通信信号处理

内容简介

　　本书以移动通信为主要对象，系统地介绍数字通信中的信号分析与处理。全书共15章，除第一章为概论外，其它各章分成两部分：“通信信号与信道”（第二至第八章）部分依次讲述通信信号的表示及特征、无线信道、移动通信和调制技术、分集接收与最佳接收机、扩频信号、多址通信技术、信源编码与信道编码；而“通信信号处理”（第九至第十五章）部分则分别介绍信道辨识与均衡、自适应均衡、阵列信号处理、通信中的自适应阵列处理、多用户检测、空时二维处理、CDMA系统的信号处理。本书取材广泛、内容新颖、系统性强、充分反映了国际上近年来先进的通信信号处理新理论、新技术、新方法和新应用。本书也是作者在现代信号处理、雷达信号处理和通信信号处理领域多年教学与研究工作的积累和总结。

作者简介

　　张贤达，教授，责任教授。出生于1946年5月，1964年8月至1970年7月在西安军事电信工程学院雷达导航系雷达学习，获学士学位；1978年10月至1982年3月在航空工业部304研究所动态测试学习，获硕士学位；1984年4月至1987年3月在日本东北大学电气工程系学习，获工学博士学位；1970年7月至1978年9月在兵器工业部5203厂担任技术员；1982年4月至1984年3月在航空工业部304研究所担任工程师；1987年4月至1992年8月在航空航天工业部304研究所担任高级工程师、研究员；1990年9月至1991年8月在美国University of California at San Diego担任博士后；1992年9月至今在清华大学担任教授；1999年4月至2002年3月在西安电子科技大学担任特聘教授（教育部“长江学者奖励计划”）。

图书目录

第一章  概论
1. 1  无线通信技术的重大变革
1. 2  通信信号处理的主要研究领域
1. 3  本书的结构与内容安排
1. 4  对读者使用本书的几点建议
第二章  通信信号的表示及特征
2. 1  平稳过程与循环平稳过程
2. 1. 1  平稳过程
2. 1. 2  循环平稳过程
2. 2  复信号
2. 2. 1  解析信号
2. 2. 2  基带信号
2. 3  窄带信号与系统的复基带表示
2. 3. 1  窄带信号的复基带表示
2. 3. 2  信道及其输出的复基带表示
2. 4  随机信号的复基带表示
2. 4. 1  广义平稳信号的复基带表示
2. 4. 2  广义循环平稳信号的复基带表示
2. 5  带限信号与带限信道
2. 6  周期信号的相关函数
本章小结
第三章  无线信道
3. 1  引言
3. 2  自由空间的无线信号传播模型
3. 3  反射. 绕射与散射
3. 3. 1  反射
3. 3. 2  绕射
3. 3. 3  散射
3. 4  阴影衰落
3. 5  多径传输信道的冲激响应模型
3. 5. 1  影响多径衰落的因素
3. 5. 2  冲激响应模型
3. 6  衰落信道的动态特性
3. 6. 1  衰落信道的动态特性
3. 6. 2  信道的特征参数
3. 7  慢衰落和快衰落
3. 7. 1  慢衰落
3. 7. 2  快衰落
3. 8  选择性衰落
3. 8. 1  多普勒扩展(时间选择性衰落)
3. 8. 2  时延扩展(频率选择性衰落)
3. 8. 3  角度扩展(空间选择性衰落)
3. 9  干扰
3. 9. 1  信道畸变和码间干扰
3. 9. 2  同信道干扰
3. 9. 3  邻信道干扰
3. 10  信号模型
3. 11  时变信道的计算机仿真
3. 11. 1  无线信道仿真的两类方法
3. 11. 2  无线信道仿真的谐波分解算法
本章小结
第四章  移动通信的调制技术
4. 1  调幅
4. 1. 1  双边带抑制载波
4. 1. 2  单边带调幅
4. 1. 3  调幅信号的解调
4. 2  调频与调相
4. 2. 1  调频
4. 2. 2  调相
4. 2. 3  调频信号的解调
4. 3  脉冲成形技术
4. 3. 1  码间干扰对消的Nyquist准则
4. 3. 2  升余弦脉冲成形滤波器
4. 3. 3  具有匹配滤波的Nyqulst准则
4. 4  二进制数字调制
4. 4. 1  线性调制信号的功率谱
4. 4. 2  二进制幅度键控(BASK)
4. 4. 3  二进制频移键控(BFSK)
4. 4. 4  二进制相移键控(BPSK)
4. 4. 5  二进制差分相移键控(DPSK)
4. 5  多进制数字调制
