现代移动通信原理与应用

1 概率论、随机过程与无线通信1
1．1 概率论2
1．1．1 概率系统的基本元素2
1．1．2 随机变量5
1．1．2．1 离散随机变量6
1．1．2．2 连续随机变量6
1．1．2．3 多维随机变量9
1．1．2．4 条件概率10
1．1．2．5 相互独立的随机变量11
1．1．2．6 均值、方差与相关系数13
1．1．2．7 概率论在信号检测与估值中的应用：最小均方误差估计16
1．1．2．8 中心极限定理24
1．2 随机过程25
1．2．1 广义平稳随机过程27
1．2．2 功率谱密度28
1．2．3 随机过程经过线性系统的响应30
1．3 本章小结37
2 无线信道39
2．1 无线传播环境概述41
2．2 路径损耗与阴影效应42
2．2．1 路径损耗42
2．2．2 阴影效应46
2．3 小尺度衰落47
2．3．1 物理模型48
2．3．1．1 物理（连续时间）信道hRF(t，τ)49
2．3．1．2 物理（连续时间）信道的等效基带表示hBB(t，τ)52
2．3．1．3 采样（离散时间）等效基带表示h．[m]57
2．3．1．4 信道的相关性、弱扩散（underspread）信道59
2．3．2 统计信道模型60
2．3．2．1 Clarke模型与瑞利衰落信道60
2．3．2．2 莱斯（Rice）信道模型65
2．3．2．3 WSSUS 假设66
2．3．3 无线信道的计算机仿真67
2．3．3．1 平坦衰落信道的仿真67
2．3．3．2 频率选择性衰落信道的仿真69
2．4 本章小结70
附录I：射频（带通）信号的等效基带表示72
附录II：Rhh(τ)的计算77
3 调制与解调79
3．1 数字系统中的调制/ 解调模型79
3．2 信号空间的概念81
3．3 最佳接收机设计85
3．3．1 最大后验概率（MAP）准则88
3．3．2 不相关定理（IrrelevanceTheorem）91
3．3．3 可逆定理（ReversibilityTheorem）93
3．4 误码率性能分析95
3．4．1 成对符号错误概率95
3．4．2 QAM 符号错误概率分析98
3．5 比特LLR（Log-LikelihoodRatio）100
3．5．1 硬判决还是软判决100
3．5．2 比特LLR的计算101
3．6 本章小结105
4 线性调制与信道均衡107
4．1 带宽受限信道中的信号传输与接收109
4．1．1 线性调制109
4．1．2基带PAM调制109
4．1．3带通QAM调制117
4．2 频率选择性信道下的均衡技术121
4．2．1最大似然序列估计（MLSE）121
4．2．1．1 MLSE 意义下的最佳接收机结构122
4．2．1．2MLSE与Viterbi算法124
4．2．1．3 MLSE 的两种形式131
4．2．2 独立符号检测线性均衡133
4．2．2．1 系统模型135
4．2．2．2 迫零均衡器139
4．2．2．3线性最小均方误差（LMMSE）均衡器146
4．3 进一步阅读150
4．4 本章小结151
5正交频分复用调制（OFDM）153
5．1为什么采用OFDM调制153
5．2 系统模型155
5．2．1连续时间模型下的OFDM155
5．2．2OFDM的IFFT/FFT实现160
5．2．3 CP 的作用163
5．3 OFDM 系统中的信道特性166
5．4非理想条件下的OFDM性能169
5．4．1 时变信道（多普勒）的影响170
5．4．2 振荡器载波频率偏差的影响171
5．4．3 采样时钟的误差的影响175
5．4．3．1 频率偏差的影响175
5．4．3．2 采样时间的相位误差的影响177
5．4．4 载波相位噪声的影响183
5．4．5 峰均比的影响183
5．4．6 小结191
5．5 OFDM 的系统参数设计192
5．6 OFDM 的优势193
5．7 本章小结195
6 信道编码197
6．1 为什么要采用信道编码197
6．1．1 信息论之信道容量197
6．1．2 简单的信道编码举例204
6．1．3 比特交织编码调制206
6．2 卷积码208
6．2．1 编码器的结构208
6．2．2 卷积码的Viterbi译码212
6．2．3 实例：LTE中的咬尾卷积码217
6．3 Turbo 码218
6．3．1 Turbo 码的编码218
