內容簡介
《無線通信基礎》本書由無線通信領域新一代權威tse根據教學實際編寫而成，已被加州大學伯克利分校、麻省理工學院等眾多名校和高通等世界知名公司作為教材。本書重點介紹無線通信的基本原理，讀者只需具有機率論和數字通信基本背景。本書所涉及的主要問題有mimo通信、空時編碼、機會通信、ofdm和cdma等，這些概念均利用無線系統的大量實例予以說明。本書著重強調概念及其在系統中的實現之間的相互影響。書中還配有大量的習題和圖表，可以幫助讀者進一步理解材料內容。
本書適合作為通信工程和電子信息類相關專業高年級本科生和研究生的教材，同時也可供工程技術人員參考。
作者簡介
DavidTse博士是無線通信領域新一代權威，現任加州大學伯克利分校電氣工程與計算機科學系教授，畢業於麻省理工學院。.
PramodViswanath博士現任伊利諾伊大學厄巴納一尚佩恩分校電氣與計算機工程系副教授，畢業子加州大學伯克利分校。
馬曉莉，1998年畢業於清華大學，後赴美國留學，分別於2000年和2003年獲得維吉尼亞大學電子工程碩士學位和明尼蘇達大學電子工程博士學位。2006年至今任教於喬治亞理工學院電氣與計算機工程學院，主要研究領域涉及無線衰落信道中的收發信機設計
特色
從20世紀90年代至今，隨著人類社會步入信息化時代，電子信息科學技術速度發展驚人，信息產業已成為世界各國國民經濟的主導產業之一，推動著世界經濟不斷向前發展。通信作為信息產業的排頭兵，發展速度最快。通信已成為人類社會傳遞信息、交流思想、傳播知識的重要手段，尤其是無線通信技術在過去的十年取得了令人矚目的成就。.
本書是兩位作者在加州大學伯克利分校和伊利諾伊大學厄巴納—尚佩恩分校多年教學與科研的總結，該書採取統一的觀點介紹無線通信的基本原理，在讀者具備機率論和數字通信基本背景知識的前提下，詳細介紹了與無線通信進展有關的概念，全面、系統地論述了MIMO（多輸入多輸出）通信、空時編碼、機會通信、OFDM和CDMA等主要問題。這些概念均通過GSM、IS-95（CDMA）、IS-856（1XEV-DO）、FlashOFDM以及ArrayCommSDMA等大量無線系統實例予以說明。本書著重強調概念及其在系統實現之間的相互影響。每章提供的大量習題和圖表進一步充實了本書的內容，同時也可以幫助讀者更好地理解基本理論。本書既可以作為高等院校電子、信息、通信、計算機等專業研究生課程的教科書，又可以供工程技術人員參考。
特點
無線通信近10年來的兩項主要進展成就了本書。其一是湧現了物理層無線通信理論的巨大研究熱潮。雖然這項研究從20世紀60年代開始就已成為研究的焦點，但諸如機會通信和多輸入多輸出（MIMO）通信技術等近年來的發展開拓了如何通過無線信道進行通信的全新視野。其二是無線系統特別是蜂窩網路的迅猛發展，體現了複雜度不斷增加的通信概念。這一發展開始於以IS-95碼分多址接入(CDMA)標準為代表的第二代數字標準，進而發展到最近的以數據套用為重點的第三代系統。本書的目標是以連貫統一的方式介紹現代無線通信的概念，並舉例說明這些概念在無線系統中的套用。
本書是為一年級研究生編寫的無線通信課程教材，讀者應具備信號與系統、機率與數字通信等紮實的背景知識，本書的兩個附錄補充了這方面的基礎知識。附錄A歸納總結了貫穿全書、反覆使用的高斯噪聲下矢量檢測與估計的基本理論。附錄B介紹了本書討論信道容量結果時用到的資訊理論基礎知識。雖然資訊理論近年來在無線通信的發展中起到了重要作用，但本書僅以啟發方式介紹容量結果，並利用這些結果啟發學生理解通信概念和技術。本書假定讀者不具備資訊理論方面的知識，附錄B就是專為想進一步深入、全面理解容量結果的讀者安排的。 .
結構
本書呈現的是由多個緊密相關概念連線而成的一個網路，這些概念大致可以劃分為如下三個層次：
（1）信道特性與建模；
（2）通信概念與技術；
（3）這些概念在系統上下文中的套用。
無線通信工程師既要理解所有這三個層次的概念，又要掌握不同層概念間相互影響的密切關係。本書並不是從一層到下一層順序地講述不同的主題，而是在各章間交錯講解這些層，從而強調各層概念之間的相互影響。
第2章：多徑無線信道的基本性質及其建模（第（1）層）。
第3章：利用時間分集、頻率分集和空間分集提高可靠性的點對點通信技術（第（2）層）。
第4章：通過研究三個系統實例介紹蜂窩系統設計，重點放在多址接入和干擾管理的問題上（第（3）層）。
第5章：從基本容量的觀點再次討論點對點通信，最後討論現代機會通信的概念（第（2）層）。
第6章：多用戶容量與機會通信，及其在第三代無線數據系統中的套用（第（3）層）。
第7章：MIMO信道建模（第（1）層）。..
