现代无线通信系统与技术PDF电子书下载

第一篇 无线信号传输理论基础 1

1 无线通信系统原理 1

1.1 无线通信简史 1

1.1.1 无线通信的起源 1

1.1.2 蜂窝移动电话的发明 1

1.1.3 全球蜂窝移动通信网络 1

1.2 无线通信的基本概念 2

1.2.1 单工通信和双工通信 2

1.2.2 无线通信网络 3

1.3 信号和噪声分析 3

1.3.1 信号的调制 3

1.3.2 噪声 3

1.3.3 信噪比 4

1.3.4 噪声系数和噪声温度 4

1.4 频率域信号分析 5

1.4.1 数学基础——傅里叶集 6

1.4.2 信号的有限带宽 6

1.4.3 噪声功率谱密度 6

1.5 无线电频谱 7

1.5.1 无线通信领域的频谱 7

1.5.2 信号的带宽约束 8

1.5.3 频谱资源的再利用 9

习题1 9

2 信号传输理论基础 10

2.1 信号的概念 10

2.1.1 时域 10

2.1.2 频域 11

2.1.3 比特率与带宽的关系 12

2.2 信号的传输 12

2.2.1 模拟数据和数字数据 12

2.2.2 模拟信号和数字信号 13

2.2.3 模拟信号和数字信号的传输 14

2.3 信道容量 14

2.3.1 尼奎斯特带宽 15

2.3.2 香农公式 15

2.4 无线电信号传输媒质 16

2.4.1 地面微波传输 16

2.4.2 卫星微波传输 17

2.4.3 广播无线电波 18

2.4.4 红外线电波 18

2.5 信号传输的多路复用技术 18

习题2 21

3 无线电波信号的传播 22

3.1 无线电波在自由空间的传播 22

3.1.1 无线电波的传播方式 22

3.1.2 无线电波的基本性质 22

3.1.3 自由空间的传播损耗 23

3.1.4 自由空间条件下的收信电平 24

3.2 地形对电波传播的影响 25

3.2.1 在平滑地面上的电波传播 25

3.2.2 在球形地面上的电波传播 27

3.3 大气对电波传播的影响 29

3.3.1 大气对电波的吸收 29

3.3.2 雨雾引起的电波衰减 29

3.3.3 大气引起电波发生折射 30

3.4 电波传播中的衰落特性 33

3.4.1 电波传播衰落的基本概念和性质 33

3.4.2 平衰落及其瑞利分布统计特性 34

3.4.3 频率选择性衰落 36

3.5 抗衰落技术 40

3.5.1 概述 40

3.5.2 空间分集技术 41

3.5.3 频率分集技术 44

3.5.4 自适应均衡技术 45

3.5.5 智能天线技术 47

习题3 49

4 无线通信天线 50

4.1 概述 50

4.2 简单天线 50

4.2.1 半波偶极天线 50

4.2.2 辐射电阻 51

4.3 天线的特性 52

4.3.1 天线的辐射图 52

4.3.2 天线的增益和方向性 54

4.3.3 天线的波束宽度 55

4.3.4 前后向增益比 55

4.3.5 主波瓣和副波瓣 56

4.3.6 有效全向辐射功率和有效辐射功率 56

4.3.7 天线的阻抗 57

4.3.8 极化 57

习题4 57

5 无线通信扩频技术 58

5.1 扩频技术原理 58

5.2 跳频扩频技术 58

5.2.1 跳频的原理和方法 58

5.2.2 采用多相频移键控的跳频扩频 60

5.2.3 跳频的扩频增益 61

5.3 直接序列扩频技术 61

5.4 码分多址技术 62

5.4.1 码分多址的基本原理 62

5.4.2 直接序列扩频的码分多址 63

5.4.3 码分多址扩展序列的生成 64

习题5 64

第二篇 蜂窝移动通信网络技术 64

6 蜂窝移动通信 66

6.1 蜂窝移动通信网络结构 66

6.1.1 概述 66

6.1.2 蜂窝式网络组织 66

6.1.3 频率复用 67

6.1.4 容量的增加 68

6.2 蜂窝移动通信系统的工作原理 68

6.2.1 蜂窝式移动电话系统的原理 68

6.2.2 移动电话呼叫流程 69

6.3 移动通信网络信号的传播和覆盖 70

6.4 越区切换 71

6.5 功率控制 72

6.5.1 开环功率控制 72

6.5.2 闭环功率控制 72

6.6 话务容量设计 72

6.6.1 无线话务量模型 72

6.6.2 无限信息源和呼损清除模型 73

