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第1章 第三代移动通信技术概述1

1.1 移动通信技术回顾1

1.1.1 第一代蜂窝系统4

1.1.2 第二代蜂窝系统技术5

1.1.3 第三代系统6

1.1.4 第三代移动通信系统的特点12

1.1.5 后3G 移动通信系统概述13

1.2.1 GSM 蜂窝通信系统14

1.2 第二代移动通信系统及其演化14

1.2.2 GPRS 技术概述15

1.2.3 IS-95标准及其演化16

1.3 第三代移动通信系统及其关键技术18

1.3.1 IMT-2000概述18

1.3.2 移动通信新技术20

1.3.3 后3G 移动通信技术的研究28

小结30

第2章 移动通信信道建模32

2.1 移动通信信号的传播环境32

2.1.2 路径损耗与阴影衰落33

2.1.1 移动通信环境电波传播特性33

2.1.3 多径传播34

2.1.4 多径信道的冲激响应模型35

2.1.5 电波传播的衰落分布37

2.2 移动通信信道模型40

2.2.1 小尺度衰落模型41

2.2.2 多普勒频移41

2.2.3 瑞利信道的基本机制42

2.2.4 Jakes 模型45

2.2.5 Clarke 模型48

2.2.6 Suzuki 模型51

2.2.7 小尺度衰落的类型52

2.3 信道模型的统计特性分析54

2.3.1 幅度和相角的概率密度函数54

2.3.2 电平通过率和平均衰落时长55

2.3.3 信道统计特性及其意义56

2.3.4 统计特性的仿真57

2.3.5 Suzuki 模型的仿真方法60

小结62

3.1 信源编码和压缩技术64

第3章 移动通信编码技术64

3.1.1 图像压缩方法65

3.1.2 ITU-T H.263低比特率通信视频编码71

3.2 信道编码原理73

3.2.1 信道编码基础知识73

3.2.2 差错编码基本原理75

3.2.3 纠错编码的基本原理77

3.2.4 常用的简单编码77

3.2.5 常用码介绍78

3.3 常用信道编码79

3.3.1 循环码81

3.3.2 BCH 码83

3.3.3 R-S 码84

小结84

第4章 信道编码关键技术86

4.1 卷积编码87

4.1.1 IS-95卷积编码90

4.1.2 WCDMA 信道编码技术92

4.2 Viterbi 译码92

4.2.1 Viterbi 译码性能研究94

4.2.2 输入信号量化比特数对译码性能的影响95

4.2.3 留存路径量度字长对译码性能的影响96

4.2.4 留存路径长度及判决方法对译码性能的影响98

4.3 格型码技术101

4.3.1 空时格型编码概述102

4.3.2 空时格型编码系统模型103

4.3.3 空时格型码性能105

4.4 Turbo 码技术105

4.4.1 Turbo 码的基本结构106

4.4.2 Turbo 码的基本算法107

4.4.3 Turbo 码的性能113

4.4.4 Turbo 码的应用114

小结116

第5章 扩频和调制技术117

5.1 扩频通信基本原理117

5.1.1 通信系统概述117

5.1.2 扩展频谱119

5.1.3 多址接入技术121

5.1.4 Walsh 正交码技术121

5.1.5 伪随机码(PN 码)技术125

5.2 调频与调幅原理129

5.2.1 调幅130

5.2.2 角度调制132

5.3 数字调制技术基本原理135

5.3.1 窄带数字调制技术135

5.3.2 窄带数字调制技术应用136

5.3.3 QPSK136

5.3.4 最小频移键控(MSK)调制原理138

5.3.5 高斯滤波最小频移键控(GMSK)139

5.4 BPSK 直接序列扩频系统140

5.5 GMSK 调制技术143

5.5.1 GMSK 调制的基本原理143

5.5.2 GMSK 调制的实现144

5.5.3 GMSK 调制的线性近似模型145

小结147

第6章 CDMA 同步技术149

6.1 信号的捕获149

6.1.1 扩频通信系统模型149

6.1.2 扩频序列的捕获152

6.2 并行捕获方案155

6.2.1 最佳估计并行捕获算法156

6.2.2 局部最佳估计并行捕获算法159

6.2.3 最佳检测并行捕获算法159

6.2.4 局部最佳检测并行捕获算法160

6.2.5 性能比较160

6.3 串行捕获方案161

6.3.1 定时假设检验161

6.3.2 检测概率和虚警概率163

6.3.3 自适应门限控制165

6.4 定时跟踪技术166

