CDMA系统工程手册PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

CDMA系统工程手册PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

前言页1

第1章 系统分析的基础知识1

1.1 概述1

1.1.1 多址技术2

1.1.2 扩谱技术4

1.1.3 IS-95系统容量问题6

1.1.4 扩谱系统的分类8

1.1.5 什么是CDMA11

1.1.6 干扰功率与处理增益的矛盾12

1.2 线性系统分析基础14

1.2.1 线性系统14

1.2.2 有限冲激响应滤波器19

1.2.3 傅里叶级数21

1.2.3.1 三角型和指数型傅里叶级数21

1.2.3.2 周期函数的傅里叶变换22

1.3 抽样定理24

1.3.1 频域抽样定理24

1.3.2 时域抽样定理25

1.3.3 带通波形的抽样定理28

1.3.4 离散时间滤波29

1.4 限带传输的基带脉冲成形31

1.4.1 数字应用的限带波形31

1.4.2 IS-95系统的FIR脉冲成形35

1.5 概率函数38

1.5.1 概率40

1.5.2 概率分布函数41

1.5.3 特征函数50

1.5.4 矩生函数52

1.5.5 相关函数和功率谱56

1.5.6 中心极限定理63

1.5.7 切尔诺夫界64

1.5.8 窄带高斯随机过程67

1.5.8.1 瑞利分布68

1.5.8.2 瑞利衰落71

1.5.8.3 正弦波加窄带高斯随机过程71

1.5.8.4 带通噪声的模型和仿真75

1.5.9 χ2分布84

1.5.9.1 中心χ2分布84

1.5.9.2 非中心χ2分布86

1.5.10 对数正态分布89

1.5.10.1 对数正态随机变量的概率密度函数90

1.5.10.2 对数正态随机变量的矩91

参考文献92

附录1A 第2类理想滤波器的冲激响应95

附录1B sinc函数的积分96

附录1C 升余弦滤波器的冲激响应96

附录1D χ2随机变量之差的概率98

2.1.1 自由空间传播101

第2章 移动环境下的电波传播101

2.1 传播理论及模型的概论101

2.1.2 无线视距和传播模型102

2.1.2.1 大气的影响102

2.1.2.2 地形特性及其影响104

2.1.2.3 传播模式106

2.1.3 视距传播和衍射传播的模式108

2.1.3.1 视距传播108

2.1.3.2 超越地形和建筑物的衍射传播112

2.1.4 传播的经验公式113

2.1.4.1 哈塔公式和CCIR公式113

2.1.4.2 WIM公式115

2.1.5.1 朗雷--莱斯模型和TIREM模型120

2.1.5 传播损耗的计算机模型120

2.1.5.2 WIM模型和朗雷--莱斯模型的比较122

2.1.6 传播模型在蜂窝设计中的应用124

2.1.6.1 传播损耗轮廓的数值例子126

2.1.6.2 覆盖区域及最大容许传播损耗128

2.2 无线移动环境131

2.2.1 信道模型131

2.2.1.1 延迟扩展函数131

2.2.1.2 频率传递函数134

2.2.1.3 多普勒扩展函数136

2.2.1.4 延迟扩展和多普勒扩展的组合137

2.2.2.1 随机衰落信道的特征139

2.2.2 衰落和衰落率139

2.2.2.2 常用衰落变量141

2.2.2.3 衰落率和车辆速度143

2.2.3 对数正态阴影149

参考文献150

附录2A 不规则地形传播损耗的详述152

2A.1 仰角152

2A.2 视距路由损耗154

2A.3 衍射损耗154

附录2B 衰落率的持续时间公式的推导155

3.1.1 电话接续161

3.1 话务理论回顾161

第3章 蜂窝系统工程基础161

3.1.2 业务载荷和中继线数162

3.1.3 厄兰B统计量162

3.2 蜂窝概念167

3.2.1 通过频率再用增加移动系统容量167

3.2.2 小区几何学168

3.2.2.1 蜂窝坐标系统170

3.2.2.2 六角形小区的簇172

3.2.2.3 干扰小区的位置173

3.2.3 簇尺寸的选择175

3.2.3.1 干扰比及簇尺寸175

3.2.3.2 干扰比和频谱效率间的折衷178

3.2.4 小区分裂和基站功率180

3.2.5 AMPS参数182

3.3 蜂窝系统的覆盖和容量184

3.3.1 覆盖限制184

3.3.1.1 一般蜂窝系统的链路估算184

3.3.1.2 接收机噪声计算185

3.3.1.3 最大容许传播损耗185

3.3.2 覆盖及容量185

3.3.2.1 覆盖范围受限时的链路容限186

3.3.2.2 多小区容限需求的确定188

3.3.2.3 作为系统载荷函数的反向链路C/I和C/N192

3.3.2.4 系统覆盖及业务载荷196

参考文献200

附录3A 对满足方程组的Pk项的证明201

