移动通信原理 第2版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1移动通信的主要特点 1

1.2移动通信的发展 1

1.3移动通信的发展趋势与展望 4

1.4关于本书的内容与安排 6

本章小结 7

第2章 无线传播与移动信道 8

2.1移动信道的特点 8

2.1.1移动通信信道的3个主要特点 8

2.1.2移动通信信道中的电磁波传播 8

2.1.3接收信号中的3类损耗与4种效应 9

2.2 3类主要快衰落 10

2.2.1空间选择性衰落 10

2.2.2频率选择性衰落 11

2.2.3时间选择性衰落 11

2.2.4实际移动通信中3类选择性衰落产生的条件 12

2.3传播类型与信道模型的定量分析 13

2.3.1传播损耗的初步定量分析 13

2.3.2大范围的传播衰耗的定量分析 13

2.3.3中、小范围的传播损耗的定量分析 17

2.3.4移动通信中的几种主要噪声与干扰 21

2.4无线信道模型 22

2.4.1均匀分布随机数 22

2.4.2 AWGN信道 23

2.4.3单径衰落信道 24

2.4.4多径衰落信道 26

2.4.5 MIMO信道 27

本章小结 31

习题 31

第3章 多址技术 33

3.1多址技术的基本概念 33

3.2移动通信中的典型多址接入方式 36

3.2.1 FDMA 36

3.2.2 TDMA 37

3.2.3 CDMA 38

3.2.4 OFDMA 39

3.3码分多址CDMA中的地址码 40

3.3.1地址码分类与设计要求 40

3.3.2信道地址码 41

3.3.3用户地址码 44

3.3.4基站地址码 47

3.4伪随机序列和扩频码的理论基础与分析 50

3.4.1伪随机序列的主要性质 50

3.4.2扩频序列的相关特性 53

本章小结 57

习题 57

第4章 信源编码与数据压缩 59

4.1语音压缩编码 59

4.1.1引言 59

4.1.2数字通信中的语音编码 60

4.2移动通信中的语音编码 62

4.2.1 GSM系统的RPE-LTP声码器原理 62

4.2.2 IS-96系统的QCELP声码器 63

4.2.3 CDMA2000系统的EVRC声码器 63

4.2.4 WCDMA系统中的AMR声码器 64

4.3图像压缩编码 64

4.3.1图像编码标准简介 65

4.3.2静止图像压缩标准JPEG 65

4.3.3准活动图像视频压缩标准H.26X 67

4.3.4活动图像视频压缩标准MPEG 68

4.3.5第二代视频压缩编码标准 70

4.4我国音视频标准 74

4.4.1 DRA数字音频标准 74

4.4.2 AVS数字视频标准 75

本章小结 76

习题 76

第5章 移动信息安全 78

5.1概述 78

5.1.1移动通信的安全需求 78

5.1.2移动安全体系结构 78

5.2保密学的基本原理 80

5.2.1引言 80

5.2.2广义保密系统的物理、数学模型 80

5.2.3序列密码 81

5.2.4分组密码 82

5.2.5公开密钥密码 85

5.2.6认证系统 86

5.3 GSM系统的鉴权与加密 88

5.3.1防止未授权非法用户接入的鉴权（认证）技术 88

5.3.2防止空中接口窃听的加解密技术 89

5.3.3临时移动用户身份码TMSI更新技术 90

5.3.4防止非法或过期设备接入的用户识别寄存器（EIR） 90

5.3.5 GSM安全性能分析 91

5.4 IS-95系统的鉴权与加密 91

5.4.1鉴权认证技术 92

5.4.2加密技术 94

5.5 3G系统的信息安全 95

5.5.1 WCDMA系统的鉴权与加密 96

5.5.2 CDMA2000系统的鉴权与加密 99

5.6 B3G与4G系统的信息安全 101

5.6.1 LTE系统的信息安全 101

5.6.2 WLAN系统安全缺陷 106

5.6.3 WiMax系统的鉴权与加密 106

本章小结 107

习题 107

第6章 调制理论 110

6.1移动通信系统的物理模型 110

6.1.1理想加性白色高斯（AWGN）信道C1 111

6.1.2慢衰落信道C2 111

6.1.3快衰落信道C3，C4，C5与C6 111

6.1.4传输可靠性与抗衰落、抗干扰性能 112

6.2调制/解调的基本功能与要求 113

