3交叉极化隔离度和交叉极化鉴别率43

2.3.4极化方式对比44

2.4天线安装45

2.4.1传输线安装45

2.4.2天线下倾47

2.4.3天线高度48

2.4.4天线方向图49

2.4.5天线间隔距离50

2.4.6天线选择51

2.5三种基本的传播机制56

2.5.1反射56

2.5.2绕射58

2.5.3散射61

习题61

第3章 无线电波传播与小尺度衰落63

3.1自由空间传播模型64

3.2室外路径损耗传播经验模型66

3.2.1 Okumura模型67

3.2.2 Hata模型68

3.2.3 Hata模型的PCS扩展70

3.2.4 Walfish和Bertoni模型70

3.2.5无线传播模型校正71

3.3室内路径损耗传播经验模型73

3.3.1同楼层分隔损耗73

3.3.2楼层间分隔损耗73

3.3.3对数距离路径损耗模型74

3.3.4 Ericsson多重断点模型75

3.4小尺度多径传播和参数75

3.4.1影响小尺度衰落的因素76

3.4.2多普勒频移76

3.4.3菲涅耳区77

3.4.4多径信道的参数78

3.5小尺度衰落类型和几种分布80

3.5.1多径时延扩展产生的衰落效应80

3.5.2多普勒扩展产生的衰落效应81

3.5.3瑞利、莱斯以及Nakagami-m分布82

习题85

第4章 无线信源与信道编码87

4.1信源编码87

4.1.1信源编码的原理87

4.1.2信源编码的应用91

4.2分组码93

4.2.1线性分组码93

4.2.2循环码95

4.2.3检错码97

4.3卷积码97

4.3.1编码器的结构97

4.3.2卷积码的描述98

4.3.3维特比译码102

4.4网格编码104

4.4.1网格编码调制原理105

4.4.2网格编码的译码108

4.4.3网格编码的发展趋势110

4.5 Turbo码111

4.5.1 Turbo码的编码原理111

4.5.2 Turbo码的译码器结构112

4.5.3 Turbo码的主要特性112

4.5.4 Turbo码发展前景113

4.6 LDPC编码113

4.6.1低密度码的Tanner图表示114

4.6.2低密度码的构造与编码114

4.7移动通信系统的信道编码举例119

4.7.1 GSM系统中的信道编码119

4.7.2 cdma 2000系统中的信道编码122

4.7.3 WCDMA系统的信道编码126

习题131

第5章 无线调制技术133

5.1数字调制133

5.1.1振幅键控135

5.1.2移频键控137

5.1.3移相键控139

5.1.4正交幅度调制141

5.2 OFDM调制142

5.2.1 OFDM调制原理143

5.2.2 OFDM存在的问题和热点研究146

5.2.3 OFDM应用149

习题149

第6章 无线分集和多天线技术151

6.1分集技术概述151

6.1.1宏观分集151

6.1.2微观分集152

6.2分集合并技术152

6.2.1选择合并153

6.2.2最大比合并155

6.2.3等增益合并156

6.2.4不同合并方式的性能比较158

6.3时域分集技术158

6.3.1自动请求重传技术159

6.3.2 Rake技术160

6.4频域分集技术162

6.4.1扩频技术162

6.4.2直接序列扩频163

6.4.3跳频扩频164

6.5多天线空时处理技术165

6.5.1 MIMO技术166

6.5.2多天线信息理论167

6.5.3空时块编码170

6.5.4空时分组编码173

6.5.5空时格码176

习题178

第7章 无线抗衰落和抗干扰技术180

7.1无线交织技术180

7.1.1交织原理180

7.1.2分组周期交织器181

7.1.3卷积交织器182

7.2信道均衡技术182

7.2.1时域均衡184

7.2.2频域均衡190

7.3多用户检测技术191

7.3.1多用户检测器的基本原理191

7.3.2多用户检测器的性能测度192

7.3.3多用户检测器的分类193

习题199

第8章 蜂窝移动多址接入技术201

8.1频率复用和蜂窝小区201

8.1.1蜂窝小区201

8.1.2频率复用204

8.2话务量和呼损简介206

8.3多址接入技术207

8.3.1 FDMA技术208

8.3.2 TDMA技术209

8.3.3 CDMA技术211

8.3.4 SDMA技术213

8.3.5 OFDMA技术213

8.4系统容量214

8.4.1 CDMA系统的容量215

8.4.2 FDMA系统和TDMA系统的容量216

8.4.3 3种系统容量的比较216

8.5 CDMA原理和关键技术217

8.5.1扩频通信原理217

8.5.2关键技术224

习题228

第9章 蜂窝移动通信系统的架构和组成230

9.1移动区域定义与识别号230

9.1.1区域定义230

9.1.2移动识别号231

9.2蜂窝移动通信系统的接入网235

9.2.1移动台236

9.2.2基站子系统237

9.3移动通信网络的核心网238

9.3.1移动业务交换中心240