6．3．2 Turbo 码的迭代译码220
6．3．2．1 BCJR算法222
6．3．2．2 对数BCJR算法227
6．3．2．3 Turbo 迭代译码233
6．3．3 实例：LTE系统中的Turbo码235
6．3．3．1 QPP 交织器235
6．3．3．2 编码器的终结状态238
6．3．4 Turbo 译码器的吞吐量238
6．4 LDPC 码239
6．4．1 线性分组码的基本定义239
6．4．2 LDPC的译码：消息传递算法241
6．4．2．1 硬判决：比特翻转算法242
6．4．2．2 软译码246
6．4．3实例：802．11n中的LDPC码257
6．4．3．1 编码器257
6．4．3．2 译码器259
6．5 本章小结261
7多输入多输出天线技术（MIMO）265
7．1 打破香农极限265
7．2 MIMO 信道容量268
7．2．1 只接收端知道信道信息269
7．2．2 当发送端、接收端都知道信道信息269
7．2．3 空间自由度272
7．3 MIMO 信道273
7．3．1 物理信道模型274
7．3．1．1 远场假设和窄带假设274
7．3．1．2 直达路径下的信道模型274
7．3．1．3 空间自由度的取得、可分辨角度及天线方向图279
7．3．2 统计信道模型287
7．3．3实例：LTE系统评估中所采用的MIMO信道模型291
7．4 MIMO 接收机算法293
7．4．1 系统模型293
7．4．2非迭代的MIMO检测器/信道译码接收机297
7．4．2．1 最大似然检测器298
7．4．2．2线性MIMO解调器302
7．4．2．3 带有干扰消除功能的线性接收机307
7．4．2．4 接近最大似然性能的算法314
7．4．3 MIMO 检测器与信道译码器的迭代算法320
7．5频率选择性信道下的MIMO323
7．6 本章小结325
8 同步技术327
8．1 为什么需要同步327
8．1．1 同步技术中的基本概念329
8．1．2 本章导读335
8．2 锁相环基本原理336
8．2．1 连续时间模型下的锁相环336
8．2．2 线性相位误差模型下的锁相环339
8．2．3 数字锁相环345
8．3 参数估计之最大似然准则348
8．4 时间同步352
8．4．1 最大似然算法353
8．4．2 实用算法举例：早迟门357
8．4．3 全数字实现：插值滤波器359
8．5 载波同步362
8．5．1 最大似然算法362
8．5．2 实用算法举例：延迟相关算法364
8．5．3 闭环形式的实现：频率跟踪环路367
8．6 OFDM 系统中的同步368
8．7结束语369
8．8 本章小结369
9 衰落信道中的分集技术371
9．1 为什么需要分集371
9．1．1 分集技术的基本原理374
9．1．2 分集合并技术375
9．2 时间分集379
9．2．1 基本的时间分集方案379
9．2．2 H-ARQ 与软信息合并384
9．3 频率分集389
9．3．1 单载波系统中的时域均衡390
9．3．2CDMA中的Rake接收机392
9．3．3 OFDM 中的频率分集398
9．4 天线分集399
9．4．1 接收天线分集399
9．4．2 发射天线分集401
9．4．2．1 天线延迟分集404
9．4．2．2 Alamouti 发射分集407
9．5 本章小结413 附录：不同合并技术在非独立高斯噪声下的表现414
10 调度机制与链路适应417
10．1 单用户情形下的信道容量分析418
10．1．1接收端信道状态信息（CSIR）418
10．1．2发送端信道状态信息（CSIT）420
10．1．2．1 功率控制信道取反420
10．1．2．2 功率控制最佳功率分配421
10．2 多用户情形下的信道容量分析422
10．2．1 cdma2000 1x EV-DO 标准中的技术革新423
10．2．2 信息论意义下的单小区系统容量424
10．2．3理论联系实际：再看cdma20001xEV-DO429
10．3 资源利用的最大化与公平性调度原理430
10．4 链路适应433
10．4．1 功率控制433
10．4．1．1 CDMA 中的功率控制434
10．4．1．2 LTE 中的功率控制435
10．4．2 速率控制自适应调制与编码436
10．4．3 H-ARQ 441
10．5 本章小结446
参考文献447