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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 12

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PAR63

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TCM172

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CDMA188

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 OFDMA210

8.2.1 跳频OFDM210

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 WAND229

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Internet258

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 OFDM264

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