9.3.2访问用户位置寄存器240

9.3.3归属用户位置寄存器240

9.3.4鉴权中心241

9.3.5移动设备识别寄存器241

9.4网管系统241

9.5无线通信信令241

9.5.1接入信令242

9.5.2网络信令243

9.5.3信令应用245

9.6移动性管理246

9.6.1位置管理247

9.6.2越区切换248

9.7无线资源管理248

9.7.1无线资源管理原理性结构249

9.7.2接入控制250

9.7.3分组调度、分配算法252

9.7.4 GSM系统的无线资源管理机制256

习题260

第10章 蜂窝移动通信系统261

10.1第一代模拟移动通信系统261

10.1.1 AMPS和ETACS262

10.1.2第一代模拟移动通信的关键技术263

10.1.3模拟移动通信系统的特点263

10.2第二代数字GSM移动通信系统264

10.2.1 GSM关键技术264

10.2.2 GSM系统特点266

10.3第二代窄带CDMA移动通信系统267

10.3.1 IS-95关键技术268

10.3.2 IS-95系统特点268

10.4第三代宽带WCDMA移动通信系统269

10.4.1 WCDMA系统架构270

10.4.2 WCDMA关键技术271

10.4.3 WCDMA系统特点272

10.5第三代cdma 2000移动通信系统273

10.5.1 cdma 2000系统架构273

10.5.2 cdma 2000关键技术274

10.5.3 cdma 2000系统特点276

10.6第三代TD-SCDMA移动通信系统276

10.6.1 TD-SCDMA系统架构276

10.6.2 TD-SCDMA系统关键技术277

10.6.3 TD-SCDMA系统特点280

10.7 3GPP HSPA通信系统281

10.7.1 HSDPA系统281

10.7.2 HSUPA系统282

10.7.3 3GPP HSPA+系统283

10.8 LTE通信系统285

10.8.1 LTE系统架构285

10.8.2 LTE关键技术286

10.8.3 LTE系统特点288

10.9 LTE-Advanced通信系统288

10.9.1 LTE-Advanced关键技术289

10.9.2 LTE-A需求发展趋势291

习题292

第11章 宽带无线接入技术和应用294

11.1蓝牙294

11.1.1蓝牙技术版本与特征294

11.1.2蓝牙技术协议296

11.1.3蓝牙技术应用297

11.2超宽带299

11.2.1超宽带的定义和特点299

11.2.2超宽带技术的标准300

11.2.3超宽带技术的应用301

11.3无线局域网302

11.3.1 WLAN技术标准303

11.3.2 WLAN拓扑结构305

11.3.3 WLAN MAC层协议306

11.3.4 IEEE 802.11n的关键技术309

11.3.5 60 GHz超高速WLAN310

11.4无线城域网311

11.4.1 IEEE 802.16系列标准介绍312

11.4.2 WiMAX的优势和劣势316

11.4.3 WiMAX的关键技术316

11.5无线广域网318

11.5.1数据链路层319

11.5.2物理层319

11.5.3运行模式320

11.5.4移动性管理和切换模型320

11.6 ZigBee短距离无线通信技术320

11.6.1技术特点322

11.6.2应用与解决方案323

11.6.3应用方案示例325

11.7近距离无线通信技术328

11.7.1技术特点329

11.7.2国内外标准状况330

11.8射频识别技术331

11.8.1 ISO/IEC相关RFID标准332

11.8.2技术特征333

习题335

第12章 下一代无线通信技术展望337

12.1协同通信337

12.1.1协同信息理论发展概述337

12.1.2协同信息模型338

12.1.3放大转发中继339

12.1.4解码转发中继340

12.1.5编码协同方案341

12.1.6协同通信技术342

12.2无线协同网络编码343

12.2.1网络编码发展概述343

12.2.2网络编码基本原理344

12.2.3线性网络编码345

12.2.4网络编码的优缺点346

12.2.5网络编码在无线网络中的应用346

12.3认知无线电350

12.3.1认知无线电的基本原理351

12.3.2认知无线电的主要技术内容352

12.3.3认知无线电的组网架构353

12.4 Ad Hoc和无线Mesh355

12.4.1 Ad Hoc技术概述355

12.4.2无线Mesh技术概述357

12.5家庭基站360

12.5.1毫微微蜂窝式基站360

12.5.2 Femtocell的应用361

12.5.3家庭基站关键技术362

12.5.4家庭基站面临的问题363

12.6异构泛在无线网络融合363

12.6.1异构无线网络融合的背景364

12.6.2泛在无线网络的互联和融合365

12.6.3异构无线资源管理技术366

习题369