移动通信原理（原书第3版）

★《移动通信原理（原书第3版）》是美国乔治亚理工学院著名移动通信专家斯图伯尔（Gordon L.Stüber）教授的一部力作，数十年来，本书一直是作者在乔治亚理工学院教授的移动通信系统的教材，是作者多年教学经验的积累和结晶。
★《移动通信原理（原书第3版）》将使读者对移动通信系统有一个深刻的、全新的理解。与同类教材相比，本书不仅强调数学建模和分析，而且提供了丰富的背景资料。

移动通信原理第三版是在第二版的基础上编写的。与之前版本宗旨相同，本书主要提供关于无线通信物理层严密的数学论述。其出发点是完整、详细地阐述基本原理，既为初学者提供对基本原理的了解，同时也满足研究生在本领域进行深入研究的需求。本书重点强调适用于大部分无线标准的无线通信原理。她不仅可以作为研究生的教材和参考书，而且可以为有经验的工程师提供参考。

裴昌幸，1965-1970军事电信工程学院学习。毕业留校后师资班进修2年，主要从事通信与信息系统方面的教学与科研工作。现为西安电子科技大学教授、博士生导师，中国通信学会高级会员，陕西省电子学会副理事长兼学术工作委员会主任，广播电视专业委员会主任，陕西国家信息安全产业园专家委员会成员。主要研究方向：无线通信及抗干扰、量子通信、网络测量等。

