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| 內容簡介： |
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本书主要介绍以5G移动通信为代表的未来移动通信中的新型空口技术，阐述覆盖增强技术、频效提升技术、频谱扩展技术、能效提升技术。本书内容包括新型编码调制、新波形、新型多址、全时双工、大规模天线、高频段通信、频谱共享、超密集组网、终端通信等，并结合高可靠低时延（uRLLC）和大规模机器类型通信（mMTC）等典型应用场景讲授基础理论、典型应用、模型构建和仿真评估。本书在对5G新型空口技术进行全面梳理和总结的基础上，从多维度阐述相关技术，帮助读者快速了解5G移动通信技术需求、基础理论、关键技术以及应用场景，加深对通信技术理解，辅助科研工作。
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| 關於作者： |
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杨?P，清华大学副教授，主要研究领域为无线通信、无线光通信。IET Fellow、IEEE高级会员、中国电子学会高级会员、中国通信学会高级会员。担任国际电联ITU-R专家，工信部智能制造综合标准化、全国信标委专家。主持国家重点研发计划、自然科学基金、国家科技重大专项等多个项目。在国内外期刊、会议上发表论文140余篇。获得国家科技进步一等奖等多项奖项。
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| 目錄：
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目 录
第1章 移动通信概述 1
1.1 移动通信系统概况 1
1.2 移动通信发展史 2
1.2.1 移动通信的早期历史 2
1.2.2 移动通信的标准化 3
1.2.3 移动通信系统发展历程 4
1.3 无线信道建模 9
1.3.1 电磁波的传播机制 9
1.3.2 大尺度衰落 10
1.3.3 小尺度衰落 10
1.3.4 中继信道 11
1.3.5 常见信道模型 12
1.3.6 基本传输场景 13
1.4 移动通信相关技术 14
1.4.1 蜂窝组网技术 14
1.4.2 多址接入 17
1.4.3 调制技术 19
1.4.4 抗衰落技术 21
1.5 第五代移动通信（5G）系统 25
1.5.1 5G总体愿景 25
1.5.2 需求与挑战 26
1.5.3 5G关键性能指标（KPI） 31
1.6 未来移动通信 33
第2章 新型编码调制 35
2.1 熵与信道容量 36
2.1.1 熵 36
2.1.2 信道容量 37
2.1.3 信道编码 39
2.1.4 线性分组码 40
2.2 信道编码：LDPC码 41
2.2.1 LDPC码定义 41
2.2.2 校验矩阵构造 42
2.2.3 LDPC码编码 44
2.2.4 LDPC码译码 46
2.3 信道编码：Polar码 53
2.3.1 信道合并 54
2.3.2 信道分离 56
2.3.3 信道极化 56
2.3.4 Polar码编码 58
2.3.5 Polar码译码 58
参考文献 59
第3章 5G新波形 61
3.1 概述 61
3.2 OFDM技术基础 62
3.3 FBMC 66
3.3.1 滤波器组实现 66
3.3.2 原型滤波器设计 67
3.3.3 偏移调制 70
3.4 UFMC 71
3.4.1 UFMC系统发射机 71
3.4.2 UFMC系统接收机 72
3.5 GFDM 73
3.5.1 GFDM基本原理及系统实现 74
3.5.2 GFDM系统发射机 75
3.5.3 GFDM系统接收机 77
3.6 性能仿真和分析 78
3.6.1 技术特点 78
3.6.2 计算复杂度 78
3.6.3 与OFDM技术的比较 79
第4章 非正交多址接入 87
4.1 OMA与NOMA概述 88
4.2 功率域NOMA 92
4.2.1 基于SIC接收机的标准功率域NOMA 93
4.2.2 基于MIMO技术的功率域NOMA 97
4.2.3 多用户协作的功率域NOMA 98
4.2.4 多点协作的功率域NOMA 99
4.3 码域NOMA 100
4.3.1 基于LDS的CDMA系统 101
4.3.2 基于LDS的OFDM系统 106
4.3.3 稀疏码多址接入 107
4.4 未来NOMA的关键问题 109
4.4.1 系统性能的理论分析 109
4.4.2 扩频序列或码本设计 109
4.4.3 接收机设计 110
4.4.4 信道估计 110
4.4.5 免授权NOMA 110
参考文献 111
第5章 同频全双工技术 113
5.1 同频全双工技术概要 114
5.1.1 自干扰消除技术 114
5.1.2 研究发展现状 115
5.2 自干扰消除信号处理技术 116
5.2.1 自干扰模型 116
5.2.2 自干扰消除原理 121
5.2.3 自干扰消除算法 123
5.3 全双工系统架构与技术实现 125
5.3.1 全双工系统架构 125
5.3.2 模拟抵消技术 128
5.3.3 高级数字抵消技术 130
参考文献 133
第6章 大规模多输入多输出技术 135
6.1 大规模MIMO技术简介 135
6.2 大规模MIMO技术基本原理 138
6.2.1 点对点MIMO 138
6.2.2 MU-MIMO 140
6.3 大规模MIMO技术中预编码方法 143
6.3.1 ZF预编码 143
6.3.2 MMSE预编码 144
6.3.3 其他预编码方法 145
6.4 大规模MIMO技术中多用户信号检测方案 146
6.4.1 ZF多用户信号检测器 147
6.4.2 MMSE多用户信号检测器 147
6.4.3 下行多用户多天线信号检测方案 149
6.4.4 其他多用户信号检测器 152
6.5 大规模MIMO技术中的信道估计 154
