本書系統(tǒng)講解無線通信原理、技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計所涉及的各個方面。全書分為三部分、共計18章,包括無線傳播信道的機制、特性、建模與探測,通信收發(fā)信機的調(diào)制、分集、信道編碼、語音編碼和均衡技術(shù),多址與蜂窩、OFDM、 擴頻技術(shù)、多天線技術(shù)、認知無線電、中繼與協(xié)作通信、視頻編碼,以及當前主流和最新出現(xiàn)的無線標準系統(tǒng)。既包含無線通信的處理技術(shù),又包含當前熱門的研究專題。書中的講解凸顯數(shù)學(xué)描述和直觀物理解釋相結(jié)合,深入淺出,給出的大量例題和習(xí)題取自當前主流無線通信系統(tǒng)和標準的實際案例。
紀堯姆.德.拉.羅什(Guillaume de la Roche)是法國敏迅科技公司的無線系統(tǒng)工程師。2007-2011年, 紀堯姆一直在英國貝德福德郡大學(xué)的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中心(CWiND)工作。此外, 紀堯姆也曾在德國英飛凌公司(2001-2002)、 法國斯格蒙 (2003-2004)和法國CITI實驗室(2004-2007)工作; 他還是美國都科摩實驗室(2010)和軸心科技公司(2011)的客座研究員。
第一部分背景知識
第1章3GPP LTEA網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù)
1.1簡介
1.2IMTA的一般特征和需求
1.2.1業(yè)務(wù)
1.2.2頻譜
1.2.3技術(shù)性能
1.3LTEA的需求
1.3.1和容量相關(guān)的需求
1.3.2系統(tǒng)性能
1.3.3實施部署
1.4LTEA的支撐技術(shù)
1.4.1載波聚合
1.4.2先進的MIMO技術(shù)
1.4.3協(xié)作多點發(fā)送或接收
1.4.4中繼
1.4.5家用eNodeB的增強
1.4.6機器類通信
1.4.7自優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)(SON)
1.4.8控制和用戶平面延遲的改善
1.5小結(jié)
參考文獻
第2章無線信道建模的基本原理
2.1傳播原理
2.1.1自由空間傳播和天線增益
2.1.2反射和透射
2.1.3繞射
2.1.4散射
2.1.5波導(dǎo)
2.1.6多徑傳播
2.2確定性的信道描述
2.2.1時變沖激響應(yīng)
2.2.2MIMO矩陣的方向性描述
2.2.3極化
2.2.4超寬帶信道的描述
2.3統(tǒng)計性信道描述
2.3.1路損及陰影衰落
2.3.2小尺度衰落
2.3.3寬平穩(wěn)非相關(guān)散射信道(WSSUS)
2.3.4推廣的WSSUS
2.4信道建模方法
2.4.1確定性建模方法
2.4.2模型架構(gòu)
2.4.3分簇
2.4.4統(tǒng)計性建模
2.4.5基于幾何的統(tǒng)計模型
2.4.6繞射多徑分量
2.4.7多鏈路統(tǒng)計信道模型
參考文獻
第二部分無線信道
第3章室內(nèi)模型
3.1引言
3.2室內(nèi)大尺度衰落
3.2.1室內(nèi)大尺度模型
3.2.2室內(nèi)大尺度特性
3.2.3室內(nèi)傳輸?shù)闹匾蛩?br />3.3室內(nèi)小尺度衰落
3.3.1基于幾何的隨機信道模型
3.3.2時延域的統(tǒng)計特性
3.3.3角度域的統(tǒng)計參數(shù)
3.3.4室內(nèi)場景下的交叉極化鑒別度
3.3.5室內(nèi)MIMO信道的3D建模
3.3.6俯仰角分布的影響
參考文獻
第4章室外信道
4.1引言
4.2參考信道模型
4.3小尺度變化
4.3.1一階統(tǒng)計特性
4.3.2二階統(tǒng)計特性
4.4路徑損耗和大尺度變化
4.5小結(jié)
致謝
參考文獻
第5章室外到室內(nèi)的信道
5.1引言
5.2模型理論
5.3經(jīng)驗傳播模型
5.3.1路徑損耗的衰減指數(shù)模型
5.3.2包括建筑物穿透平均損耗的路徑損耗衰減指數(shù)模型