习题6 74

7 GSM移动通信技术 75

7.1 概述 75

7.1.1 第一代和第二代蜂窝移动通信系统 75

7.1.2 频分多址和时分多址技术 75

7.1.3 时分多址的主要设计参数 76

7.2 GSM的网络结构 76

7.2.1 移动终端 77

7.2.2 基站子系统 77

7.2.3 网络子系统 77

7.3 GSM的信道和时隙 77

7.3.1 时分多址帧格式 78

7.3.2 GSM的话音编码 79

7.3.3 GSM的数据编码 79

7.3.4 慢跳频技术 79

7.3.5 时延均衡 79

7.4 GSM的信令体系 79

习题7 80

8 码分多址移动通信技术 82

8.1 概述 82

8.1.1 码分多址蜂窝系统的优点 82

8.1.2 码分多址蜂窝系统的缺点 82

8.1.3 Rake接收原理 82

8.1.4 软切换 83

8.2 码分多址的无线信道 83

8.2.1 IS-95的前向链路 84

8.2.2 IS-95的反向链路 85

8.3 第三代移动通信系统 86

8.3.1 概述 86

8.3.2 IMT-2000的无线接口 87

8.3.3 宽带码分多址的链路设计 88

8.3.4 CDMA2000 1X EV-DO系统 88

习题8 90

第三篇 数字微波通信技术 91

9 数字微波通信和数字微波通信系统 91

9.1 数字微波通信 91

9.1.1 无线电波的频段划分及微波通信的常用频段 91

9.1.2 微波的传播特性 92

9.1.3 数字微波通信的特点 92

9.1.4 数字微波通信的分类 93

9.1.5 地面微波中继通信的应用 94

9.2 数字微波通信系统 95

9.2.1 数字微波通信链路的构成 95

9.2.2 数字微波通信系统的组成 96

9.2.3 数字微波通信系统的性能指标 97

习题9 98

10 数字微波通信的主设备 99

10.1 发信设备 99

10.1.1 发信设备的构成 99

10.1.2 发信设备的主要性能指标 100

10.1.3 微波振荡源 101

10.1.4 上变频器 102

10.1.5 线性功率放大器 103

10.2 收信设备 104

10.2.1 收信设备的构成 104

10.2.2 收信设备的主要性能指标 104

10.2.3 微波低噪声放大器 105

10.2.4 微波收信混频电路 106

10.3 微波通信的天馈系统 107

10.3.1 微波通信天线和馈线系统 107

10.3.2 微波通信天线的技术要求 108

10.3.3 微波通信天线的类型 112

10.4 微波通信的干扰和噪声 113

习题10 114

11 本地多点分配业务 115

11.1 概述 115

11.2 LMDS系统的结构、特点和应用 115

11.2.1 LMDS系统的结构 115

11.2.2 LMDS系统的特点 117

11.2.3 LMDS系统的应用 117

11.3 LMDS系统的频率分配 118

11.3.1 分配的基本原则 118

11.3.2 工作频段 118

11.3.3 频段配置 118

11.3.4 频段带宽的选择 119

11.4 LMDS系统的技术分析 121

11.4.1 双工方式 121

11.4.2 复用／多址方式 121

11.4.3 调制方式 122

11.4.4 组网方式 122

11.4.5 抗雨衰影响的措施 122

11.5 典型LMDS系统 123

11.5.1 概述 123

11.5.2 系统的组成 123

12 多信道多点分配业务 125

12.1 概述 125

12.2 MMDS系统的结构、特点和应用 125

12.2.1 MMDS系统的结构 125

12.2.2 MMDS系统的特点 127

12.2.3 MMDS系统的应用 127

12.3 MMDS系统的频率分配 128

12.3.1 工作频段 128

12.3.2 频段配置 128

12.4 MMDS系统的技术分析 129

12.4.1 双工方式 129

12.4.2 调制方式 129

12.4.3 复用／多址方式 129

12.5 典型MMDS系统 129

12.5.1 概述 129

12.5.2 系统的结构 130

12.5.3 系统的特点 132

参考文献 133