附录3B 厄兰B分布的矩202

附录3C 阻塞公式的总结202

第4章 IS-95标准概述205

4.1 频率与时间的协同206

4.1.1 蜂窝频段和信道207

4.1.2 系统时间209

4.2 前向链路操作209

4.2.1 前向链路公共空中接口210

4.2.2 正交复用方案210

4.2.3.1 导频信道和正交PN码212

4.2.3 前向链路信道212

4.2.3.2 同步信道214

4.2.3.3 寻呼信道216

4.2.3.4 业务信道218

4.3 反向链路操作220

4.3.1 反向链路公共空中接口220

4.3.2 多址接入方案220

4.3.3 反向链路信道222

4.3.3.1 接入信道222

4.3.3.2 反向业务信道224

4.3.4 前向链路和反向链路的比较226

4.4.1 功率控制227

4.4 IS-95系统的特性227

4.4.1.1 开环功率控制228

4.4.1.2 闭环功率控制229

4.4.1.3 前向链路功率控制230

4.4.2 交织技术230

4.4.3 分集与越区243

参考文献247

附录4A 交织理论248

4A.1 块交织248

4A.2 卷积交织248

4A.3 块交织与卷积交织的比较252

4A.4 交织器设计253

附录4B IS-95中的散列函数254

4B.1 黄金比和斐波纳契数的介绍255

4B.2 散列函数的例子256

4B.3 IS-95的散列函数258

4B.4 IS-95的随机数发生器260

第5章 沃尔什函数和循环冗余校验(CRC)编码265

5.1 沃尔什函数的定义266

5.2 沃尔什序列的特性267

5.3 沃尔什函数的产生271

5.3.1 用莱德马契函数产生沃尔什函数273

5.3.2 用哈达玛矩阵产生沃尔什函数276

5.3.3 有限域281

5.3.4 矢量空间282

5.3.5 用基本矢量产生沃尔什函数284

5.4 用于CDMA的正交沃尔什函数287

5.4.1 用于前向链路的沃尔什函数288

5.4.2 用于反向链路的沃尔什函数291

5.5 沃尔什函数的译码292

5.5.1 相关译码292

5.5.2 快速沃尔什变换译码295

5.6 IS-95数据帧298

5.7 线性分组码299

5.7.1 奇偶校验矩阵305

5.7.2 伴随式的概念和检错310

5.7.3 汉明码314

5.8 循环码316

5.8.1 系统循环码319

5.8.2 循环码编码器321

5.8.3 用移位寄存器电路计算用于检错的伴随式327

5.9 二进制BCH码331

5.10 帧和消息结构质量指示器335

5.10.1 用于前向链路信道的CRC计算335

5.10.2 用于反向链路信道的CRC计算338

参考文献340

第6章 伪噪声序列的理论和应用343

6.1 伪噪声序列的性质343

6.2 扩展伽罗瓦域和本原多项式345

6.2.1 本原多项式的根和最大长度序列350

6.2.2 反多项式和既约多项式的表353

6.2.3 二进制既约本原多项式的线性反馈移位寄存器机理355

6.2.4 相移后的PN序列状态矢量变化规律360

6.3 PN序列的线性移位寄存器实现365

6.3.1 特定初始化矢量的移位寄存发生器366

6.3.2 MSRG输出序列推导370

6.3.3 用模板选择序列的相移373

6.3.4 任意初始状态条件下移位序列和模板之间的关系376

6.3.4.1 五级MSRG的例子383

6.3.4.2 IS-95中使用的PN序列387

6.3.4.3 短PN码模板的例子392

6.4 二进制序列的自相关和互相关特性398

6.4.1 实时信号的相关函数401

6.4.2 PN序列的部分相关函数404

6.4.3 二进制序列波形的谱特性406

6.5 最大长度序列上的操作409

6.5.1 正交性409

6.5.2 PN序列的分量411

6.6 戈尔德码416

6.6.1 互相关问题418

6.6.2 戈尔德码和GPS信号结构422

参考文献423

附录6A 公式g(x)=s (x)的归纳法证明424

6B.1 计算移位K的程序425

附录6B 计算程序425

6B.2 计算xk模f(x)的程序426

6B.3 计算长PN码转移矩阵的程序427

附录6C 相关函数定理的证明429

附录6D 相关函数定理推广到限带脉冲429

第7章 IS-95扩谱信号的调制与解调433

7.1 似然函数433

7.1.1 波形的矢量表示434

7.1.2 高斯信道中的最佳接收机准则439

7.1.3 相关接收机440

7.1.4 匹配滤波器接收机442

7.1.5 M进制通信系统在AWGN信道上的性能446

7.1.6 M进制通信系统差错概率的联合界449

7.2 IS-95系统的调制方案454

7.2.1 前向链路454

7.2.1.1 AWGN条件下前向链路信道的符号差错性能457

