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目录 1

第1章 引言 1

1.1移动通信概述 1

1.1.1 移动通信发展历史 1

1.2.3 无线信道的多径衰落 1 2

1.1.2 双工复用模式和多址接入方法 3

1.1.3 第三代移动通信系统 5

1.1.4 当前无线接入系统发展状况 8

1.1.5 当前宽带接入系统 8

1.2无线衰落信道的传播特征 10

1.2.1 无线信道的大尺度衰落 11

1.2.2 阴影衰落 12

1.2.4 无线信道的时变性以及多普勒频移 13

1.3.2 多载波传输系统 15

1.3.1 单载波传输系统 15

1.3单载波与多载波通信系统 15

1.3.3 OFDM系统的主要优缺点 16

1.4OFDM系统发展历史 18

1.4.1 历史 18

1.4.2 现状 18

1.5本书的主要安排 19

参考文献 21

第2章正交频分复用系统的基本原理 23

2.1数字通信基本原理简介 23

2.1.1 数字通信系统基带传输模型 24

2.1.2 无符号间干扰的基带传输特性 25

2.1.3 多进制数字调制方法 26

2.1.4 最佳接收机设计 28

2.2OFDM系统的基本模型 30

2.3 快速傅里叶变换在OFDM系统中的应用 33

2.3.1 DFT实现方法 33

2.3.2傅里叶变换的过采样 34

2.4保护间隔和循环前缀 36

2.5带外功率辐射以及加窗技术 41

2.6 OFDM参数选择实例 44

2.7 OFDM与单载波系统实现复杂度的比较 45

2.8小结 46

参考文献 47

第3章OFDM系统中的峰值平均功率比 48

3.1 OFDM系统中的峰值平均功率比及其分布 48

3.1.1 峰值平均功率比的定义 48

3.1.2 放大器的非线性对OFDM系统峰值平均功率比的影响 49

3.1.3 OFDM系统内峰值平均功率比的分布 50

3.2利用信号预畸变技术减小OFDM系统内的峰均比 52

3.2.1 限幅方法 52

3.2.2 压缩扩展变换（C变换） 53

3.3编码方法 55

3.3.1 编码原理的说明 56

3.3.2编码和译码 59

3.4.1 最小PAR门限值的理论极限 62

3.4非畸变减小PAR的方法 62

3.4.2 选择性映射（SLM）减小PAR 63

3.4.3 部分传输序列（PTS）减小OFDM系统内的峰均比 65

3.4.4 PTS与SLM方法比较 75

3.5 离散与连续信号PAR性能的差异 77

3.5.1 连续信号和离散信号的峰均比 77

3.5.2 连续信号峰均比的上界 78

3.5.3 BPSK 调制特例条件下连续信号的峰均比求解 78

3.5.4 连续信号和过采样离散信号的结果分析 80

3.6小结 80

参考文献 81

4.1.1 一般数字通信系统中的同步 83

4.1 同步简介 83

第4章 正交频分复用系统的同步问题分析 83

4.1.2 OFDM系统中的同步要求 84

4.2载波频率偏差对OFDM系统的影响 84

4.2.1 载波频率偏差对OFDM的影响 84

4.2.2 载波频率偏差造成的信噪比损耗 90

4.2.3 干扰自消除降低载波频率偏差的影响 91

4.3 符号定时偏差对OFDM系统的影响 95

4.4样值定时偏差对OFDM系统的影响 97

4.4.1 OFDM系统中的采样 97

4.4.2采样偏差分析 98

4.4.3 样值偏差造成的信噪比损耗 99

4.5利用导频实现载波同步的方法 100

4.5.2 捕获阶段 101

4.5.1 跟踪阶段 101

4.5.3 性能分析 102

4.6最大似然方法联合实现符号定时同步和载波同步的方法 104

4.6.1 系统模型 104

4.6.2 ML估计 105

4.6.3脉冲成型ML估计 110

4.6.4 M个连续符号的ML估计 112

4.6.5 性能比较 114

4.7小结 115

参考文献 116

5.1.2相干检测 118

5.1.1 非差分调制 118

5.1非差分调制与相干检测 118

第5章调制解调与信道估计 118

5.2差分调制与差分检测 119

5.2.1 差分调制 119

5.2.2 差分检测 121

5.2.3 准相干检测 123

5.3 OFDM系统内的信道估计 123

5.3.1 二维信道估计 123

5.3.2 二维维纳滤波器理论 125

5.3.3 级连的一维信道估计 126

5.3.4 二维滤波器的设计 127

5.3.5 判决引导信道估计 132

5.3.6 性能分析 133

5.4小结 140

参考文献 141

第6章动态子载波、比特和功率分配算法 143

6.1 AWGN信道中实现信道容量最大化的注水功率分布 143

6.2传输速率最大化的高效功率分配算法 144