译者序

前言

第1章概述

1.1无线系统及其标准

1.1.1第一代蜂窝系统

1.1.2第二代蜂窝系统

1.1.3第三代蜂窝系统

1.1.4第四代蜂窝系统

1.1.5无绳电话系统

1.1.6无线局域网和个域网（PAN）

1.2频率复用和蜂窝的概念

1.3移动无线电波的传播环境

1.4共道干扰和噪声

1.5接收灵敏度和链路预算

1.5.1干扰加载

1.5.2阴影和切换增益

1.6覆盖

1.7频谱效率和容量

1.7.1带宽效率

1.7.2空间效率

1.7.3中继效率

1.7.4容量

习题

第2章电波传播模型

2.1固定到移动信道

2.1.1包络相关性

2.1.2多普勒频谱

2.1.3接收包络和相位的分布

2.1.4包络相关性和频谱

2.1.5电平通过率和衰落持续期

2.1.6空时相关

2.2移动到移动信道

2.3多入多出（MIMO）信道

2.3.1MIMO信道分析模型

2.3.2克罗内克（kronecker）模型

2.3.3Weichselberger模型

2.4多径衰落信道的统计特性

2.4.1统计信道的相关函数

2.4.2信道的分类

2.4.3功率延迟分布和相干带宽

2.5多径衰落信道的仿真

2.5.1高斯白噪声滤波模型

2.5.2正弦函数累加法

2.5.3多径非相关衰落包络

2.5.4宽带仿真模型

2.5.5移动到移动仿真模型

2.5.6符号间隔模型

2.6阴影

2.6.1阴影仿真

2.6.2复合阴影衰落的分布

2.7路径损耗模型

2.7.1自由空间路径损耗

2.7.2平坦地面路径损耗

2.7.3实验路径损耗模型

附录1COST207信道模型

附录2COST259信道模型

附录3式（2-297）的推导

附录4式（2-314）的推导

习题

第3章共道干扰

3.1多个对数正态干扰

3.1.1Fenton-Wilkinson方法

3.1.2Schwartz和Yeh方法

3.1.3Farley方法

3.1.4数值比较

3.2对数正态/多个对数正态干扰

3.3莱斯/多重瑞利干扰

3.4对数正态Nakagami/多重对数正态Nakagami干扰

3.4.1相同统计特性的干扰

3.4.2不同统计特性的共道干扰

习题

第4章数字调制及其功率谱

4.1带通调制信号的表示

4.1.1向量空间表示

4.1.2格莱姆-施密特正交化流程

4.1.3信号能量和相关性

4.2奈奎斯特脉冲成形

4.3正交幅度调制（QAM）

4.3.1QAM信号星座图

4.3.2PAM信号星座图

4.4相移键控调制（PSK）

4.4.1交错四相相移键控（OQPSK）

4.4.2π/4-差分四相相移键控（π/4-DQPSK）

4.5正交调制及其变形

4.5.1正交FSK调制

4.5.2二进制正交码

4.5.3双正交信号

4.5.4正交多脉冲调制

4.6正交频分复用（OFDM）

4.6.1自适应比特分配和离散多音调制

4.6.2多分辨率调制

4.6.3基于DFT的OFDM基带调制

4.7连续相位调制（CPM）

4.7.1全响应CPM

4.7.2最小频移键控

4.8部分响应CPM

4.8.1相位状态

4.8.2高斯最小频移键控（GMSK）

4.8.3线性化高斯最小频移键控（GMSK）

4.8.4平滑调频（TFM）

4.9功率谱

4.9.1复包络的功率谱密度

4.9.2QAM的功率谱密度

4.9.3PSK的功率谱密度

4.9.4OQPSK的功率谱密度

4.9.5π/4-DQPSK的功率谱密度

4.9.6OFDM的功率谱密度

4.9.7全响应CPM的功率谱密度

4.9.8GMSK与TFM的功率谱密度

习题

第5章平坦衰落信道中的数字信号

5.1接收信号的向量空间表示

5.2加性高斯白噪声下确知信号的检测

5.3差错概率

5.3.1成对差错概率

5.3.2差错概率上限

5.3.3差错概率下限

5.3.4比特与符号差错概率

5.3.5旋转与转换

5.4PSK的差错概率

5.4.1BPSK的差错概率

5.4.2QPSK和OQPSK的差错概率

5.4.3M-PSK的差错概率

5.4.4存在瑞利衰落的差错概率

5.4.5差分PSK

5.5PAM和QAM的差错概率

5.5.1M-PAM的差错概率

5.5.2M-QAM的差错概率

5.6正交信号的差错概率

5.6.1正交信号

5.6.2双正交信号

5.7OFDM的差错概率

5.8MSK的差错概率

5.9差分检测

5.9.1二进制DPSK

5.9.2π/4-DQPSK的差分检测

5.10非相干检测

5.11CPM信号检测

5.11.1相干CPM解调器

5.11.2非相干CPM解调器

习题

第6章天线分集技术

6.1分集合并

6.2选择式合并

6.3最大比合并（MRC）

6.4等增益合并（EGC）

6.5切换式合并

6.6使用等增益合并的差分检测

6.7非相干平方律合并

6.8最优合并

6.8.1最优合并的性能

6.8.2仅目标信号衰落

6.8.3目标信号和干扰信号均衰落

6.9经典的波束成形

6.10发射分集

6.10.1Alamouti发射分集方案

6.10.22×L分集

6.10.3实施话题

习题

第7章均衡和干扰抵消

7.1ISI信道模型

7.2具有AWGN的ISI信道最大似然接收机

7.2.1离散时间白噪声信道模型

7.2.2具有分集的慢衰落ISI信道

7.2.3T/2间隔的接收机

7.3符号与符号均衡器

7.3.1线性均衡器

7.3.2判决反馈均衡器（DFE）

7.4序列估计

7.4.1最大似然序列估计（MLSE）

7.4.2延迟判决反馈序列估计

7.4.3简化状态序列估计

7.5ISI信道上的MLSE差错概率

7.5.1静态ISI信道

7.5.2衰落ISI信道

7.6T/2间隔MLSE接收机的差错概率

7.6.1T间隔MLSE接收机

7.6.2T/2间隔MLSE接收机

7.6.3定时相位灵敏度

7.6.4实际的T/2间隔MLSE接收机

7.7共信道解调

7.7.1系统和信道模型

7.7.2联合最大似然序列估计

7.7.3离散时间MIMO信道模型

7.7.4维特比算法

7.7.5成对差错概率

7.7.6T/2间隔的MIMO J-MLSE接收机

7.7.7干扰抑制合并MLSE接收机

7.7.8实例

附录1式(7-202)的推导

习题

第8章差错控制编码

8.1分组码

8.1.1二进制分组码

8.1.2空时分组码

8.2卷积码

8.2.1编码器

8.2.2状态图、网格图和重量分布

8.2.3递归系统卷积码(RSC)