5.3.3基于分區(qū)的室外到室內(nèi)模型
5.3.4包括建筑物穿透損耗的路徑損耗衰減指數(shù)模型
5.3.5COST 231建筑物穿透損耗模型
5.3.6穿透建筑物的附加路徑損耗模型
5.3.7擴展COST 231在LOS情況下的建筑物穿透損耗
5.3.8WINNER II室外到室內(nèi)路徑損耗模型
5.4確定模型
5.4.1FDTD
5.4.2基于射線的方法
5.4.3智能射線投影法(Intelligent Ray Launching Algorithm, IRLA)
5.5混合模型
5.5.1天線輻射方向圖
5.5.2校準
5.5.3IRLA案例的學(xué)習(xí): INSA
5.5.4IRLA實例學(xué)習(xí): 興海
致謝
參考文獻
第6章車載信道
6.1引言
6.2無線信道測量
6.2.1信道探測器
6.2.2車載天線
6.2.3車載測量方案
6.3車載信道特性
6.3.1信道的時變性
6.3.2車載信道參數(shù)的時變性
6.3.3經(jīng)驗結(jié)果
6.4車載通信的信道模型
6.4.1信道建模技術(shù)
6.4.2基于幾何的隨機信道建模
6.4.3低復(fù)雜度的GSCM仿真
6.5新車載通信技術(shù)
6.5.1OFDM物理層(PHY)和接入層
6.5.2中繼技術(shù)
6.5.3合作編碼和分布式傳感
6.5.4展望
參考文獻
第7章多用戶MIMO信道
7.1引言
7.2多用戶MIMO測量
7.2.1測量概述
7.2.2測量技術(shù)
7.2.3相位噪聲
7.2.4測量天線
7.2.5測量場景
7.3多用戶信道特征描述
7.4多用戶信道模型
7.4.1分析模型
7.4.2常規(guī)簇模型
7.4.3簇模型的詳細實現(xiàn)
參考文獻
第8章寬帶信道
8.1大尺度信道特性
8.1.1路徑損耗: 距離依賴性
8.1.2路徑增益: 頻率依賴性
8.2UWB信道沖激響應(yīng)
8.2.1IEEE802.15.4a沖激響應(yīng)
8.2.2自由空間中天線沖激響應(yīng)的影響
8.2.3真實室內(nèi)信道中天線沖激響應(yīng)的表示
8.2.4新UWB信道模型
8.2.5UWB信道沖激響應(yīng): 實際應(yīng)用的簡化模型
8.2.6UWB信道沖激響應(yīng)結(jié)論
8.3UWB信道的頻率選擇性衰落
8.3.1衰落深度
8.3.2衰落的概率分布函數(shù)
8.4多天線技術(shù)
8.4.1寬帶陣列描述
8.4.2天線陣列: UWB OFDM 系統(tǒng)
8.5針對LTEA的應(yīng)用
參考文獻
第9章無線體域網(wǎng)信道
9.1背景簡介
9.2可穿戴天線
9.3近人天線分析
9.3.1媒介的復(fù)介電常數(shù)和等效電導(dǎo)率
9.3.2人體組織的特性
9.3.3生物體組織內(nèi)的能量損失
9.3.4人體對可穿戴天線的Q因子、 帶寬的影響
9.4人體表面典型傳播模型的研究
9.5植入天線的未來趨勢
9.6小結(jié)
參考文獻
第三部分仿真與性能
第10章射線跟蹤模型
10.1簡介
10.2傳播中的主要物理現(xiàn)象
10.2.1基本術(shù)語和準則
10.2.2自由空間傳播
10.2.3反射和透射(Transmission)
10.2.4繞射
10.2.5散射
10.3植被的影響
10.3.1樹冠繞射的建模
10.3.2樹陰影的建模
10.3.3樹的漫反射模型
10.4射線跟蹤方法
10.4.1環(huán)境的建模
10.4.2射線軌跡的幾何計算
10.4.3直接方法或射線發(fā)射
10.4.4圖像法射線跟蹤
10.4.5加速技術(shù)
10.4.6混合技術(shù)
10.4.7電磁波場強的確定和空時輸出
10.4.8擴展到超寬帶信道模型
參考文獻
第11章有限差分建模
11.1簡介
11.2求解麥克斯韋方程組的模型
11.2.1FDTD
11.2.2部分流
11.3FD模型的實際應(yīng)用
11.3.1與射線跟蹤模型的比較
11.3.2降低復(fù)雜度
11.3.3校準
11.3.4天線方向圖的影響
11.3.53D估計
11.4仿真結(jié)果
11.4.1路徑損耗預(yù)測
11.4.2衰落預(yù)測
11.5有限差分模型的展望
11.5.1擴展到3D模型