4. 5. 1  多进制幅度键控(MASK)与脉冲幅度调制(PAM)
4, 5. 2  正交幅度调制(QAM)
4. 5. 3  多进制相移键控(MPSK)
4. 5. 4  四相相移键控(QPSK)
4. 5. 5  多进制频移键控(MFSK)
4. 6  恒包络调制
4. 6. 1  偏移四相相移键控(OQPSK)
4. 6. 2   ／4四相相移键控( ／4QPSK)
4. 6. 3  最小频移键控(MSK)
4. 6. 4  高斯最小频移键控(GMSK)
本章小结
第五章  分集接收与最佳接收机
5. 1  分集接收
5. 1. 1  几种基本的空间分集技术
5. 1. 2  极化分集
5. 2  相关接收机
5. 2. 1  最佳判决
5. 2. 2  Karhunen-Loeve展开
5. 2. 3  相关接收机
5. 2. 4  使用相关接收机的通信系统模型
5. 3  匹配滤波接收机
5. 3. 1  匹配滤波器的一般原理
5. 3. 2  单用户信道的匹配滤波检测
5. 3. 3  多址通信的匹配滤波接收机
5. 3. 4  匹配滤波检测器的最佳判决区
5. 4  RAKE接收机
5. 4. 1  RAKE接收机的工作原理
5. 4. 2  抽头延迟线信道模型
5. 4. 3  RAKE接收机的实现
本章小结
第六章  扩频信号
6. 1  扩频原理
6. 1. 1  扩频
6. 1. 2  相关接收与解扩
6. 2  伪噪声序列
6. 2. 1  m序列
6. 2. 2 Gold序列与Kasami序列
6. 3  直接序列扩频信号
6. 3. 1  特征波形
6. 3. 2  扩频因子
6. 3. 3  扩频信号
6. 3. 4  随机扩频序列的互相关函数
6. 4  跳频扩频信号
6. 4. 1  跳频扩频信号
6. 4. 2  直接序列扩频与跳频方法的比较
6. 5  扩频技术的应用
6. 5. 1  码间干扰抑制
6. 5. 2  多址干扰抑制
本章小结
第七章  多址通信技术
7. 1  窄带和宽带多址系统
7. 2  时分多址(TDMA)
7. 3  频分多址(FDMA)
7. 4  码分多址(CDMA)
7. 4. 1  CDMA的基本工作原理
7. 4. 2  DS-CDMA系统
7. 5  CDMA系统的几个问题
7. 5. 1  远近效应与功率控制
7. 5. 2  捕获(粗同步)
7. 5. 3  跟踪(细同步)
7. 6  CDMA系统的数学模型
本章小结
第八章  信源编码与信道编码
8. 1  信源的数学模型与信息测度
8. 1. 1  信源的数学模型
8. 1. 2  熵与平均互信息
8. 2  离散和模拟信源的编码
8. 2. 1  离散无记忆信源的编码
8. 2. 2  离散平稳信源的编码
8. 2. 3  模拟信源的编码
8. 3  信道编码的基本概念
8. 3. 1  信道容量
8. 3. 2  检错与纠错
8. 4  线性分组码
8. 4. 1  分组码的性质
8. 4. 2  生成矩阵与奇偶校验矩阵
8. 4. 3  几种典型的分组码
8. 5  卷积码
8. 5. 1  卷积码及其表示
8. 5. 2  卷积码的译码
本章小结
第九章  信道辨识与均衡
9. 1  反卷积和均衡的基本考虑
9. 1. 1  反卷积的基本考虑
9. 1. 2  盲均衡问题的数学描述
9. 2  信道具有码间干扰时的最佳接收
9. 2. 1  字符序列的最佳估计算法
9. 2. 2  MLSE接收机
9. 2. 3  Viterbi算法
9. 3  线性均衡器
9. 3. 1  信道的等效离散时间模型
9. 3. 2  两种线性均衡器
9. 4  决策反馈均衡器
9. 5  分数间隔均衡器
9. 5. 1  为什么需要分数间隔均衡器
9. 5. 2  分数间隔均衡器的系统模型
9. 5. 3  无噪声情况下的完全均衡
9. 5. 4  有噪声情况下的完全均衡
本章小结
第十章  自适应均衡
10. 1  Kalman滤波
10. 1. 1  KalmNl滤波问题
10. 1. 2  新息过程
10. 1. 3  Kalman滤波算法
10. 2  LMS类自适应算法
10. 2. 1  LMS算法及其基本变型
10. 2. 2  解相关LMS算法
10. 3  RLS自适应算法
10. 3. 1  RLS算法
10. 3. 2  快速趾S算法