第8章：MIMO容量與結構（第（2）層）。
第9章：分集與多路復用的折中方案和空時碼設計（第（2）層）。
第10章：多用戶信道與蜂窩系統中的MIMO（第（3）層）。
相關創作
本書由李鏘、周進翻譯，馬曉莉審校。參加本書翻譯和初校工作的還有張瑞峰、張為、楊愛萍、關欣、趙全明、袁曉琳、王明國、董健、沈運強、鮑虎、肖志濤、汪劍鳴、劉艷艷、馬傑、張立民、王淑艷、王昕、周郭飛、史斌、郭利斌、劉志楊、賴焰根、陳敏俊、李健、沈振乾、丁學文、邢喆、劉航、李曉、饒中洋、馬愛萍、郭琦等，人民郵電出版社圖靈公司的朱巍編輯舒立編輯為本書的後期出版做了大量工作，因此該書的翻譯出版是集體智慧的結晶，滲透著眾人的汗水。
目錄
第1章 緒論 11.1 本書目標 1
1.2 無線系統 2
1.3 本書結構 4
第2章 無線信道 7
2.1 無線信道的物理建模 7
2.1.1 自由空間、固定發射天線與接收天線 8
2.1.2 自由空間、運動天線 9
2.1.3 反射牆、固定天線 10
2.1.4 反射牆、運動天線 11
2.1.5 地平面反射 12
2.1.6 由距離和陰影引起的功率衰減 13
2.1.7 運動天線、多個反射體 14
2.2 無線信道的輸入/輸出模型 14
2.2.1 無線信道的線性時變系統 14
2.2.2 基帶等效模型 16
2.2.3 離散時間基帶模型 18
2.2.4 加性白噪聲 21
2.3 時間相干與頻率相干 22
2.3.1 都卜勒擴展與相干時間 22
2.3.2 時延擴展與相干頻寬 23
2.4 統計信道模型 25
2.4.1 建模基本原理 25
2.4.2 瑞利衰落與萊斯衰落 26
2.4.3 抽頭增益自相關函式 27
2.5 文獻說明 31
2.6 習題 31
第3章 點對點通信：檢測、分集與信道不確定性 36
3.1 瑞利衰落信道中的檢測 36
3.1.1 非相干檢測 36
3.1.2 相干檢測 39
3.1.3 從BPSK到QPSK：自由度研究 41
3.1.4 分集 43
3.2 時間分集 44
3.2.1 重複編碼 44
3.2.2 超越重複編碼 47
3.3 天線分集 52
3.3.1 接收分集 53
3.3.2 發射分集：空時碼 54
3.3.3 MIMO：一個2×2實例 56
3.4 頻率分集 61
3.4.1 基本概念 61
3.4.2 具有ISI均衡的單載波 62
3.4.3 直接序列擴頻 67
3.4.4 正交頻分多路復用 70
3.5 信道不確定性的影響 75
3.5.1 直接序列擴頻的非相干檢測 76
3.5.2 信道估計 77
3.5.3 其他分集方案 79
3.6 文獻說明 81
3.7 習題 81
第4章 蜂窩系統：多址接入與干擾管理 88
4.1 概述 88
4.2 窄帶蜂窩系統 90
4.2.1 窄帶分配：GSM系統 91
4.2.2 對網路和系統設計的影響 92
4.2.3 對頻率復用的影響 93
4.3 寬頻系統：CDMA 94
4.3.1 CDMA上行鏈路 95
4.3.2 CDMA下行鏈路 105
4.3.3 系統問題 106
4.4 寬頻系統：OFDM 107
4.4.1 分配設計原理 108
4.4.2 跳頻模式 109
4.4.3 信號特徵與接收機設計 110
4.4.4 扇區化 111
4.5 文獻說明 112
4.6 習題 113
第5章 無線信道的容量 121
5.1 AWGN信道容量 121
5.1.1 重複編碼 122
5.1.2 填充球體 122
5.2 AWGN信道的資源 125
5.2.1 連續時間AWGN信道 125
5.2.2 功率與頻寬 126
5.3 線性時不變高斯信道 130
5.3.1 單輸入多輸出(SIMO)信道 130
5.3.2 多輸入單輸出(MISO)信道 131
5.3.3 頻率選擇性信道 131
5.4 衰落信道的容量 136
5.4.1 慢衰落信道 136
5.4.2 接收分集 138
5.4.3 發射分集 140
5.4.4 時間分集與頻率分集 143
5.4.5 快衰落信道 146
5.4.6 發射端信息 149
5.4.7 頻率選擇性衰落信道 156
5.4.8 總結：觀點的轉變 156
5.5 文獻說明 158
5.6 習題 159
第6章 多用戶容量與機會通信 167
6.1 上行鏈路AWGN信道 168
6.1.1 逐行干擾消除獲得的容量 168
6.1.2 與傳統CDMA的比較 170
6.1.3 與正交多址接入的比較 171
6.1.4 一般K用戶上行鏈路容量 172
6.2 下行鏈路AWGN信道 173
6.2.1 對稱情況：獲取容量的兩種方案 174
6.2.2 一般情況：疊加編碼獲取容量 176
6.3 上行鏈路衰落信道 179
6.3.1 慢衰落信道 179