6.2.1 系统模型 144

6.2.2 最佳功率分配方案 145

6.2.3 功率分配的快速算法 146

6.2.4 算法实施实例 148

6.3传输速率和性能一定条件下的功率分配算法 148

6.3.1 系统模型 149

6.3.2 单用户条件下的比特分配方法 150

6.3.3 调制方案对动态算法的影响 151

6.3.4 多用户比特分配算法 154

6.4小结 159

附录6.A拉格朗日乘子法求条件极值 160

参考文献 160

第7章OFDM系统中的编码技术 163

7.1差错控制 163

7.1.1 差错控制方式 164

7.1.2 差错控制编码 164

7.2 OFDM系统中的分组编码 167

7.2.1 Reed-Solomon(RS)码 167

7.2.2 循环冗余校验码（CRC） 168

7.3 OFDM系统中的卷积码 169

7.4 OFDM系统中的交织编码 171

7.5 OFDM系统中的网格编码调制TCM 172

7.6 OFDM系统中的Turbo码 174

7.7 OFDM系统中的空时编码（LSTC、STBC、STTC） 175

7.7.1 分层空时编码（Layered Space-Time Coding） 177

7.7.2 空时格状编码（Space-Time Trellis Coding） 177

7.7.3 空时分组编码（Space-Time Block Coding） 179

7.7.4 空时编码结合OFDM系统 179

7.8 OFDM系统中的级连编码 180

7.9 编码OFDM系统实例 180

7.9.1 卷积编码OFDM系统 180

7.9.2 级连RS－空时编码OFDM系统 183

7.10小结 186

参考文献 186

8.1.1 CDMA简介 188

第8章OFDM多址接入方法 188

8.1 多载波CDMA 188

8.1.2 多载波CDMA的频域扩频 195

8.1.3 几种多载波CDMA方案 196

8.1.4 MC-CDMA系统的发射机与接收机模型 197

8.1.5 室内信道环境中MC-CDMA的性能分析 202

8.1.6 MC-CDMA系统性能的数值结果 207

8.1.7 MC-CDMA系统的OFDM实现方法 210

8.2 OFDMA 210

8.2.1 跳频OFDM 210

8.2.2 OFDMA通信系统实例 211

8.4小结 218

8.3 MC-CDMA与OFDMA系统的比较 218

附录8.A噪声项的统计特性 219

附录8.B干扰项的统计特性 220

附录8.C中心极限定理简化表达式 222

参考文献 223

第9章OFDM系统的应用 225

9.1 数字音频广播（DAB） 225

9.1.1 DAB系统的模式 225

9.1.2 DAB的信号格式 226

9.2数字视频广播（DVB） 227

9.3 Magic WAND 229

9.3.1 MagicWAND物理层 229

9.3.3 仿真性能分析 230

9.3.2 编码 230

9.3.4 限幅的影响 231

9.4 IEEE 802.11、HIPERLAN/2和MMAC无线局域网标准 232

9.4.1 OFDM参数 234

9.4.2信道构成 238

9.4.3 OFDM信号处理 239

9.4.4 利用训练符号进行同步和信道估计 240

9.4.5 IEEE 802.11、HIPERLAN/2和MMAC比较 244

9.4.6仿真性能分析 245

9.5非对称数字用户线（ADSL） 247

9.5.1 有线高速数字业务 248

9.5.2 有线信道的特性概述 248

9.5.3 ADSL系统实例 251

9.5.4 ADSL系统内的关键技术 253

9.5.5 ADSL和IEEE802.1la的比较 253

9.6小结 254

参考文献 254

第10章未来移动通信系统（NextG） 257

10.1无线数据通信的发展现状及其面临问题 257

10.1.1 无线数据通信和移动数据通信 257

10.1.2 高速无线Internet 258

10.1.3 无线移动接入Internet的发展现状及面临的主要问题 258

10.1.4 未来移动通信系统的基本特性 259

10.2无处不在的业务 259

10.3智能频谱分配 261

10.4自适应资源分配 262

10.4.1 高性能的物理层 262

10.4.2 灵活和自适应接入 263

10.4.3 业务和应用的适配 264

10.4.4 多层次联合优化 264

10.5 MIMO OFDM 264

10.5.1 系统基本结构 265

10.5.2 实验室仿真结果 266

10.5.3 现场测试结果 269

10.5.4 其他MIMO OFDM系统 270

10.6 小结 271

参考文献 271