6.2.1调制/解调的基本功能 113

6.2.2数字式调制/解调的分类 114

6.2.3基本调制方法原理及性能简要分析 115

6.3 MSK /GMSK调制 116

6.3.1为什么采用GMSK调制 116

6.3.2 MSK信号形式 117

6.3.3 MSK调制器结构 117

6.3.4 MSK信号的特点 118

6.3.5 MSK解调器结构 118

6.3.6 MSK与GMSK信号的功率谱密度 119

6.3.7 MSK与GMSK误码（比特）公式 120

6.3.8 GMSK调制的小结 120

6.4π/4-DQPSK调制 121

6.4.1π/4-DQPSK差分检测 121

6.4.2π/4-DQPSK Viterbi检测 122

6.5 3π/8-8PSK调制 123

6.5.1 8PSK调制 123

6.5.2 3π/8-8PSK调制 124

6.6用于CDMA的调制方式 126

6.6.1直扩系统（DS-SS）中BPSK调制 127

6.6.2平衡四相扩频调制 128

6.6.3复四相扩频调制（CQPSK） 129

6.6.4控制峰平比——OQPSK与CQPSK调制 131

6.7 MQAM调制 133

6.7.1信号模型 133

6.7.2差错性能 133

本章小结 135

习题 136

第7章 信道编码 137

7.1信道编码的基本概念 137

7.1.1信道编码的定义 137

7.1.2信道编码的分类 137

7.1.3几种最典型的信道编码 137

7.2线性分组码 138

7.2.1线性分组码 138

7.2.2循环码 140

7.2.3检错码 141

7.3卷积码 142

7.3.1基本概念 142

7.3.2编码器的结构 142

7.3.3卷积码的描述 142

7.3.4维特比（Viterbi）译码 147

7.4级联码 149

7.4.1基本概念 149

7.4.2级联码的标准与性能 150

7.5 Turbo码 151

7.5.1 Turbo码的编码原理 151

7.5.2 Turbo码的译码器结构 151

7.5.3 Turbo码的主要特性 152

7.6交织编码 153

7.6.1交织编码的基本原理 153

7.6.2分组（块）交织器的基本性质 154

7.7 ARQ与HARQ简介 154

7.7.1 ARQ引入原因 155

7.7.2 ARQ的分类 155

7.7.3 HARQ基本原理 157

7.8信道编码理论上的潜在能力与最大编码增益 157

7.9 GSM系统的信道编码 160

7.9.1 GSM的信道编码方案 161

7.9.2全速率语音信道TCH/FS的信道编码 162

7.10 IS-95系统中的信道编码 163

7.10.1检错CRC 163

7.10.2前向纠错码（FEC） 164

7.10.3交织编码 164

7.11 CDMA2000系统的信道编码 167

7.11.1检错CRC 168

7.11.2前向纠错码FEC 168

7.11.3交织编码 171

7.12 WCDMA系统的信道编码 172

7.12.1信道编码/复用流程 172

7.12.2 WCDMA中的信道检错、纠错编码 173

7.12.3 WCDMA中不同业务数据的编码／复用过程 175

7.13本章注记 176

本章小结 177

习题 178

第8章 分集与均衡 180

8.1分集技术的基本原理 180

8.1.1基本概念与分类 180

8.1.2典型的分集与合并技术 181

8.2 Rake接收与多径分集 184

8.2.1 Rake接收的基本原理 184

8.2.2 IS-95中Rake接收机的工程实现 185

8.2.3 WCDMA系统中Rake接收机原理 188

8.3多径衰落信道中的均衡技术 190

8.3.1时域均衡器的分类 191

8.3.2横向滤波器 192

8.3.3均衡器的算法 193

8.3.4判决反馈均衡器DFE 195

8.3.5 Tomlinson-Harashima预编码（THP） 196

8.3.6频域均衡 196

8.4增强技术与应用 199

8.4.1 GSM/EDGE增强接收技术 199

8.4.2 WCDMA增强接收技术 200

本章小结 202

习题 202

第9章 多用户检测技术 205

9.1多用户检测的基本原理 205

9.2最优多用户检测技术 205