11.5.2與射線跟蹤模型聯(lián)合使用
11.5.3寬帶信道建模的應(yīng)用
11.6小結(jié)與展望
致謝
參考文獻
第12章無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的傳播模型
12.1RNP地理數(shù)據(jù)
12.1.1術(shù)語
12.1.2生產(chǎn)技術(shù)
12.1.3傳播模型所需的具體細節(jié)
12.1.4柵格層多分辨率
12.1.5柵格矢量多分辨率
12.2傳播模型的分類
12.2.1通用站址路損模型
12.2.2特定站址路損和信道模型
12.3觀測模型
12.3.1Lee模型
12.3.2Erceg模型
12.4宏蜂窩下的半預(yù)測模型
12.4.1宏蜂窩下半預(yù)測模型通用公式
12.4.2COST231WalfischIkegami模型
12.4.3其他模型
12.5城市區(qū)域的確定性模型
12.5.1城市波導(dǎo)效應(yīng)
12.5.2不同環(huán)境間的轉(zhuǎn)換
12.5.3建筑物內(nèi)的穿透效應(yīng)
12.5.4確定性模型的基本原理
12.5.5室外到室內(nèi)技術(shù)
12.5.6參數(shù)校準
12.6RNP傳播模型的準確性
12.6.1測量活動
12.6.2調(diào)整過程
12.6.3模型準確性
12.7覆蓋概率
參考文獻
第13章使用IMTA信道模型進行系統(tǒng)級仿真
13.1簡介
13.2IMTA評估指南
13.2.1通用的系統(tǒng)級仿真方法
13.2.2系統(tǒng)級性能指標
13.2.3測試環(huán)境和場景設(shè)置
13.2.4天線的建模
13.3IMTA信道模型
13.3.1鏈路的大尺度屬性
13.3.2小尺度參數(shù)的初始化
13.3.3系數(shù)的產(chǎn)生
13.3.4CIR和CTF的計算有效時間演進
13.4信道模型校準
13.4.1大尺度校準指標
13.4.2小尺度校準指標
13.4.3CIR和CTF校準
13.5LTEA的鏈路系統(tǒng)建模
13.5.1系統(tǒng)級仿真與鏈路級仿真
13.5.2MIMO線性接收機的建模和預(yù)編碼性能
13.5.3有效SINR
13.5.4誤塊率的建模
13.63GPP LTEA系統(tǒng)級仿真器的校準
13.6.1下行鏈路仿真假設(shè)
13.6.2上行鏈路仿真假設(shè)
13.6.3仿真校準結(jié)果
13.7小結(jié)與展望
參考文獻
第14章新興通信系統(tǒng)的信道仿真儀
14.1引言
14.2仿真儀系統(tǒng)
14.3隨機數(shù)的生成
14.3.1偽隨機噪聲生成器
14.3.2高斯查找表
14.3.3均勻和(Sum of Uniform, SoU)分布
14.3.4BoxMuller
14.4衰落生成器
14.4.1高斯獨立同分布
14.4.2改進的Jakes模型
14.4.3Zheng模型
14.4.4隨機游走模型
14.4.5Rice K因子
14.4.6相關(guān)性
14.5信道卷積
14.6仿真儀的發(fā)展
14.7新型系統(tǒng)收發(fā)機應(yīng)用實例
14.7.1MIMOOFDM
14.7.2單載波系統(tǒng)
14.8小結(jié)
參考文獻
第15章MIMO OTA測試
15.1概述
15.1.1問題描述
15.1.2OTA測試概要
15.2信道建模理論
15.2.1基于幾何建模
15.2.2基于相關(guān)性建模
15.3DUT的使用和定義
15.4OTA的品質(zhì)因子
15.5多探針天線的MIMO OTA 測試法
15.5.1多探針天線系統(tǒng)
15.5.2信道合成
15.5.3場合成
15.5.4場合成方法的兩個例子
15.5.5探針天線的近場效應(yīng)和范圍反射的補償
15.6其他的MIMO OTA測試方法
15.6.1混響暗室
15.6.2雙階段測試法
15.7未來的趨勢
參考文獻
第16章認知無線電網(wǎng)絡(luò): 傳感、 接入和安全
16.1引言
16.2認知無線電
16.2.1認知無線電和頻譜管理
16.2.2認知無線電網(wǎng)絡(luò)
16.2.3認知無線電與OSI
16.3