现代通信网络技术丛书 5G NR物理层技术详解 原理、模型和组件【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

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第1章 绪论：5G无线接入1

1.1 移动通信的演进2

1.2 5G新的无线接入技术3

1.3 5G NR全景视图4

1.3.1 5G标准化4

1.3.2 5G频谱6

1.3.3 5G用例9

1.3.4 5G外场试验9

1.3.5 5G商用部署13

1.4 本书预览15

参考文献17

第2章 NR物理层概述19

2.1 无线协议架构20

2.2 NR物理层：关键技术21

2.2.1 调制21

2.2.2 波形21

2.2.3 多天线22

2.2.4 信道编码23

2.3 物理时频资源23

2.4 物理信道25

2.5 物理信号25

2.6 双工机制27

2.7 帧结构28

2.8 物理层过程和测量30

2.9 物理层的挑战30

2.9.1 传播相关的挑战30

2.9.2 硬件相关的挑战31

参考文献32

第3章 传播和信道建模33

3.1 传播的基本原理33

3.1.1 电磁波34

3.1.2 自由空间传播34

3.1.3 散射和吸收37

3.2 传播信道特性37

3.2.1 频率-时延域39

3.2.2 多普勒-时域42

3.2.3 方向域44

3.3 试验信道特性45

3.3.1 测量技术45

3.3.2 分析方法47

3.3.3 传输损耗测量51

3.3.4 时延域测量56

3.3.5 方向域测量59

3.4 信道建模68

3.4.1 5G随机信道模型68

3.4.2 基于几何的建模75

3.5 总结和展望76

参考文献77

第4章 硬件损伤的数学建模79

4.1 射频功率放大器80

4.1.1 伏尔特拉级数81

4.1.2 伏尔特拉级数的常见子集82

4.1.3 全局和局部基函数84

4.1.4 试验模型验证85

4.1.5 正交基函数88

4.1.6 多天线环境及互耦90

4.2 振荡器相位噪声94

4.2.1 相位噪声功率谱和Leeson公式94

4.2.2 相位噪声建模：自激振荡器94

4.2.3 相位噪声建模：锁相环95

4.3 数据转换器97

4.3.1 量化噪声的建模97

4.4 统计建模98

4.4.1 Bussgang定理和系统模型98

4.5 功率放大器的随机建模99

4.6 振荡器相位噪声100

4.7 数据转换器的随机建模100

4.8 模型的串联和仿真101

4.8.1 信号与干扰和噪声比102

4.8.2 仿真102

4.8.3 仿真结果104

参考文献106

第5章 多载波波形107

5.1 多载波波形概述108

5.1.1 正交性原理108

5.1.2 基于OFDM的波形111

5.1.3 基于滤波器组的波形117

5.2 单载波DFTS-OFDM126

5.3 5G NR波形设计要求128

5.4 NR波形设计的关键性能指标129

5.5 NR波形对比131

5.5.1 频率局部化132

5.5.2 功率效率134

5.5.3 时变衰落信道135

5.5.4 基带复杂度135

5.5.5 相位噪声鲁棒性对比137

参考文献142

第6章 NR的波形144

6.1 OFDM对于NR的适用性144

6.2 NR OFDM的可扩展性147

6.2.1 为什么选择15 kHz作为参数集基线150

6.2.2 为什么选择15×2nkHz作为参数集缩放比例150

6.3 OFDM参数集的实现151

6.3.1 相位噪声152

6.3.2 小区大小、业务时延及移动性153

6.3.3 业务复用157

6.3.4 频谱限制157

6.3.5 保护频带的考虑159

6.3.6 实现因素162

6.4 改善NR波形的功率效率162

6.4.1 有失真的技术164

6.4.2 无失真的技术165

6.5 同步误差的影响167

6.5.1 定时偏移的影响167

6.5.2 载波频率偏移的影响169

6.5.3 采样频率偏移170

6.6 损伤抑制171

6.6.1 相位噪声抑制机制171

6.6.2 CFO和SFO抑制174

参考文献179

第7章 多天线技术180

7.1 多天线技术在NR中的作用181

7.1.1 低频181

7.1.2 高频181

7.2 多天线基本原理183

7.2.1 波束赋形、预编码和分集183

7.2.2 空间复用188

7.2.3 天线阵列架构194

7.2.4 UE天线200

7.2.5 天线端口和QCL201

7.2.6 CSI的获取202

7.2.7 大规模MIMO207

7.3 NR中多天线技术208

7.3.1 获取CSI209

7.3.2 下行MIMO传输212

7.3.3 上行MIMO传输213

7.3.4 波束管理215

7.4 试验结果222

7.4.1 波束赋形增益222

7.4.2 波束跟踪224

7.4.3 系统仿真225

参考文献227

第8章 信道编码229

8.1 前向纠错的基础限制230

8.1.1 二进制-AWGN信道230

8.1.2 二进制-AWGN信道的编码机制230

8.1.3 性能指标230

8.2 二进制-AWGN信道的FEC机制234

8.2.1 简介234

8.2.2 一些定义234

8.2.3 LDPC码236

8.2.4 极化码239

8.2.5 较短码块长度的其他编码机制244

8.3 衰落信道的编码机制247

8.3.1 SISO的情况247

8.3.2 MIMO的情况249

参考文献251

第9章 仿真器253

9.1 仿真器概览254

9.2 功能模块254

9.2.1 信道模型254

9.2.2 功放模型255

9.2.3 相位噪声模型255

9.2.4 同步257

9.2.5 信道估计和均衡257

9.3 波形257

9.3.1 CP-OFDM257

9.3.2 W-OFDM258

9.3.3 UF-OFDM258

9.3.4 FBMC-OQAM258

9.3.5 FBMC-QAM259

9.4 仿真练习259

9.4.1 频谱再生259

9.4.2 CFO损伤261

9.4.3 PN损伤263

9.4.4 衰落信道的损伤265

参考文献266

缩略语表268