6.4.1 定时误差的估计167

6.4.2 非相关延迟锁定跟踪环路168

小结170

第7章 分集和信道均衡技术172

7.1 分集技术概述173

7.1.1 分集技术简介173

7.1.2 分集技术理论基础174

7.2.1 选择式分集合并176

7.2 分集信号的接收技术176

7.2.2 最大比分集合并177

7.2.3 等增益合并177

7.2.4 开关式分集合并178

7.2.5 分集系统的性能178

7.2.6 RAKE 接收原理179

7.2.7 双天线分集接收 RAKE 接收机181

7.3.1 交织编码技术183

7.3 隐分集技术183

7.3.2 交织编码的应用184

7.4 自适应均衡技术概述184

7.4.1 时域均衡原理185

7.4.2 自适应均衡器的分类与工作方式187

7.4.3 自适应均衡技术的应用188

7.4.4 实际使用的均衡技术189

7.4.5 分集与自适应均衡的结合190

7.5 自适应 MLSE 均衡器190

7.5.1 改进型 Viterbi 算法(MVA)191

7.6 软输出 MLSE 均衡器194

7.5.2 判决反馈序列估计算法(DFSE)194

7.6.1 传统软输出 Viterbi 算法(SOVA)195

7.6.2 带似然后级处理器的 VA 算法(VALPP)197

小结200

第8章 多用户检测技术201

8.1 多用户信号检测技术概述202

8.1.1 多用户检测技术分类203

8.1.2 基于判决反馈的多级干扰抵消检测203

8.1.3 线性多用户检测204

8.1.4 系统模型207

8.1.5 传统信号检测器(CMUD)209

8.1.6 最佳多用户检测器211

8.2 线性多用户检测器211

8.2.1 解相关线性多用户检测器(DCLMUD)212

8.2.2 性能比较与分析213

8.2.3 MMSE 检测技术213

8.3 多用户检测技术性能218

8.3.1 MMSE 在 DS-CDMA 中的性能218

8.3.2 简单的 MMSE 检测器结构221

8.3.3 MMSE 在衰落信道下异步 DS-CDMA 性能223

8.4.1 多径衰落的信道模型225

8.4 多用户检测技术仿真225

8.4.2 分析与仿真结合的性能估计方法226

8.4.3 仿真结果及分析227

8.4.4 MMSE 检测器性能仿真228

8.5 多用户检测仿真模型230

8.5.1 仿真思路230

8.5.2 仿真结果与图示232

8.5.3 加入编码与解码后的性能分析233

8.5.4 性能分析234

8.5.5 多用户检测技术性能分析234

小结236

第9章 智能天线技术237

9.1 概述237

9.1.1 智能天线研究内容及其现状238

9.1.2 智能天线在移动通信中的应用241

9.1.3 智能天线的分类242

9.1.4 天线阵列245

9.2 智能天线算法248

9.2.1 LMS 算法249

9.2.3 空间变步长搜索算法250

9.2.2 RLS 算法250

9.3 智能天线技术实现251

9.3.1 寻向型智能天线(DFAA)概述252

9.3.2 基于最大接收信号准则的寻向型智能天线结构253

9.3.3 采用 MCGM 方法实现寻向的智能天线253

9.4 智能天线中互耦问题的研究255

9.4.1 互耦对智能天线性能的影响255

9.4.2 智能天线中阵元间互耦的校正259

小结260

10.1 功率控制概述261

第10章 无线资源管理技术261

10.1.1 CDMA 系统的功率限制262

10.1.2 开环功率控制263

10.1.3 闭环功率控制264

10.1.4 两种不同模式下的功率控制265

10.1.5 TDD 模式的功率控制机制265

10.2 功率控制算法268

10.2.1 系统模型270

10.2.2 分布式功率控制算法271

10.2.3 存在 SIR 估计误差下的分布式功率控制算法272

10.2.4 分布式功率控制算法273

10.2.5 系统模型274

10.2.6 最佳功率控制275

10.3 功率控制实现算法276

10.3.1 基站中的前向功率调节算法276

10.3.2 反向链路功率控制277

10.3.4 基站反向功率控制比特的传输279

10.3.5 移动台中反向闭环功率调节算法279

10.3.3 外环阈值设定算法279

10.3.6 功率控制算法的研究280

10.3.7 功率控制误差的分布280

10.4 切换技术281

10.4.1 切换原因分析282

10.4.2 切换的分类283

10.4.3 切换技术的测量284

