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目录1

第1章 4G概述1

1.1 移动通信的发展1

1.2 4G的概念和特点6

1.3 4G的业务预测9

1.3.1 用户对4G业务的要求9

1.3.2 从应用环境看4G业务10

1.3.3 从应用领域看4G业务11

1.3.4 从通信主体看4G业务12

1.4 4G的网络结构13

1.4.1 无线通信网络结构现状13

1.4.2 4G网络结构分析14

1.5.1 欧洲的情况17

1.5 4G的研发现状和发展趋势17

1.5.2 日本的情况18

1.5.3 韩国的情况20

1.5.4 美国的情况21

1.5.5 中国的情况22

1.6 本书内容安排与结构23

本章小结25

参考文献25

第2章 TDD模式与传输预处理技术27

2.1 TDD模式原理27

2.2 TDD模式优点与问题28

2.2.1 TDD模式的优点28

2.2.2 TDD模式的问题30

2.3 TDD干扰分析32

2.3.1 小区间的干扰32

2.3.2 TDD与FDD之间的干扰39

2.4 预RAKE技术43

2.4.1 预RAKE技术原理43

2.4.2 预RAKE技术性能分析45

2.4.3 仿真结果与讨论48

2.5 联合传输技术50

2.5.1 概述50

2.5.2 联合传输技术原理51

2.5.3 联合传输技术的简化算法61

2.5.4 TD-SCDMA系统中的应用67

本章小结72

参考文献73

第3章 OFDM技术75

3.1.1 无线移动多径信道的频域模型76

3 1 OFDM的基本原理与系统模型76

3.1.2 OFDM基本原理和频域模型77

3.2 OFDM的关键技术78

3.2.1 峰值平均功率比的抑制78

3.2.2 OFDM的定时同步84

3.2.3 OFDM的信道估计102

3.2.4 OFDM自适应功率和速率分配109

3.3 OFDM在无线通信系统中的应用109

3 3.1 数字音频和视频广播系统109

3.3.2 IEEE 802.11无线局域网标准113

本章小结116

参考文献116

第4章 智能天线技术119

4.1 智能天线概述119

4.1.1 智能天线的概念119

4.1.2 智能天线的发展历史120

4.2 智能天线的结构及工作原理121

4.2.1 天线的基本概念及阵列天线结构121

4.2.2 阵列信号模型123

4.2.3 均匀直线阵波束形成（Beam Forming）125

4.2.4 智能天线的两种工作方式127

4.3 智能天线的波束形成130

4.3.1 波束形成的常用最优准则（最佳波束形成器）130

4.3.2 波束形成算法134

4.4 波达方向（DOA）估计算法145

4.4.1 传统法145

4.4.2 MUSIC算法147

4.4.3 ESPRIT算法150

4.5.1 采用智能天线后移动通信系统的性能分析152

4.5 智能天线在移动通信系统中的应用152

4.5.2 智能天线对移动通信系统的影响157

本章小结160

参考文献161

第5章 空时信道与空时接收机163

5.1 空时信道模型163

5.1.1 SIMO矢量信道模型165

5.1.2 基于（散射体）几何分布的单反射椭圆模型（GBSBEM）168

5.2 空时信道估计173

5.2.1 数据模型174

5.2.2 联合角度一时延估计175

5.2.3 时延和空间特征估计178

5.3 空时信号接收184

5.3.1 离散空时信号模型185

5.3.2 最佳空时接收机设计准则186

5.3.3 TDMA信号的空时接收188

5.3.4 CDMA信号的空时接收191

本章小结202

参考文献202

第6章 MIMO技术204

6.1 MIMO系统的模型204

6.2 单用户MIMO系统容量205

6.2.1 独立衰落下单用户MIMO系统容量206

6.2.2 相关衰落下单用户MIMO系统容量210

6.3 多用户MIMO系统容量分析215

6.3.1 发射机能估计信道信息，接收机能估计信道BC信道容量分析216

6.3.2 发射机不能估计信道信息，接收机能估计信道BC信道容量分析218

6.4 MIMO系统的锁孔效应219

6.5 空时编码的设计准则221

6.5.1 空时编码系统221

6.5.2 空时编码的性能分析222

6.5.3 空时编码设计准则228

6.6 空时编码229

6.6.1 空时分组码229

6.6.2 空时网格码234

6.6.3 分层空时编码235

本章小结236

参考文献236

第7章 自适应调制编码技术240

7.1 概述240

7.2 AMC技术原理241

7.3 AMC的发送和接收处理243

7.4 LDPC编码247

7.4.1 线性分组码的生成矩阵和校验矩阵247

7.4.3 二进制规则LDPC码的构造248

7.4.2 二进制规则LDPC编码248

7.4.5 多进制LDPC编码249

