《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材：移動(dòng)通信原理、技術(shù)與系統(tǒng)》重點(diǎn)講述移動(dòng)通信原理、技術(shù)、系統(tǒng)。全書(shū)共分10章，第1章至第6章主要講述移動(dòng)通信原理和技術(shù)，包括移動(dòng)通信概論、電波傳播及信道模型、語(yǔ)言及信道編解碼技術(shù)、調(diào)制技術(shù)、鏈路性能增強(qiáng)技術(shù)、移動(dòng)通信組網(wǎng)技術(shù)等內(nèi)容。第7章至第10章主要講述系統(tǒng)，包括GSM系統(tǒng)及其增強(qiáng)體制、IS-95蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)、第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)、未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展及其關(guān)鍵技術(shù)等內(nèi)容。
移動(dòng)通信是近年來(lái)通信領(lǐng)域中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一，對(duì)社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步和信息化起到了至關(guān)重要的作用。近20年來(lái)，我國(guó)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)持續(xù)高速發(fā)展，移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、技術(shù)層次和服務(wù)水平都發(fā)生了飛躍。特別是近10年，是移動(dòng)通信發(fā)展最快、改革力度最大、影響最為廣泛的重要時(shí)期，不僅第三代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)正式商用，TD-LTE等B3G系統(tǒng)也已經(jīng)在我國(guó)部分地區(qū)試商用。面對(duì)這一形勢(shì)，為了培養(yǎng)滿足用人單位和企業(yè)需求的人才，國(guó)內(nèi)大部分高校通信以及信號(hào)處理相關(guān)專業(yè)開(kāi)設(shè)了“移動(dòng)通信”的相關(guān)課程，但現(xiàn)有教材大部分不能滿足學(xué)生了解最新技術(shù)發(fā)展動(dòng)向的需求。因此，本書(shū)在介紹移動(dòng)通信領(lǐng)域的基本原理、基本技術(shù)和基本系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)蜂窩移動(dòng)通信領(lǐng)域的一些最新進(jìn)展，包括第四代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)及關(guān)鍵技術(shù)，以及未來(lái)移動(dòng)通信中的關(guān)鍵技術(shù)——認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)、協(xié)作技術(shù)以及異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)等也進(jìn)行了相關(guān)的分析和介紹，使讀者在掌握基本知識(shí)和蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)基本體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，能夠更加深入而透徹地了解蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)及相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)。
本書(shū)共分為原理和技術(shù)篇以及系統(tǒng)篇兩部分，其中原理和技術(shù)篇主要包括第1～6章：第1章是移動(dòng)通信概論，主要介紹移動(dòng)通信的特點(diǎn)、分類以及發(fā)展方向等；第2～6章分別介紹了移動(dòng)通信信道模型、信源和信道編解碼、調(diào)制解調(diào)、鏈路性能增強(qiáng)技術(shù)以及移動(dòng)通信組網(wǎng)技術(shù)等相關(guān)內(nèi)容，重點(diǎn)闡述移動(dòng)通信系統(tǒng)涉及的各種關(guān)鍵原理與技術(shù)，并著重指出各種關(guān)鍵技術(shù)在實(shí)際系統(tǒng)應(yīng)用中受到的限制及各種技術(shù)在不同信道中的性能對(duì)比，為后續(xù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)奠定理論基礎(chǔ)。系統(tǒng)篇由第7～10章構(gòu)成，主要對(duì)現(xiàn)有蜂窩移動(dòng)通信中的常見(jiàn)系統(tǒng)進(jìn)行介紹，具體包括GSM、IS-95、3G以及4G的相關(guān)系統(tǒng)，解釋如何將原理和技術(shù)篇中的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際系統(tǒng)中，以及采用這些原理與技術(shù)的具體原因，從而讓讀者對(duì)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的整體有一個(gè)明確的概念，并了解蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的各種原則和準(zhǔn)則。
針對(duì)移動(dòng)通信中容易混淆的一些概念和內(nèi)容，本書(shū)給出了盡可能詳細(xì)的闡述和解釋。
本書(shū)可作為高等學(xué)校通信工程相關(guān)專業(yè)高年級(jí)學(xué)生及碩士研究生移動(dòng)通信課程的教材，也可用做通信工程相關(guān)專業(yè)或相關(guān)領(lǐng)域研究人員的參考書(shū)。學(xué)習(xí)本書(shū)前，讀者應(yīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)隨機(jī)信號(hào)分析、通信原理等相關(guān)課程。本書(shū)約需40～60學(xué)時(shí)講授。
