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目录 1

译者序 1

著者序 1

第1章 引言 1

1.1　传播的回顾与展望 1

1.1.1　早年的无线电 1

1.1.2　蜂窝的出现 3

1.1.3　信道建模的起源 4

1.1.4　瑞利保守模型 5

1.1.5　多变量信道 6

1.2　空间的情况 7

1.2.1　无线信道的复杂性 7

1.2.2　通信信道要素 8

1.2.3　浪费的空间 9

1.3　无线通信的趋势 10

1.3.1 日益提高的数据速率 10

1.3.5　频率拥挤 11

1.3.4　更快、更小、更廉价的硬件 11

1.3.2　无线电装置无处不在 11

1.3.3　智能天线 11

1.3.6　多输入多输出系统 12

1.4　关于本书 12

1.4.1　基础学科 12

1.4.2　本书内容 13

1.4.3　本书的特点 13

第2章　信号传输 14

2.1　基带表达式 14

2.1.1　信号频谱 14

2.1.2　信号调制 15

2.1.3　反调制 16

2.1.4　基带信道 18

2.1.5　时不变与时变信道 19

2.2　信道相干性 20

2.1.6　检测术语 20

2.2.1　相干性与选择性 21

2.2.2　时间相干 21

2.2.3　频率相干 22

2.2.4　空间相干 22

2.3　使用完整的基带信道 24

2.3.1　谱域表示 24

2.3.2　一般的数字传输 25

2.3.3　时不变信道传输 26

2.3.4　移动接收机传输 27

2.4　本章小结 27

习题 27

第3章　随机衰落信道 30

3.1　信道的相关性 30

3.1.1　相关的含义 30

3.1.4 自相关系数 32

3.1.3 自协方差 32

3.1.2　自相关的关系 32

3.2　功率谱密度 33

3.2.1　频谱的相关性 33

3.2.2　维纳-辛钦定理 34

3.2.3　三维空间的统计量 34

3.2.4　单一自变量的功率谱密度函数的小结 35

3.3　联合统计量 36

3.3.1　联合自相关函数与频谱 36

3.3.2　时-频变换映射 37

3.3.3　空-频变换映射 39

3.3.4　完备的变换映射 39

3.4　功率谱密度函数的带宽 41

3.4.1　均方根时延扩展 41

3.4.2　均方根多普勒扩展 42

3.4.3　均方根波数扩展 43

3.4.4　信道对偶性原理 43

3.4.5　速率方差的定义 44

3.5　本章小结 46

3.4.6　频谱扩展基本原理 46

习题 47

第4章　小尺度衰落的物理本质 50

4.1　平面波的表示 50

4.1.1　电磁场和接收信号 50

4.1.2　麦克斯韦基 52

4.1.3　均匀平面波 53

4.1.4　非均匀平面波 53

4.1.5　均匀对非均匀平面波 54

4.2　开阔地区 57

4.2.1　开阔地区的定义 57

4.2.2　散射体邻区 58

4.2.3　宽带平面波 59

4.2.4　带宽-距离阈值 60

4.3.2　非仿射波成分 62

4.3　波的多径成分的分类 62

4.3.1　仿射波成分 62

4.3.3　漫射波成分 63

4.3.4　简约波组合 63

4.4　开阔地区随机信道模型 64

4.4.1 随机模型 64

4.4.2　随机相位 64

4.4.3　其它随机的量 65

4.4.4　随机相位模型 65

4.4.5　傅里叶变换 66

4.4.6 自相关函数 67

4.4.7　非均匀散射 68

4.4.8　SLAC模型的功率谱密度函数 68

4.5　本章小结 69

习题 71

5.1　接收功率的均值 75

5.1.1　接收功率的平均 75

第5章　信道的一阶统计量 75

5.1.2　平稳性 76

5.1.3　U-SLAC模型接收功率的均值 77

5.1.4　频率和空间的平均 78

5.1.5　各态历经性 78

5.2　包络的概率密度函数 80

5.2.1　概念 80

5.2.2　特征函数 80

5.2.3　仿射特征函数 81

5.2.4　漫射非仿射特征函数 81

5.2.5　I-SLAC概率密度函数发生器 82

5.3　概率密度函数的闭式解 82

5.3.1　单波模型的概率密度函数 82

5.3.2　双波模型的概率密度函数 84

5.3.3　三波模型的概率密度函数 84

5.3.4　瑞利概率密度函数 86

5.3.5　莱斯概率密度函数 88

5.4　具有漫射功率的双波模型概率密度函数 90

5.4.1 近似表示 90

5.4.2　图解的分析 92

5.4.3　瑞利和莱斯近似 97

5.4.4　TWDP概率密度函数的应用 98

5.4.5　关于TWDP衰落的结束语 98

5.5　本章小结 99

习题 99

5.A　包络的特征函数 102

第6章　角度谱 103

6.1　矢量和标量空间 103

6.1.1　位置矢量的标量化 103

6.1.2　波矢量的标量化 104

6.2　角度谱的概念 105

6.2.1　角度谱的定义 106

6.2.2　角度至波数的映射 107

6.2.3　水平传播 107

6.2.4　角度谱概念的总结 109

6.3　多径形状因子 111

6.3.1　形状因子的定义 111

6.3.2　波数扩展的基本关系 112