10. 4  Bussgang自适应均衡算法
10. 4. 1  实基带信道的Bussgang自适应均衡
10. 4. 2  复基带信道的Bussgang自适应均衡
10. 5  基于高阶统计量的盲均衡
10. 5. 1  高阶统计量
10. 5. 2  基于倒三谱的盲均衡
10. 5. 3  自适应倒三谱均衡算法
10. 6  基于循环倒谱的盲均衡
10. 7  利用接收端循环平稳性的盲信道辨识与均衡
10. 7. 1  过采样信号与过采样信道
10. 7. 2  盲信道辨识与盲均衡的时域方法
10. 7. 3  盲信道辨识与盲均衡的多信道方法
10. 8  利用发射端循环平稳性的盲信道辨识与均衡
10. 8. 1  调制产生循环平稳性
10. 8. 2  信道估计与信道均衡算法
10. 9  多信道盲辨识的子空间方法
10. 9. 1  问题的描述
10. 9. 2  子空间分解
10. 9. 3  子空间方法
本章小结
第十一章  阵列信号处理
11. 1  平面波与阵列
11. 2  等距线阵与均匀圆阵
11. 2. 1  等距线阵
11. 2. 2  等距线阵的阵列响应与方向图
11. 2. 3  均匀圆阵
11. 3  阵列信号处理的统计模型
11. 3. 1  窄带信号的延迟
11. 3. 2  连续时间信道模型
11. 3. 3  阵列信号处理的统计模型
11. 4  波束形成
11. 4. 1  波束形成的最佳权向量
11. 4. 2  Bartlett波束形成器
11. 4. 3  Capon波束形成器
11. 5  MUSIC方法
11. 5. 1  基本MUSIC算法
11. 5. 2  MUSIC算法的改进
11. 5. 3  求根一MUSIC方法
11. 6 ESPRIT方法
11. 6. 1  基本ESPTIT算法
11. 6. 2  TLS-ESPRIT方法
11. 7  最大似然法
11. 7. 1  确定性最大似然法
11. 7. 2  随机性最大似然法
11. 8  迭代二次型最大似然法
11. 8. 1  子空间拟合的一般理论
11. 8. 2  迭代二次型最大似然(IQML)法
11. 8. 3  MODE算法与加权子空间拟合
本章小结
第十二章  通信中的自适应阵列处理
12. 1  自适应天线系统原理
12. 1. 1  向量信道冲激响应与空间特征
12. 1. 2  自适应阵列的最佳权向量
12. 1. 3  权向量更新的自适应算法
12. 2  多径对最佳空间滤波的影响
12. 3  随机性盲波束形成
12. 3. 1  基于高阶累积量的盲波束形成
12. 3. 2  基于循环统计量的盲波束形成
12. 4  确定性盲波束形成
12. 4. 1  信道的齐次多输入一多输出模型
12. 4. 2  确定性盲波束形成算法
12. 5  盲信号分离
12. 5. 1  盲可辨识性
12. 5. 2  等变化信号分离
12. 5. 3  二阶辨识方法
12. 5. 4  多个矩阵的联合对角化
12. 6  盲信号分离的神经网络方法
12. 6. 1  独立分量分析与主分量分析
12. 6. 2  盲信号分离的神经网络结构
12. 6. 3  盲信号分离的自然梯度算法
12. 7  最小二乘恒模算法
12. 7. 1  最陡下降恒模算法
12. 7. 2  最小二乘恒模算法
12. 7. 3  亚高斯和超高斯信号
12. 7. 4  恒模代价函数
12. 8  恒模阵列
12. 8. 1  恒模阵列与自适应信号对消器
12. 8. 2  性能分析
12. 8. 3  多信号恢复的恒模阵列
12. 8. 4  输出信干噪比和信噪比
12. 9  解析恒模算法
12. 9. 1  恒模分解问题
12. 9. 2  解析恒模算法
12. 10  多目标自适应波束形成器
12. 10. 1  多目标最小二乘恒模算法
12. 10. 2  信号的分拣
12. 10. 3  多目标决策指向算法
12. 11  最小二乘解扩重扩多目标阵列
12. 11. 1  最小二乘解扩重扩多目标阵列
12. 11. 2  最小二乘解扩重扩多目标恒模阵列
12. 12  基于子空间的自适应阵列处理
12. 12. 1  信号模型与最佳组合
12. 12. 2  基于子空间的自适应阵列算法
本章小结
第十三章  多用户检测
13. 1  系统模型
13. 1. 1  离散时间同步模型
13. 1. 2  离散时间非同步模型