本書(shū)第1、5、10章由沙學(xué)軍、吳宣利編寫(xiě)；第2、3、4章由吳宣利編寫(xiě)；第6、9章由沙學(xué)軍、何晨光編寫(xiě)；第7、8章由何晨光編寫(xiě)。
在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中，姜來(lái)為、曹陽(yáng)、熊李娜、曲金鑫、安然、宋曉程、羅明新、伍童輝、郎哲、劉亮、孫陸寬、武鵬、田純陽(yáng)、馬聰?shù)热藢?duì)本書(shū)的初稿進(jìn)行了校對(duì)和排版，在此一并致謝。
盡管編者數(shù)易其稿，力求內(nèi)容準(zhǔn)確、文字精煉、難易結(jié)合、詳略得當(dāng)，但由于水平有限，書(shū)中難免存在不妥乃至錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)讀者不吝指正。
編者
2012年12月
第1章 概述
1.1 移動(dòng)通信簡(jiǎn)史及典型系統(tǒng)介紹
1.1.1 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)
1.1.2 無(wú)繩電話系統(tǒng)
1.1.3 專用業(yè)務(wù)移動(dòng)通信技術(shù)的演變
1.1.4 衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)
1.1.5 無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)
1.2 移動(dòng)通信的工作方式
1.3 移動(dòng)通信的頻譜分配
1.4 移動(dòng)通信未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第2章 電波傳播及信道模型
2.1 電波傳播的特點(diǎn)
2.2 自由空間的電波傳播
2.2.1 自由空間傳輸損耗
2.2.2 視距傳播
2.3 地面電磁波傳輸機(jī)制
2.3.1 反射
2.3.2 繞射
2.3.3 散射
2.4 地面電磁波傳播的射線跟蹤建模
2.4.1 雙射線傳播模型
2.4.2 多射線傳播模型
2.5 路徑傳輸損耗
2.5.1 室外傳播模型
2.5.2 陸地移動(dòng)通信傳輸損耗的圖表計(jì)算法
2.5.3 室內(nèi)傳播模型
2.6 陰影效應(yīng)
2.7 多徑效應(yīng)
2.7.1 多普勒頻移
2.7.2 多徑信道基本模型
2.7.3 多徑信道主要參數(shù)
2.7.4 移動(dòng)通信信道分類
2.8 移動(dòng)信道統(tǒng)計(jì)模型
2.8.1 多徑信道的統(tǒng)計(jì)分析
2.8.2 衰落信道的建模和仿真簡(jiǎn)介
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第3章 語(yǔ)音及信道編解碼技術(shù)
3.1 語(yǔ)音編解碼技術(shù)
3.1.1 語(yǔ)音壓縮編碼的特點(diǎn)
3.1.2 語(yǔ)音壓縮編碼的分類
3.1.3 移動(dòng)通信中的語(yǔ)音編解碼技術(shù)
3.2 信道編碼的基本原理及性能參數(shù)
3.2.1 基本原理
3.2.2 性能參數(shù)
3.3 線性分組碼
3.3.1 循環(huán)碼
3.3.2 BCH碼
3.3.3 RS碼
3.4 卷積碼
3.4.1 卷積碼的編碼
3.4.2 維特比譯碼
3.4.3 軟判決維特比譯碼
3.5 級(jí)聯(lián)編碼
3.6 交織編碼
3.7 Turbo碼
3.8 噴泉編碼
3.8.1 LT碼
3.8.2 Raptor碼
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第4章 調(diào)制技術(shù)
4.1 概述
4.2 信號(hào)空間分析
4.2.1 信號(hào)與系統(tǒng)模型
4.2.2 向量空間的概念
4.2.3 信號(hào)空間的概念
4.2.4 信號(hào)的正交展開(kāi)
4.2.5 信號(hào)的幾何表示
4.3 數(shù)字相位調(diào)制技術(shù)
4.3.1 二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制
4.3.2 QPSK
4.3.3 OQPSK
4.3.4 /4-QPSK
4.4 正交幅度調(diào)制
4.4.1 QAM信號(hào)的基本原理
4.4.2 MQAM信號(hào)的產(chǎn)生和解調(diào)
4.4.3 MQAM信號(hào)的性能
4.5 頻率調(diào)制
4.5.1 頻移鍵控
4.5.2 最小頻移鍵控
4.5.3 高斯最小頻移鍵控
4.6 網(wǎng)格編碼調(diào)制
4.6.1 網(wǎng)格編碼調(diào)制的基本概念
4.6.2 網(wǎng)格編碼調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生
4.7 正交頻分復(fù)用
4.7.1 概述
4.7.2 OFDM技術(shù)的基本原理
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第5章 鏈路性能增強(qiáng)技術(shù)
5.1 擴(kuò)頻通信
5.1.1 擴(kuò)頻基本原理
5.1.2 直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)
5.1.3 頻率跳變擴(kuò)頻系統(tǒng)
5.1.4 擴(kuò)頻系統(tǒng)的處理增益
5.1.5 擴(kuò)頻系統(tǒng)的干擾容限
5.1.6 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn)
5.2 分集技術(shù)
5.2.1 獨(dú)立衰落路徑的實(shí)現(xiàn)方法
5.2.2 接收分集的合并方式及其性能分析
5.2.3 RAKE接收
5.3 發(fā)射分集和MIMO技術(shù)
5.3.1 發(fā)射分集
5.3.2 MIMO技術(shù)
5.4 均衡技術(shù)
5.4.1 均衡基本原理
5.4.2 均衡器的類型
5.4.3 線性均衡與非線性均衡
5.4.4 自適應(yīng)均衡
5.4.5 頻域均衡
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第6章 移動(dòng)通信組網(wǎng)技術(shù)
6.1 移動(dòng)通信網(wǎng)的基本概念
6.1.1 移動(dòng)通信網(wǎng)的組成
6.1.2 移動(dòng)通信網(wǎng)的覆蓋方式
6.1.3 蜂窩組網(wǎng)與頻率復(fù)用
6.2 多址接入技術(shù)
6.2.1 頻分多址接入
6.2.2 時(shí)分多址接入
6.2.3 碼分多址接入
6.2.4 空分多址接入