6.3.3　与全方向的传播相比较 112

6.4　说明性的例子 113

6.4.1　双波信道模型 115

6.4.2　扇区信道模型 116

6.4.3　两扇区信道模型 117

6.4.4　莱斯信道模型 118

6.5　本章小结 119

习题 120

第7章　二阶信道统计量 124

7.1　电平通过率相关问题 124

7.1.1　电平通过率 124

7.1.3　频率电平通过率 126

7.1.2　平均衰落持续时间 126

7.1.4　空间电平通过率 127

7.2　包络自协方差系数 127

7.2.1　时间自协方差系数 127

7.2.2　频率自协方差系数 128

7.2.3　空间自协方差系数 129

7.2.4　联合自协方差系数 130

7.2.5　二阶统计量小结 130

7.3.2　信道模型的解 131

7.3　经典空域信道模型 131

7.3.1　经典模型 131

7.3.3　补充说明 133

7.4　宽带信道的性质 134

7.4.1　离散宽带信道 134

7.4.2　时变宽带信号 135

7.4.3　离散化传输 136

7.4.4　关于时域信道的注解 137

7.5　本章小结 138

7.4.5　时变信道中的莱斯分布 138

习题 139

7.A　近似空间自协方差 142

7.B　经典包络自协方差系数 143

7.C　莱斯均值近似 144

第8章 分集 145

8.1　分集概念 145

8.1.1　分集的任务 145

8.1.2　天线分集 146

8.1.3　时间分集 147

8.1.4　分集失效 147

8.2　合并技术 148

8.2.1　增益合并 148

8.2.2　增益合并输出的信号包络 150

8.2.3　开关式合并 151

8.2.4　二支路示例 151

8.3.1　非衰落信道的误码率 153

8.3　误码率和容量 153

8.3.2　衰落信道中的误码率 154

8.3.3　衰落信道的信道容量 155

8.3.4　经验误码率和容量 155

8.3.5　多支路情况的分集增益 155

8.3.6　关于分集中支路相关的说明 156

8.3.7　分集中不等支路功率的说明 158

8.4　本章小结 161

习题 162

第9章　MIMO信道 165

9.1　传统的多天线系统 165

9.1.1　单输入单输出（SISO） 165

9.1.2　单输入多输出（SIMO） 166

9.1.3　多输入单输出（MISO） 167

9.1.4　多输入多输出（MIMO） 168

9.2　多径环境中的信道分解 168

9.2.1　MIMO信道矩阵 169

9.2.2　MIMO信号的处理 170

9.2.3　信道分解 172

9.2.4　标准的容量表达式 173

9.2.5　具有容量损失的MIMO信道 175

9.3　实际的MIMO信号传输 178

9.3.1　实际的信号提取 178

9.3.2　传输技术 179

9.3.3　干扰的消除 180

9.3.4　分层接收技术 182

9.4　空时分组编码 182

9.4.1　MISO的回顾 182

9.4.2　空时分组码 184

9.4.3　其它的编码 185

9.5　本章小结 186

习题 187

10.1　空间解相关准则 190

10.1.1　共极天线振子与不共极天线振子 190

第10章 多径环境中的阵列设计 190

10.1.2　近似自协方差 191

10.1.3　相关性的禁区 192

10.1.4　耦合考虑 193

10.1.5　随机方位角 194

10.2　两个空间变量的建模 195

10.2.1　对于MIMO信道的SLAC建模方法 195

10.2.2　两个空间信道相关性 195

10.3.1　问题的描述 197

10.3.2　到达角模型 197

10.2.3　示例模型 197

10.3　示例系统 197

10.3.3　基站的设计 199

10.3.4　用户终端的设计 200

10.4　端对端空—时测量 200

10.4.1　端对端信道 200

10.4.2　端对端测量方法的描述 200

10.4.3　时延扩展结果 203

10.4.4　角度扩展结果 204

10.4.5　联合角度—时延统计量 205

10.5　本章小结 206

习题 206

10.A　测量参数的描述 209

附录A　特殊函数 211

A.1　奇异函数 211

A.3　伽马函数 213

A.2　sinc函数 213

A.4　贝塞尔函数 214

A.5　完全椭圆积分函数 217

A.6　Q函数 219

附录B　傅里叶分析 221

B.1　基本傅里叶变换定义 221

B.2　时间-多普勒变换 225

B.3　频域-时延变换 226

B.5　三角关系 227

B.4　空间-波数变换 227

附录C　随机过程理论 229

C.1　定义 229

C.1.1　随机变量 229

C.1.2　随机过程 230

C.2　概率密度函数 231

C.2.1　定义 231

C.2.2　联合分布 232

C.2.3　统计量的计算 233

C.3　随机变量的函数 234

C.3.1　有反函数的函数 234

C.3.2　多根函数 235

附录D　术语表 237

D.1　数学符号和习惯 237

D.2　缩略语表 238

参考文献 240