13. 2  性能测度
13. 3  最佳多用户检测
13. 3. 1  同步CDMA系统的最佳多用户检测
13. 3. 2  非同步CDMA系统的最佳多用户检测
13. 4  解相关多用户检测器
13. 4. 1  同步信道的解相关检测器
13. 4. 2  非同步信道的解相关检测器
13. 5  线性MMSE多用户检测器
13. 6  最佳线性多用户检测器
13. 6. 1  线性检测器与线性变换
13. 6. 2  最佳线性多用户检测器
13. 7  自适应多用户检测
13. 7. 1  自适应MMSE检测器
13. 7. 2  自适应解相关检测器
13. 8  自适应决策反馈检测器
13. 8. 1  解相关决策反馈检测器
13. 8. 2  自适应解相关决策反馈检测器
13. 9  支持向量机多用户检测
13. 9. 1  学习机与多用户检测器
13. 9, 2  支持向量机检测器
13. 10  盲多用户检测的基本理论与方法
13. 10. 1  线性多用户检测器的典范表示
13. 10. 2  盲多用户检测的自适应算法
13. 11  基于Kalman滤波的盲多用户检测
13. 11. 1  基于Kalman滤波的盲多用户检测器
13. 11. 2  Kalman自适应算法的收敛性分析
13. 12  盲多用户检测的子空间方法
13. 12. 1  基于子空间的盲线性多用户检测器
13. 12. 2  频率选择性信道的信号模型与分集接收结构
13. 12. 3  基于子空间的线性滤波器组设计
13. 13  盲多用户检测的统计算法
13. 13. 1  非同步多址信道的隐Markov模型
13. 13. 2  盲自适应多用户检测的统计算法
本章小结
第十四章  空时二维处理
14. 1  一维处理的局限性
14. 1. 1  时域一维处理的局限
14. 1. 2  空域一维处理的局限
14. 2  离散空时信道与信号模型
14. 2. 1  离散空时信道模型
14. 2. 2  离散空时信号模型
14. 3  空时MMSE接收机
14. 3. 1  空时MMSE准则
14. 3. 2  空时MMSE均衡器
14. 4  空时MlSE接收机
14. 4. 1  空时MLSE准则
14. 4. 2  空时MLSE方法
14. 5  空时盲均衡
14. 5. 1  问题描述
14. 5. 2  空时盲均衡
14. 5. 3  权向量更新的恒模算法
14. 6  空时盲波束形成
14. 6. 1  信道的FIR多输入一多输出模型
14. 6. 2  空时盲波束形成
14. 7  空时二维RAKE接收机
14. 7. 1  信号模型
14. 7. 2  基于匹配滤波器的空时二维RAKE接收机
14. 8  联合角度一时延估计
14. 8. 1  数据模型
14. 8. 2  联合角度一时延估计问题
14. 8. 3  联合角度一时延估计的ESPRIT算法
14. 9  时延和空间特征估计
14. 9. 1  数据模型
14. 9. 2  最大似然算法
14. 9. 3  ESPRIT算法
14. 10  空时编码
14. 10. 1  空时编码的问题描述
14. 10. 2  空时格形码与空时分组码的编码
14. 10. 3  空时分组码的译码
14. 10. 4  干扰抑制
本章小结
第十五章  CDMA系统的信号处理
15. 1  最小方差接收机
15. 1. 1  离散时间信号模型
15. 1. 2  最小方差接收机
15. 2  约束最小输出能量接收机
15. 2. 1  系统模型与问题描述
15. 2. 2  约束最小输出能量接收机
15. 3  解相关RAKE接收机
15. 3. 1  有效特征波形
15. 3. 2  有效特征波形估计的子空间方法
15. 3. 3  解相关趾KE接收机
15. 4  天线阵列CDMA系统的盲均衡
15. 4. 1  天线阵列CDMA系统
15. 4. 2  基于相关器的二维RAKE接收机
15. 4. 3  主分量MMSE均衡器估计
15. 4. 4  确定性盲均衡
15. 5  多径CDMA信道的波束形成
15. 5. 1  码滤波方法
15. 5. 2  多径CDMA的波束形成
15. 6  借助天线阵列的多径CDMA系统的盲辨识
15. 6. 1  系统模型
15. 6. 2  几个预备性引理
15. 6. 3  不使用扩频码的盲多用户检测
本章小结
参考文献
索引