6.3.2 快衰落信道 180
6.3.3 完整的信道輔助信息 182
6.4 下行鏈路衰落信道 184
6.4.1 僅利用接收端的信道輔助信息 184
6.4.2 完整信道輔助信息 185
6.5 頻率選擇性衰落信道 185
6.6 多用戶分集 186
6.6.1 多用戶分集增益 186
6.6.2 多用戶分集與經典分集 188
6.7 多用戶分集：系統級問題 189
6.7.1 公平調度與多用戶分集 189
6.7.2 信道預測與反饋 193
6.7.3 利用失諧天線實現機會波束成形 194
6.7.4 多小區系統中的多用戶分集 199
6.7.5 系統級觀點 200
6.8 文獻說明 203
6.9 習題 204
第7章 MIMOⅠ：空間多路復用與信道建模 213
7.1 確定性MIMO信道的多路復用容量 214
7.1.1 通過奇異值分解分析容量 214
7.1.2 秩與條件數 215
7.2 MIMO信道的物理建模 217
7.2.1 視距SIMO信道 217
7.2.2 視距MISO信道 218
7.2.3 僅存在一條視距路徑的天線陣列 219
7.2.4 地理位置上間隔的天線 220
7.2.5 視距路徑加一條反射路徑 225
7.3 MIMO衰落信道的建模 227
7.3.1 基本方法 227
7.3.2 MIMO多徑信道 228
7.3.3 信號的角域表示 229
7.3.4 MIMO信道的角域表示 231
7.3.5 角域統計建模 232
7.3.6 自由度與分集 233
7.3.7 對於天線間隔的依賴性 237
7.3.8 獨立同分布瑞利衰落模型 241
7.4 文獻說明 243
7.5 習題 243
第8章 MIMOⅡ：容量與多路復用結構 246
8.1 V-BLAST結構 246
8.2 快衰落MIMO信道 247
8.2.1 具有接收端CSI時的容量 247
8.2.2 性能增益 248
8.2.3 完整CSI 255
8.3 接收機結構 257
8.3.1 線性解相關器 257
8.3.2 逐行消除 261
8.3.3 線性MMSE接收機 263
8.3.4 資訊理論的最優性 268
8.4 慢衰落MIMO信道 270
8.5 D-BLAST：一種中斷最優結構 271
8.5.1 V-BLAST結構的次最優性 272
8.5.2 跨發射天線編碼：D-BLAST 273
8.5.3 討論 274
8.6 文獻說明 275
8.7 習題 276
第9章 MIMOⅢ:分集-多路復用折中與通用空時碼 282
9.1 分集-多路復用折中 283
9.1.1 公式化表示 283
9.1.2 標量瑞利信道 284
9.1.3 並行瑞利信道 287
9.1.4 MISO瑞利信道 288
9.1.5 2×2MIMO瑞利信道 289
9.1.6 nt×nrMIMO獨立同分布瑞利信道 291
9.2 最優分集-多路復用折中的通用編碼設計 294
9.2.1 QAM對於標量信道是近似通用的 294
9.2.2 並行信道的通用編碼設計 295
9.2.3 MISO信道的通用編碼設計 300
9.2.4 MIMO信道的通用編碼設計 303
9.3 文獻說明 307
9.4 習題 307
第10章 MIMOⅣ：多用戶通信 313
10.1 採用多副接收天線的上行鏈路 313
10.1.1 空分多址接入 313
10.1.2 SDMA容量區域 315
10.1.3 系統問題 317
10.1.4 慢衰落 319
10.1.5 快衰落 322
10.1.6 再談多用戶分集 323
10.2 MIMO上行鏈路 326
10.2.1 採用多副發射天線的SDMA 326
10.2.2 系統問題 328
10.2.3 快衰落 329
10.3 採用多副發射天線的下行鏈路 330
10.3.1 下行鏈路的自由度 331
10.3.2 上行鏈路-下行鏈路的對偶性與發射波束成形 332
10.3.3 發射機已知干擾的預編碼 335
10.3.4 下行鏈路預編碼 344
10.3.5 快衰落 346
10.4 MIMO下行鏈路 348
10.5 蜂窩網路中的多副天線：系統級觀點 350
10.5.1 小區間干擾管理 351
10.5.2 採用多副接收天線的上行鏈路 352
10.5.3 MIMO上行鏈路 354
10.5.4 採用多副接收天線的下行鏈路 354
10.5.5 採用多副發射天線的下行鏈路 354
10.6 文獻說明 356
盤點通信書籍
| 通信在不同的環境下有不同的解釋，在出現電波傳遞通信後通信(Communication)被單一解釋為信息的傳遞，是指由一地向另一地進行信息的傳輸與交換，其目的是傳輸訊息。然而，通信是在人類實踐過程中隨著社會生產力的發展對傳遞訊息的要求不斷提升使得人類文明不斷進步。 |