9.2.1同步最优多用户检测 206

9.2.2异步最优多用户检测 207

9.3线性多用户检测技术 212

9.3.1解相关检测器 213

9.3.2 MMSE检测器 213

9.3.3多项式展开（PE）检测器 214

9.3.4基于训练序列的自适应多用户检测器 215

9.3.5盲自适应多用户检测器 217

9.4干扰抵消多用户检测器 217

9.4.1串行干扰抵消（SIC）检测器 217

9.4.2并行干扰抵消（PIC）检测器 218

9.4.3迫零判决反馈（ZF-DF）检测器 219

本章小结 220

习题 220

第10章 OFDM技术 223

10.1 OFDM基本原理 223

10.1.1 OFDM信号的生成 224

10.1.2保护时间和循环前缀 225

10.1.3加窗技术 227

10.1.4 OFDM系统设计 229

10.2 OFDM中的信道估计 230

10.2.1信道估计模型 231

10.2.2导频图样 233

10.2.3数据辅助算法 234

10.2.4判决指导算法 238

10.2.5 MIMO-OFDM信道估计 238

10.3 OFDM中的同步技术 239

10.3.1频率同步误差的影响 239

10.3.2时间同步误差的影响 240

10.3.3 OFDM同步算法分类 241

10.3.4常用OFDM同步算法 242

10.4峰平比（PAPR）抑制 243

10.4.1概述 243

10.4.2 PAPR抑制算法 243

10.4.3算法性能比较 247

本章小结 248

习题 249

第11章 MIMO空时处理技术 252

11.1多天线信息论简介 253

11.1.1 MIMO系统信号模型 253

11.1.2 MIMO系统的信道容量推导 254

11.1.3随机信道响应的MIMO系统容量 257

11.2空时块编码（STBC） 259

11.3分层空时码 263

11.3.1分层空时码（LST）的分类与结构 263

11.3.2 VLST的接收——迫零算法 264

11.3.3 VLST的接收——QR算法 265

11.3.4 VLST的接收——MMSE算法 267

11.4空时格码（STTC） 268

11.4.1 STTC信号模型 268

11.4.2 STTC编码器结构 269

11.4.3 STTC编码设计准则 271

11.4.4 STTC编码的性能 273

11.5空时预编码 273

11.5.1线性预编码 274

11.5.2非线性预编码 277

11.5.3多用户预编码 279

11.6 MIMO技术在宽带移动通信系统中的应用 280

11.6.1发送分集分类 280

11.6.2发送分集在WCDMA系统中的应用 281

11.6.3发送分集在CDMA2000系统中的应用 282

11.6.4 MIMO技术在LTE系统中的应用 284

本章小结 287

习题 288

第12章 链路自适应技术 292

12.1引言 292

12.1.1自适应传输的必要性 292

12.1.2克服慢时变与传输信道差异性的主要措施 293

12.2功率控制原理 294

12.2.1引入功率控制的必要性 294

12.2.2功率控制准则 294

12.2.3功率控制的分类与方法 295

12.3功率控制在移动通信系统中的应用 296

12.3.1 IS-95系统中的功率控制 296

12.3.2 CDMA2000中的功率控制 298

12.3.3 WCDMA中的功率控制 300

12.4无线资源的最优分配 303

12.4.1注水定理 303

12.4.2多载波信道下的最优功率分配 305

12.4.3多天线信道下的最优功率分配 305

12.4.4多用户分集 306

12.5速率自适应 308

12.5.1速率自适应在2G/2.5G移动通信系统中的应用 309

12.5.2速率自适应的典型实例——HDR 309

12.5.3 WCDMA中增强型技术——高速下行分组接入HSDPA 313

12.6 OFDM链路自适应 314

12.6.1自适应编码调制 314

12.6.2 HARQ 316

12.6.3比特与功率分配 316

本章小结 318

习题 318

第13章 B3G与4G移动通信系统 319

13.1标准化进程 319

13.1.1概述 319

13.1.2 3GPP标准演进 320

