多载波通信PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　扩频 1

1.2　正交频分复用 5

1.3 多址 6

1.4　双工 8

1.4.1 时分双工（TDD） 9

1.4.2　频分双工（FDD） 9

1.4.3 多载波双工（MDD） 10

1.4.4　码分双工（CDD） 11

1.5　无线通信中的分集技术 11

1.6　本书结构 14

第2章　码分多址通信原理 16

2.1　直序扩频 16

2.1.1　发射信号 18

2.1.2　DS-SS信号检测 19

2.1.3　DS-SS系统抗干扰特性 22

2.1.4　直序码分多址 24

2.2　多载波扩频通信 25

2.2.1 发射信号 25

2.2.2　多载波扩频信号检测 27

2.2.3　多载波码分多址 28

2.3　跳频扩频通信 29

2.3.1　M进制频移键控 30

2.3.2　基于M进制频移键控的慢跳频 31

2.3.3　基于M进制频移键控的快跳频 33

2.3.4　FH/MFSK信号的检测 35

2.3.5　跳频多址 38

2.4　跳时扩频通信 41

2.4.1　慢跳时M进制脉冲位置调制 42

2.4.2　快跳时M进制脉冲位置调制 44

2.4.3　慢跳时信号的检测 45

2.4.4　快跳时信号的检测 48

2.4.5　跳时多址 50

2.5　混合直序／跳频多址接入 55

2.5.1 混合DS/SFH信号 55

2.5.2　混合DS/FFH信号 58

2.6　混合直序／跳时多址接入 64

2.6.1 混合DS/STH信号 65

2.6.2　混合DS/FTH信号 67

2.7　总结与讨论 71

第3章 多载波通信的基本原理 73

3.1 引言 73

3.2　正交频分复用 74

3.2.1 调制器 74

3.2.2　调制参数 76

3.2.3　解调器 76

3.2.4　多载波调制与解调的实现 77

3.3 频域扩频多载波CDMA 81

3.3.1　发射信号 81

3.3.2　调制参数 82

3.3.3　相关接收机 84

3.4　单载波频分多址 86

3.5　正交多载波DS-CDMA 92

3.5.1　发射信号 92

3.5.2　调制参数 93

3.5.3　相关接收机 95

3.6　多音DS-CDMA 97

3.6.1　发射信号 97

3.6.2　调制参数 98

3.6.3　相关接收机 99

3.7　广义多载波DS-CDMA 101

3.7.1　发射信号 103

3.7.2　调制参数 103

3.7.3　相关接收机 105

3.8　跳时多载波CDMA 106

3.8.1　发射信号 106

3.8.2 调制参数 108

3.8.3　接收机模型 109

3.9 时／频域扩频多载波DS-CDMA 111

3.9.1　发射信号 111

3.9.2　接收机模型 112

3.10　总结与讨论 114

第4章　高斯信道下多载波系统性能 116

4.1　简介 116

4.2　正交频分多址的性能 117

4.3　单用户频域扩频多载波CDMA性能 120

4.4　单用户多载波DS-CDMA性能 121

4.5　单用户跳时多载波CDMA的性能 129

4.5.1　TH/MC-CDMA信号功率谱密度 129

4.5.2　TH/MC-CDMA系统的差错概率 132

4.6　支持多用户的时／频域扩频多载波DS-CDMA性能 135

4.6.1　发射信号 136

4.6.2　功率谱密度 137

4.6.3　接收信号表述 139

4.6.4　单用户检测和分析 142

4.6.5　误比特率性能分析 146

4.6.6　误比特率性能结果 148

4.7　单载波DS-CDMA与多载波CDMA的等价性 149

4.8　总结与讨论 152

附录4.A　标准高斯近似 153

第5章　频率选择性衰落信道下的多载波系统性能 155

5.1　概述 155

5.2 多载波系统中的频率选择性衰落 156

5.3　码间干扰的抑制：循环前缀和补零 161

5.4　多载波信号的衰落统计特性 164

5.5 正交频分复用的性能 165

5.6　单用户频域扩频多载波CDMA系统的性能分析 167

5.6.1　接收信号的表述 167

5.6.2　最大比合并检测和性能分析 167

5.6.3　性能结果 170

5.7　单载波频分复用性能 173

5.8　单载波DS-CDMA中的频域均衡 178

5.9　单用户多载波DS-CDMA系统的性能 180

5.9.1　接收信号表述 181

5.9.2　最大比合并检测与性能分析 183

5.9.3　MC DS-CDMA系统中的比特间与载波间干扰：一个例子 186

5.10　单用户跳时多载波CDMA系统的性能 190

5.10.1　判决变量及其统计特性 190

5.10.2　差错概率分析 192

5.10.3　性能结果 194

5.11 支持多用户的时／频域扩频多载波DS-CDMA系统的性能 196

5.11.1　接收信号表述 196

5.11.2　单用户检测与分析 198

5.11.3　统计分析 200

5.11.4　误比特率分析 202

5.11.5　性能结果 205

5.12　总结与讨论 208