6.2.5 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量分析
6.3 移動(dòng)通信網(wǎng)的信令與接口
6.3.1 接入信令
6.3.2 網(wǎng)絡(luò)信令
6.3.3 公共陸地移動(dòng)通信網(wǎng)的接口
6.4 多信道共用及話務(wù)量分析
6.4.1 話務(wù)量、呼損率和用戶量
6.4.2 信道自動(dòng)選擇方式
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第7章 GSM系統(tǒng)及其增強(qiáng)體制
7.1 GSM系統(tǒng)概述
7.1.1 GSM系統(tǒng)的歷史及其發(fā)展
7.1.2 GSM系統(tǒng)的業(yè)務(wù)
7.1.3 GSM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
7.2 GSM系統(tǒng)的信道
7.2.1 時(shí)隙和幀結(jié)構(gòu)
7.2.2 邏輯信道及其分類
7.2.3 突發(fā)脈沖
7.2.4 邏輯信道和物理信道的映射
7.3 GSM系統(tǒng)的無(wú)線傳輸技術(shù)
7.3.1 GSM系統(tǒng)中的語(yǔ)音編解碼技術(shù)
7.3.2 GSM系統(tǒng)中的抗干擾技術(shù)
7.3.3 GSM系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)技術(shù)
7.3.4 GSM系統(tǒng)抗衰落技術(shù)
7.3.5 GSM系統(tǒng)的其他技術(shù)
7.4 GSM系統(tǒng)的控制與管理
7.4.1 鑒權(quán)與加密
7.4.2 GSM呼叫連接與管理
7.5 通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)
7.5.1 GPRS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其功能
7.5.2 GPRS的關(guān)鍵技術(shù)
7.5.3 GPRS的移動(dòng)性管理
7.6 增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸速率技術(shù)
7.6.1 概述
7.6.2 EDGE的關(guān)鍵技術(shù)
7.6.3 EDGE的特色業(yè)務(wù)
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第8章 IS-95蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)
8.1 IS-95系統(tǒng)概述
8.1.1 IS-95系統(tǒng)的歷史及其發(fā)展
8.1.2 IS-95系統(tǒng)的業(yè)務(wù)
8.1.3 IS-95系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
8.2 IS-95系統(tǒng)的前向鏈路
8.2.1 前向鏈路信道結(jié)構(gòu)
8.2.2 導(dǎo)頻信道
8.2.3 同步信道
8.2.4 尋呼信道
8.2.5 前向業(yè)務(wù)信道
8.3 IS-95系統(tǒng)的反向鏈路
8.3.1 反向鏈路信道結(jié)構(gòu)
8.3.2 接入信道
8.3.3 反向業(yè)務(wù)信道
8.4 IS-95系統(tǒng)的增強(qiáng)技術(shù)
8.4.1 語(yǔ)音編解碼技術(shù)
8.4.2 RAKE接收機(jī)
8.4.3 語(yǔ)音激活與功率控制
8.5 IS-95系統(tǒng)的控制與管理
8.5.1 登記注冊(cè)
8.5.2 鑒權(quán)與加密
8.5.3 越區(qū)切換與漫游
8.5.4 呼叫接續(xù)
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第9章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)
9.1 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)概述
9.1.1 3G的概念
9.1.2 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)組織
9.1.3 第三代移動(dòng)通信主要標(biāo)準(zhǔn)及演進(jìn)
9.2 WCDMA系統(tǒng)
9.2.1 WCDMA系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)特色
9.2.2 WCDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
9.2.3 WCDMA系統(tǒng)的信道
9.2.4 高速鏈路分組數(shù)據(jù)接入技術(shù)
9.3 CDMA2000系統(tǒng)
9.3.1 CDMA2000的標(biāo)準(zhǔn)特色
9.3.2 CDMA2000系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
9.3.3 CDMA2000系統(tǒng)的信道
9.3.4 CDMA2000功率控制和切換技術(shù)
9.4 TD-SCDMA系統(tǒng)
9.4.1 TD-SCDMA系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)特色
9.4.2 TD-SCDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
9.4.3 TD-SCDMA系統(tǒng)的信道
9.4.4 TD-SCDMA系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第10章 未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展及其關(guān)鍵技術(shù)
10.1 LTE系統(tǒng)
10.1.1 LTE系統(tǒng)概述
10.1.2 LTE系統(tǒng)架構(gòu)
10.1.3 LTE系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
10.2 LTE-Advanced系統(tǒng)
10.2.1 LTE-Advanced系統(tǒng)概述
10.2.2 LTE-Advanced系統(tǒng)需求及發(fā)展趨
……
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