13.1.3 3GPP2标准演进 323

13.1.4 WiMax标准演进 325

13.2 HSPA系统 328

13.2.1 WCDMA概述 328

13.2.2 HSDPA 331

13.2.3 HSUPA 336

13.2.4 MBMS 342

13.2.5 HSPA+ 343

13.3 EV-DO系统 345

13.3.1 IS-95与CDMA2000简介 345

13.3.2 EV DO Rel 0 346

13.3.3 EV DO Rev A 348

13.3.4 EV DO Rev B 349

13.3.5 UMB 350

13.4 LTE系统 350

13.4.1 LTE概述 350

13.4.2下行链路 359

13.4.3上行链路 366

13.4.4物理层处理 371

13.4.5 LTE-Advanced 375

13.5 WiMax系统 377

13.5.1系统特征 377

13.5.2帧结构 378

13.5.3关键技术 379

13.5.4 802.16m系统 381

13.6 IMT-Advanced系统 382

13.6.1系统总体特征 382

13.6.2最小系统要求 383

本章小结 385

习题 385

第14章 TDD移动通信系统 388

14.1 TDD原理 388

14.1.1技术特点 388

14.1.2信道互易 389

14.1.3信道非对称 390

14.1.4同步发送 390

14.1.5系统干扰 391

14.2 TD-SCDMA 392

14.2.1概述 392

14.2.2物理层技术 393

14.2.3网络层的主要特色 398

14.3 UTRA TDD 401

14.3.1概述 401

14.3.2系统参数 402

14.3.3 TDD制式比较 403

14.3.4 TDD与FDD系统比较 403

14.4 TD-HSPA 404

14.4.1概述 404

14.4.2 TD-HSDPA 404

14.4.3 TD-HSUPA 404

14.4.4 TD-HSPA+ 405

14.4.5 TD-HSPA与FDD HSPA比较 405

本章小结 406

习题 406

第15章 移动网络的结构与组成 408

15.1移动网络的概念与特点 408

15.1.1引言 408

15.1.2信令与协议 409

15.1.3路由与交换 413

15.1.4蜂窝式网络结构 414

15.1.5移动通信的服务质量（QoS） 416

15.2从GSM网络到GSM/GPRS网络 416

15.2.1 GSM网络结构 416

15.2.2 GSM/GPRS网络 422

15.3第三代（3G）移动通信与3GPP网络 428

15.3.1 WCDMA的网络结构 428

15.3.2从第二代（2G）网络向第三代（3G）网络的平滑过渡与演进 432

15.4 IS-95到CDMA2000 438

15.4.1系统网络结构 438

15.4.2 CDMA2000中的分组数据业务与移动IP 441

15.4.3 CDMA2000 1X EV-DO的网络协议 445

15.5 B3G与4G移动网络 447

15.5.1 E-UTRAN接入网 447

15.5.2 EPC核心网络 449

15.5.3移动WiMax网络 452

15.5.4网络互操作（Interworking） 454

本章小结 458

习题 458

第16章 移动网络运行 460

16.1移动通信中的业务类型 460

16.1.1 2G中的GSM业务 460

16.1.2 2.5G中的GPRS业务 461

16.1.3 WCDMA的业务 462

16.2呼叫建立与接续 465

16.2.1呼叫建立与接续的基本原理 465

16.2.2 GSM系统的呼叫建立与接续 465

16.2.3 IS-95/CDMA2000系统的呼叫与接续 467

16.3移动性管理 469

16.3.1位置登记 470

16.3.2越区切换 473

16.4无线资源管理 482

16.4.1资源管理的基本概念 482

16.4.2无线资源管理 483

16.4.3无线资源管理的几种主要方法与算法 484

16.5跨层优化 496

16.5.1协作平面 497

16.5.2跨层接口 499

16.5.3通信机制与优化方法 500

本章小结 503

习题 503