10.4.4 目标小区的评估285

10.4.5 切换的几种基本算法286

10.4.6 切换过程的性能研究287

10.5 软切换技术288

10.5.1 CDMA 切换分类291

10.5.2 IS-95A 中的软切换291

10.5.3 CDMA 的软切换过程292

10.5.4 CDMA 的漫游293

10.6 信道分配技术294

10.6.1 信道分配技术分类294

10.6.2 GSM 信道分配策略296

10.6.3 TDD CDMA 中的 DCA297

10.6.4 DCA 算法299

小结300

第11章 无线网络技术302

11.1 下一代全 IP 无线网络302

11.1.1 UMTS 全 IP 结构的演变303

11.1.2 CDMA2000的网络结构305

11.1.3 WLAN 技术306

11.1.4 移动 IP 和蜂窝 IP 网络307

11.1.5 移动自组网(MANET)307

11.2 移动 IP 技术308

11.2.1 移动 IP 原理308

11.2.2 PPP 协议309

11.2.3 无线接入网的网络资源管理310

11.2.4 服务质量保障312

11.2.5 无线 IP 的无线资源管理316

11.3 蜂窝 IP 技术319

11.3.1 寻呼和路由映射320

11.3.2 工作机制320

11.4 移动自主网技术322

11.4.1 无线 Ad-Hoc 网络的特点324

11.4.2 无线 Ad-Hoc 网络的关键技术325

11.4.3 Ad-Hoc 网络的体系结构327

11.4.4 分层无线 Ad-Hoc 网络的应用328

11.4.5 无线 Ad-Hoc 网络的发展趋势329

11.5 无线局域网331

11.5.1 无线局域网的协议标准332

11.5.2 无线局域网 HiperLAN/2标准333

11.5.3 IEEE802.11337

小结343

第12章 软件无线电技术345

12.1 概述346

12.1.2 软件无线电技术中的关键技术347

12.1.1 体系结构347

12.2 数据采集技术350

12.2.1 概述350

12.2.2 软件无线电数据采集技术原理351

12.2.3 软件无线电数据采集方案353

12.3 多音调制解调技术355

12.3.1 概述355

12.3.2 基于小波的多音调制解调方案356

12.4 基站接收单元的软件无线电实现357

12.4.1 基站接收单元设计358

12.4.2 系统实现分析359

12.5 第三代移动通信系统中的软件无线电技术360

小结364

第13章 高速数据传输技术366

13.1 HSDPA 技术概述367

13.1.1 HSDPA 信道结构368

13.1.2 自适应调制和编码技术(AMC)369

13.1.3 混合的 ARQ(HARQ)370

13.1.5 多输入多输出的天线处理(MIMO)371

13.1.4 快速蜂窝选择(FCS)371

13.2 混合自动重传请求技术372

13.2.1 差错控制方法373

13.2.2 HARQ 技术375

13.2.3 HARQ 机制376

13.2.4 增加冗余传输机制380

13.2.5 N 信道停止等待 HARQ384

13.3 HSDPA 性能分析386

13.3.1 数据业务模型和性能评价387

13.3.3 数据分组算法389

13.3.2 UE 移动模型389

13.3.4 HARQ 建模390

13.3.5 AMC 建模393

13.3.6 MIMO 建模394

小结395

第14章 OFDM 技术396

14.1 正交频分复用技术的概述396

14.1.1 下一代移动通信的发展397

14.1.2 OFDM 技术398

14.2 OFDM 技术基本原理402

14.2.1 OFDM 系统的基本模型403

14.2.2 DFT 的实现406

14.2.3 保护间隔和循环前缀406

14.2.4 加窗技术408

14.2.5 OFDM 参数选择409

14.3 OFDM 关键技术411

14.3.1 PAPR 的解决412

14.3.2 OFDM 系统的同步技术415

14.4.1 多载波 CDMA(MC-CDMA)422

14.4 OFDM 与 CDMA 技术422

14.4.2 MC-DS-CDMA424

14.4.3 MT-CDMA425

14.4.4 调频 OFDMA427

14.5 OFDM 识别及抗衰落技术428

14.5.1 识别技术428

14.5.2 抗多径衰落与多普勒频移430

14.5.3 信道估计与均衡431

小结433

参考文献435