6.5.1 TDD与FDD信道估计差异 154
6.5.2 基于正交导频信道估计的瓶颈与导频污染 155
6.5.3 基于压缩感知的信道估计方案 159
6.5.4 其他信道估计方案进展 160
6.6 总结和展望 162
参考文献 163
第7章 毫米波多天线技术 168
7.1 背景介绍 168
7.2 毫米波多天线收发机结构 172
7.2.1 RF模拟波束赋形架构 173
7.2.2 混合模数波束赋形架构 174
7.3 毫米波通信中的波束赋形技术 178
7.3.1 模拟波束赋形设计 178
7.3.2 混合波束赋形设计 181
7.4 毫米波通信中的信道估计技术 186
7.4.1 基于压缩感知的窄带信道估计 186
7.4.2 基于压缩感知的宽带信道估计 191
7.5 其他技术简介 194
7.6 总结 196
7.7 参考文献 196
第8章 频谱共享技术 201
8.1 频谱共享技术背景 202
8.1.1 技术背景 202
8.1.2 相关研究现状与面临挑战 205
8.2 动态频谱接入技术 209
8.2.1 频谱接入模型 209
8.2.2 动态频谱接入架构 212
8.2.3 频谱感知 215
8.3 认知无线电技术 218
8.3.1 软件定义无线电 218
8.3.2 认知无线电架构与功能 220
8.3.3 认知无线电的应用与标准 222
8.4 本章小结 225
参考文献 226
第9章 超密集组网 228
9.1 面向5G的超密集组网概述 228
9.1.1 技术背景与研究现状 228
9.1.2 5G场景需求下的超密集组网 230
9.2 超密集组网技术特性与面临的挑战 233
9.2.1 超密集组网概念 233
9.2.2 超密集组网技术特性 234
9.2.3 超密集组网面临的挑战 235
9.3 超密集组网架构 238
9.3.1 超密集组网架构发展趋势 238
9.3.2 架构与功能实体 239
9.3.3 技术发展方向 240
9.4 超密集组网关键技术 242
9.4.1 AP群组技术 242
9.4.2 智能网络联结技术 248
9.4.3 高级干扰管理技术 253
9.5 本章小结 257
参考文献 258
第10章 终端到终端（D2D）通信 260
10.1 D2D通信概述 260
10.1.1 研究背景及现状 260
10.1.2 D2D通信关键技术 262
10.1.3 D2D通信研究面临的挑战 265
10.2 D2D通信衬底蜂窝网络 265
10.2.1 基于D2D衬底的蜂窝网络概念 265
10.2.2 LTE-A网络与D2D通信架构 266
10.2.3 D2D衬底的LTELTE-A网络研究 269
10.3 D2D通信干扰协调管理 272
10.3.1 干扰分析与防止 272
10.3.2 功率控制 273
10.4 D2D资源管理 278
10.4.1 资源管理模型 278
10.4.2 基于博弈论的资源分配 283
10.5 D2D通信的应用 287
10.5.1 车联网应用 287
10.5.2 移动互联网应用 288
10.5.3 M2M通信应用 289
10.6 本章小结 289
参考文献 290
第11章 5G应用场景 293
11.1 5G应用场景概述 293
11.2 增强型移动宽带 296
11.2.1 具体应用场景 296
11.2.2 关键技术 298
11.2.3 典型场景布局 299
11.3 超可靠和低时延通信 303
11.3.1 具体应用场景 303
11.3.2 关键技术 305
11.3.3 典型场景布局 307
11.4 大规模机器类型通信 308
11.4.1 具体应用场景 308
11.4.2 关键技术 309
11.4.3 典型场景布局 314
参考文献 315
附录A ZFMMSE预编码器MATLAB仿真程序 317
附录B ZFMMSE多用户信号检测器MATLAB仿真程序 319
附录C BD ZFMMSE多用户信号检测器MATLAB仿真程序 321
附录D 符号说明 324
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| 內容試閱：
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前言
未来移动通信提出了高速率、高可靠、低时延、广连接的要求，可有效支撑智能制造、无人驾驶、物联网等行业发展。为了满足新的技术需求，以5G为代表的未来移动通信技术提出了很多新要求，在空口方面涌现了很多新技术、新方法。
空口技术指的是移动终端到基站之间的连接协议，是移动通信的一个至关重要的标准。在这一背景下，本书梳理了近年来的最新研究成果，主要介绍以5G移动通信为代表的未来移动通信中的新型空口技术，阐述覆盖增强技术、频效提升技术、频谱扩展技术、能效提升技术。本书主要内容包括新型编码调制、新波形、新型多址、全时双工、大规模天线、高频段通信、频谱共享、超密集组网、终端通信等，并结合高可靠低时延（uRLLC）和大规模机器类型通信（mMTC）等典型应用场景讲授基础理论和典型应用。帮助读者快速了解5G移动通信技术需求、基础理论、关键技术以及应用场景，学习和掌握以5G为代表的未来移动通信空口新技术，以及模型构建和仿真评估，深入了解新型空口关键技术的研究进程与产业化应用。
本书对5G移动通信新型空口技术进行了全面梳理和总结，并结合业务需求、应用场景、仿真验证等，从多维度阐述相关技术，希望为该领域科研工作者的进一步研究提供一定理论基础和技术储备，可帮助通信信号处理、无线通信等领域本科生、研究生及相关工程人员熟悉相关知识、了解学术界和工业界最新进展，进一步开展相关科研工作。
本书由杨昉、刘思聪、高镇共同编著。本书是作者多年研究工作的凝练和总结。同时参考了大量参考文献，在此向文献资料的著作者表示感谢。鉴于水平所限，书中的疏漏、不妥甚至错误在所难免，恳请读者批评指正。
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