7.4.4 二进制非规则LDPC编码249

7.5 LDPC码的和-积解码算法250

7.5.1 树图和因子图250

7.5.2 和-积译码算法251

7.6 基于有限域GF（q）的LDPC码及其带宽有效传输254

7.6.1 基于GF（q）的LDPC码与q进制调制直接结合的带宽有效传输254

7.6.2 多进制LDPC码的编码设计255

本章小结257

参考文献258

8.1.1 差错控制260

8.1.2 ARQ和FEC260

8.1 HARQ概述260

第8章 HARQ技术260

8.1.3 HARQ262

8.2 标准ARQ协议263

8.2.1 停止与等待（Stop-and-wait）263

8.2.2 返回N（GO-back-N）267

8.2.3 选择性重发（Selective repeat）267

8.3 HARQ的基本类型及算法实现268

8.3.1 编码冗余版本的生成268

8.3.2 Ⅰ型HARQ（HARQ-Ⅰ）270

8.3.3 Ⅱ型HARQ（HARQ-Ⅱ）270

8.3.4 Ⅲ型HARQ（HARQ-Ⅲ）272

8.4 HARQ的应用方式274

8.4.1 Ⅱ/Ⅲ型HARQ在RLC层上的重传274

8.4.2 在L1层重传时L2层和L3层的Ⅱ/Ⅲ型HARQ操作280

参考文献282

本章小结282

第9章 无线资源管理286

9.1 无线资源管理概述286

9.1.1 功率控制技术286

9.1.2 信道分配287

9.1.3 调度技术288

9.1.4 切换技术288

9.1.5 端到端QoS保障288

9.2 信道分配分类289

9.2.1 信道分配概念289

9.2.2 动态信道分配分类290

9.2.3 集中式DCA291

9.3 干扰自适应DCA和流量自适应DCA292

9.2.4 分布式DCA292

9.3.1 业务自适应DCA分析293

9.3.2 干扰自适应DCA分析294

9.4 神经网络在DCA中的应用295

9.4.1 信道分配模型296

9.4.2 信道参数297

9.4.3 性能评估模型298

9.5 Aggressive fuzzy Distributed DCA算法300

9.6 TD-SCDMA系统中的DCA305

9.6.1 3G TDD中信道分配功能分类及分配过程305

9.6.2 信道优先级更新策略306

9.6.3 动态信道分配策略306

9.6.4 信道分配和调整313

9.6.5 信道分配方案实例313

9.7.1 切换的基本过程315

9.7 切换技术315

9.7.2 切换的控制方式316

9.7.3 切换准则317

9.7.4 切换分类320

9.8 TD-SCDMA中的接力切换321

9.8.1 接力切换的基本概念321

9.8.2 接力切换的基本过程321

9.9 垂直切换323

9.9.1 多层小区323

9.9.2 水平切换和垂直切换325

9.9.3 异构型PCS中的垂直切换326

本章小结328

参考文献328

10.1.1 LAS码的概念与发展情况331

第10章 LAS-CDMA技术331

10.1 LAS码概述331

10.1.2 LAS码的特点332

10.1.3 LAS码的应用334

10.2 LA码的构造338

10.2.1 LA码的基本生成方法338

10.2.2 LA码生成方法的改进340

10.3 LS码的构造341

10.3.1 LS码的多项式构造方法341

10.3.2 LS码的矩阵描述344

10.3.3 LS码与LA码的结合应用345

10.4 LAS-CDMA系统346

10.4.1 LAS-CDMA体系与标准346

10.4.2 LAS-2000系统348

10.4.3 LAS-CDMA系统的频谱效率351

本章小结355

参考文献356

第11章 移动通信定位技术357

11.1 概述357

11.1.1 第四代移动通信定位系统需求和发展历程357

11.1.2 第四代移动通信定位系统研究现状和趋势359

11.1.3 本章的安排359

11.2 无线定位技术的分类360

11.2.1 基于终端的定位技术360

11.2.2 基于网络的定位技术361

11.2.3 混合定位技术362

11.2.4 定位算法的基本过程362

11.3 定位参数的获取363

11.3.1 群相关检测算法363

11.3.2 算法中各参数的选定364

11.4 TDOA定位估计算法367

11.4.1 最小二乘估计的数学方法367

11.4.2 Levenberg-Marquardt算法369

11.4.3 最小二乘估计三边求解算法369

11.4.4 计算DOP371

11.4.5 几何精度因子对定位精度的影响372

11.5 AOA定位估计算法375

11.5.1 AOA估计算法375

11.5.2 AOA定位算法数学模型的建立380

11.6 误差分析和误差抑制算法382

11.6.1 误差产生的原因382

11.6.2 误差抑制方法389

本章小结400

参考文献400