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第1章 60 GHz入门1

1.1什么是60GHz？1

1.2与其他未授权频段系统的比较2

1.3潜在应用5

1.4世界范围内的规定和频率分配6

1.4.1北美6

1.4.2日本7

1.4.3澳大利亚7

1.4.4韩国8

1.4.5欧洲8

1.5工业界标准化进程9

1.5.1 IEEE 802.15.3c9

1.5.2 ECMA 38710

1.5.3 WirelessHD11

1.5.4 IEEE 802.11 ad12

1.5.5无线吉比特联盟12

1.6小结12

参考文献13

第2章 60GHz信道特征和建模15

2.1无线信道建模介绍15

2.2建模方法和无线信道模型分类15

2.2.1确定性建模16

2.2.2统计性建模17

2.3信道特征18

2.3.1大尺度信道特征18

2.3.2小尺度信道特征25

2.3.3极化34

2.4工业界标准信道模型36

2.4.1 IEEE 802.15.3c36

2.4.2 IEEE 802.11 ad40

2.5小结48

参考文献48

第3章60GHz系统中的非理想射频前端模型53

3.1射频前端架构53

3.1.1超外差架构53

3.1.2直接变频架构54

3.1.3低中频架构55

3.2非线性功率放大器56

3.2.1线性和效率的权衡56

3.2.2非线性建模58

3.2.3行为模型59

3.2.4输出回退和峰均功率比62

3.2.5非线性功率放大器的影响63

3.3晶体振荡器带来的相位噪声65

3.3.1锁相环中建模相位噪声65

3.3.2锁相环中相位噪声的行为模型68

3.4其他非理想射频器件70

3.4.1模-数转换器中的量化噪声70

3.4.2 I/Q失配72

参考文献73

第4章60GHz中的天线阵列波束赋形74

4.1介绍74

4.2 60GHz信道特征74

4.2.1路径损耗和氧气吸收75

4.2.2多径衰落75

4.3天线阵列波束赋形78

4.3.1自适应天线阵列的训练79

4.3.2切换天线阵列的训练89

4.3.3 60GHz无线网络中的信道接入93

4.4小结96

参考文献96

第5章 基带调制98

5.1介绍98

5.2 OFDM基带调制101

5.2.1 OFDM基本准则101

5.2.2 OFDM设计考虑102

5.3案例研究：IEEE802.15.3 c音频视频的OFDM系统106

5.3.1未压缩的视频通信106

5.3.2平等和不平等错误控制107

5.3.3比特交织和多路传输109

5.3.4 AV OFDM调制111

5.4频域均衡SC113

5.4.1简介113

5.4.2案例研究：IEEE802.15.3c SC的物理层115

5.5 SC收发机设计和系统方面119

5.5.1发射机和接收机结构119

5.5.2 SC频域均衡122

5.6数字基带处理124

5.6.1突发检测和粗定时/CFO获取125

5.6.2无I/O不平衡时的联合精细CFO和信道估计129

5.6.3精CFO、信道和I/Q不平衡的联合估计131

5.6.4时域均衡、解扩和跟踪134

参考文献140

第6章 在硅片上60GHz无线电的实现142

6.1介绍142

6.2 60GHz无线电半导体技术概述143

6.3 60GHz的前端器件146

6.3.1 SiGe和CMOS下的60GHz低噪声放大器146

6.3.2 SiGe和CMOS下的60GHz功率放大器147

6.3.3硅毫米波设计中的流程变异性150

6.4频率合成和无线架构151

6.5无线电基带接口154

6.5.1宽带信号的模-数转换器和数-模转换器154

6.5.2调制器、解调器和模拟信号处理器在吉比特传输中的应用158

参考文献159

第7章 单载波系统的硬件实现163

7.1介绍163

7.2单载波系统的优点和挑战164

7.3非相关检测的系统设计165

7.4差分相关检测的系统设计169

7.5测试和评估172

7.6分组相关检测的先进单载波系统175

7.7小结177

参考文献178

第8章60GHz无线局域网应用吉比特正交频分调制的基带设计和实现179

8.1基于FPGA的OFDM物理层实现180

8.1.1 OFDM物理层的设计180

8.1.2存在时钟偏差和相位噪声时的性能评估181

8.2 OFDM基带接收机结构182

8.2.1接收机前端184

8.2.2接收机后端188

8.3 OFDM基带发射机结构191

8.4 60GHz链路演示191

8.4.1 60GHz OFDM演示结构191

8.4.2 60GHz无线电的无线链路演示192

8.5 60GHz无线局域网应用的下一代OFDM演示194

8.5.1信道规划和射频收发机195

8.5.2下一代多吉比特OFDM物理层196

8.5.3 60GHz NLOS信道和60GHz相位噪声模型的性能评估197

参考文献200

第9章 媒体访问控制设计202

9.1使用定向天线的设计问题203

9.2针对60GHz的IEEE 802.15.3c MAC205

9.2.1邻居发现206

9.2.2聚合和块确认207

9.3支持未压缩视频的设计考虑213

9.3.1像素划分213

9.3.2未压缩视频自动重传请求215

9.3.3不等差错保护216

9.34误差隐藏217

9.4性能研究219

9.4.1不等差错保护UEP和平等差错保护EEP的作用220

9.4.2不等差错保护UEP的稳定性220

9.4.3视频质量度量评估222

9.5小结和未来的方向222

参考文献223

第10章 现有的挑战和未来的方向225

参考文献227