附录5.A ？Q（？）f（γ）dγ 209

附录5.B　相关Nakagami-m衰落中的E|exp（-∑Nj=1γj/sin2θ）］ 210

附录5.C　ψ的方差推导 211

第6章　相干多用户检测 213

6.1 引言 213

6.2　频域扩频多载波CDMA中的多用户检测 214

6.2.1　解相关 216

6.2.2 最小方差无失真响应（MVDR） 220

6.2.3　最小均方误差（MMSE） 223

6.2.4　最大信干比（MSINR） 226

6.2.5　最小功率无失真响应（MPDR） 228

6.2.6　子空间多用户检测 229

6.2.7　判决反馈多用户检测 237

6.2.8　最大后验概率多用户检测 248

6.2.9　最大似然判决多用户检测 255

6.2.10　最小差错概率线性多用户检测 257

6.3　多载波DS-CDMA中的多用户检测 266

6.3.1　迫零多用户检测 269

6.3.2　最小均方误差多用户检测 274

6.3.3　最大似然判决多用户检测 279

6.4 时／频域扩频多载波DS-CDMA中的多用户检测 280

6.4.1 时／频域迫零多用户检测 283

6.4.2　时／频域MMSE多用户检测 288

6.4.3　混合时／频域ZF-MMSE多用户检测 293

6.4.4　最大似然判决多用户检测 296

6.5　总结与讨论 296

附录6.A　关于复矢量和矩阵的推导 298

附录6.B　矩阵求逆 300

附录6.C　最大似然判决的多用户检测次优算法 301

6.C.1　搜索算法 302

6.C.2　非搜索算法 309

第7章　非相干多用户检测 315

7.1　离散TH/MC-CDMA信号表示法 315

7.2　非相干单用户检测 320

7.3　最优“前”非相干多用户检测 322

7.4 “前”非相干解相关多用户检测 325

7.5 “前”非相干MMSE多用户检测 330

7.6　最优“后”非相干多用户检测 334

7.6.1 无噪声瑞利衰落信道下的最优后‘非’相干多用户检测 336

7.6.2　有噪声瑞利衰落信道中的最优“后”非相干多用户检测 339

7.7　瑞利衰落信道下的次优“后”非相干多用户检测 341

7.8 “后”非相干干扰消除 344

7.8.1　传统单用户“后”非相干检测 344

7.8.2　基于最小距离译码的干扰消除 351

7.8.3　迭代“后”干扰消除 354

7.8.4　“后”多级干扰消除 360

7.9　总结与讨论 364

附录7.A　M进制正交信号的非相干分集合并方案 365

附录7.B　PNC（i）的推导 367

第8章　多用户发射机预处理 369

8.1　发射机预处理原理：一个例子 370

8.2　频域扩频MC-CDMA发射机预处理 372

8.2.1　发射信号 372

8.2.2　接收信号的表示法 374

8.2.3 发射机匹配滤波单用户预处理器 375

8.2.4　迫零多用户发射机预处理 379

8.2.5　最小均方误差（MMSE）多用户发射机预处理 384

8.2.6　最大信干比（MSINR）多用户发射机预处理 388

8.2.7　最小方差无失真响应（MVDR）多用户发射机预处理 389

8.2.8　最小功率无失真响应（MPDR）多用户发射机预处理 391

8.2.9　基于特征空间的多用户发射机预处理 393

8.2.10　最小误比特率（MBER）多用户发射机预处理 396

8.2.11　最大互信息量多用户发射机预处理 400

8.2.12　发射机多用户干扰消除 408

8.3　频域扩频MC DS-CDMA系统中的发射机预处理 413

8.3.1 发送信号 413

8.3.2　接收信号的表示 417

8.3.3　最小均方误差多用户发射机预处理 421

8.3.4　最大互信息量多用户发射机预处理 429

8.3.5　发射功率分配 433

8.4　线性多用户发射和线性多用户检测的关系 435

8.5 多载波CDMA系统中用于发射机预处理的信道信息的提取 438

8.5.1 时分双工（TDD） 438

8.5.2　频分双工（FDD） 439

8.5.3 多载波双工（MDD） 440

8.6　总结与讨论 451

第9章 多天线多载波CDMA 452

9.1 多输入多输出通信 452

9.1.1 多输入多输出系统模型 452

9.1.2　多输入多输出信道容量 453

9.2　空间分集 464

9.2.1　接收分集 464

9.2.2　发射分集 465

9.2.3　MIMO分集 476

9.3　空分多址 477

9.4　空时编码的多载波CDMA性能 479

9.4.1　发送方案 479

9.4.2　接收方案 481

9.4.3　差错概率分析 483

9.4.4　性能结果 486

9.5　时／频域空时扩频多载波DS-CDMA 488

9.5.1　发送方案 489

9.5.2　接收方案 490

9.5.3　差错概率分析 492

9.6　空时多载波DS-CDMA通过快时变衰落信道 494

9.6.1　系统模型 495

9.6.2　检测方案 500

9.6.3　单用户误比特率分析 502

9.6.4　性能结果 505

9.6.5　结论 509

9.7　总结与讨论 509

参考文献 511