8.2.4维特比算法

8.2.5BCJR算法

8.3网格编码调制

8.3.1编码器

8.3.2分割映射

8.4AWGN信道上的编码性能

8.4.1卷积码的联合界

8.4.2卷积码的联合Chernoff界

8.5交织

8.5.1分组交织

8.5.2卷积交织

8.6交织型平坦衰落信道上的编码性能

8.6.1带有符号交织的TCM

8.6.2比特交织编码调制

8.7空时编码性能

8.7.1空时网格码

8.7.2STTC网格图和维特比算法

8.8Turbo码

8.8.1PCCC编码器

8.8.2PCCC译码器

8.8.3SCCC编码器和译码器

8.8.4重量分布

习题

第9章扩频技术

9.1扩频基本原理

9.1.1直接序列（DS）扩频

9.1.2跳频(FH)扩谱

9.2扩频序列

9.2.1扩频波形

9.2.2m序列

9.2.3Gold序列

9.2.4Kasami序列

9.2.5Barker序列

9.2.6Walsh-Hadmard序列

9.2.7可变长正交码

9.2.8补码键控（CCK）

9.3直扩信号的功率谱密度

9.4单频干扰下DS/QPSK的性能

9.4.1短码

9.4.2短码设计

9.4.3长码

9.5频率选择性衰落信道上的直接序列（DS）扩频

9.5.1RAKE接收机

9.5.2RAKE接收机处理DS/BPSK信号的差错概率

9.6CDMA多用户检测

9.6.1最佳CDMA多用户检测

9.6.2解相关检测器

9.6.3最小均方误差检测器

习题

第10章多载波技术

10.1正交频分复用

10.1.1OFDM在ISI信道中的性能

10.1.2残留ISI消除（RISIC）

10.1.3RISIC算法的性能

10.2单载波频域均衡

10.3正交频分多址(OFDMA)

10.3.1OFDMA前向链路

10.3.2OFDMA反向链路

10.3.3峰均功率比

10.4单载波频分多址

10.4.1交织FDMA（I-FDMA）

10.4.2集中式FDMA（L-FDMA）

10.4.3循环保护间隔和SC-FDE

10.4.4峰均比

习题

第11章频率规划技术

11.1小区扇形化

11.2传统小区分裂

11.2.1复用分割

11.2.2在小区分裂中使用复用分割

11.3OFDMA无线规划

11.4区群规划的分层架构

11.4.1系统架构

11.4.2覆盖的微小区规划算法

11.4.3区群规划架构的性能分析

11.5宏分集架构

11.5.1共道干扰中断

11.5.2阴影相关性

11.5.3数值计算实例

习题

第12章CDMA蜂窝系统

12.1CDMA功率控制

12.2CDMA蜂窝系统的容量

12.2.1反向链路容量

12.2.2前向链路容量

12.2.3非理想的功率控制

12.3CDMA蜂窝系统的宏分集分层架构

12.3.1系统模型

12.3.2反向链路分析

12.3.3前向链路分析

附录1式（12-75）的推导

附录2式（12-76）的推导

习题

第13章无线信道资源管理

13.1基于信号强度的硬切换算法

13.2基于导频干扰比的软切换算法

13.3平均信号强度

13.3.1选择合适的窗口长度

13.3.2选择合适的平均采样数

13.4速度估计

13.4.1电平通过率估计器

13.4.2协方差近似法

13.4.3速度估计器的灵敏度

13.5速度自适应硬切换算法

13.5.1Nλ的影响

13.5.2a和Wl的拐角效应与灵敏度

13.5.3速度自适应切换的性能

13.6硬切换分析

13.7CDMA软切换分析

13.7.1系统模型和分析

13.7.2数值结果

13.8基于CINR的链路质量测量

13.8.1信号质量估计的离散时间模型

13.8.2基于训练序列的C/(I+N)估计

附录1式（13-43）和式（13-58）的推导

习题

附录概率和随机过程

A.1条件概率与贝叶斯定理

A.1.1全概率

A.1.2贝叶斯定理

A.2期望、矩和矩生成函数

A.3一些有用的概率分布

A.3.1离散分布

A.3.2连续分布

A.4cdfc的上限

A.4.1切比雪夫(Chebyshev)上限

A.4.2丘诺夫(Chernoff)上限

A.5随机过程

A.5.1矩和相关函数

A.5.2互相关和互协方差

A.5.3复随机过程

A.5.4功率谱密度

A.5.5随机过程的线性系统的过滤

A.5.6循环平稳随机过程

A.5.7离散随机过程

参考文献