7.2.1.2 瑞利衰落条件下前向链路信道的符号差错性能462

7.2.2 反向链路463

7.2.2.1 非相干信号处理463

7.2.2.2 M进制通信系统的包络检波接收机467

7.2.2.3 非相干二进制正交系统470

7.2.2.4 瑞利衰落条件下的非相干二进制正交系统474

7.2.2.5 IS-95CDMA反向链路M进制正交调制方案474

7.2.2.6 IS-95反向链路波形的最佳解调477

7.2.2.7 瑞利衰落条件下反向链路的性能484

7.3 QPSK及BPSK485

7.3.1 BPSK CDMA系统的分析485

7.3.2 QPSK CDMA系统的分析488

7.3.3 BPSK和QPSK方差之比较490

7.4 PN码捕获与跟踪491

7.4.1 相关运算的介绍493

7.4.2 序列初始相位的捕获495

7.4.3 采用延迟锁定环的码跟踪500

7.4.3.1 全时间非相干DLL跟踪503

7.4.3.2 全时间相干DLL跟踪506

7.4.4 T型抖动环(TDL)跟踪508

7.5.1 接收机中脉冲形状的影响分析510

7.5 用于解扩的成形和未成形PN序列510

7.5.2 能量累积的仿真比较512

参考文献515

附录7A 格雷姆--施密特正交化过程517

附录7B BPSK平均差错概率521

附录7C 白噪声积分参数521

附录7D BPSK和QPSK方差的详述524

附录7E 捕获判决噪声项527

第8章 卷积码及其在IS-95中的应用531

8.1 引言531

8.2.1 卷积编码器536

8.2 卷积码536

8.2.2 编码器的连接矢量表示538

8.2.3 编码器的冲激响应表示540

8.2.4 编码器的多项式表示542

8.2.5 编码器的状态表示544

8.2.6 卷积编码器的树状图545

8.2.7 卷积编码器的网格图547

8.3 卷积码的最大似然译码551

8.3.1 最小汉明距译码规则551

8.3.2 维特比译码算法553

8.3.3 卷积码的距离特性558

8.3.4 卷积码的传递函数559

8.3.4.2 卷积码的恶性差错传播561

8.3.4.1 系统卷积码和非系统卷积码561

8.4 卷积码维特比译码的性能界562

8.4.1 硬判决译码的差错概率界562

8.4.2 二进制对称信道的比特差错概率564

8.4.3 软判决译码的差错概率界565

8.4.4 软判决维特比译码的比特差错概率界566

8.4.5 卷积码编码增益的估计569

8.5 IS-95CDMA系统中的卷积码572

8.5.1 IS-95系统中卷积码的性能573

8.5.2 编码增益及约束长度574

8.5.3 接收信号的量化576

参考文献581

文献选编582

附录8A Q函数不等式的证明583

第9章 分集技术的瑞克处理585

9.1 引言585

9.2 分集技术585

9.3 分集选择与合并技术586

9.3.1 选择性分集586

9.3.1.1 非相干M进制移频键控(NCMFSK)588

9.3.1.2 非相干二进制移频键控(NCBFSK)589

9.3.1.3 BPSK调制589

9.3.1.4 采用差分检测的π/4-DQPSK调制590

9.3.2.1 M进制非相干正交调制系统591

9.3.2 等增益分集合并591

9.3.2.2 瑞利衰落下的MFSK调制595

9.3.2.3 L重分集下等增益合并接收的BPSK调制597

9.3.2.4 L重分集下等增益合并接收的差分检测π/4DQPSK调制603

9.3.2.5 非相干二进制正交系统和最佳分集603

9.3.3 最大比合并分集接收604

9.3.3.1 最大比合并分集接收的最佳化证明605

9.3.3.2 最大比合并的例子609

9.4 瑞克接收机概念610

9.4.1 瑞克接收机设计基础611

9.4.2 Price和Green的瑞克概念本质612

参考文献616

9.4.3 用于IS-95 的瑞克概念616

文献选编618

附录9A M进制正交分集性能的推导621

9A.1 选择式分集621

9A.2 等增益合并(EGC)分集接收622

附录9B BPSK分集性能的推导624

9B.1 选择式分集624

9B.2 等增益合并分集接收625

附录9C π/4DQPSK分集性能的推导627

9C.1 选择式分集627

9C.2 等增益合并分集接收628

10.1.1.1 相同小区的干扰629

10.1.1 前向链路同信道干扰629

10.1 CDMA小区629

第10章 CDMA蜂窝系统设计与厄兰容量629

10.1.1.2 其他小区的干扰631

10.1.2 反向链路的同信道干扰635

10.1.2.1 相同小区的干扰635

10.1.2.2 其他小区的干扰635

10.1.2.3 CDMA的再用参数638

10.1.2.4 CDMA容量的再讨论639

10.1.2.5 CDMA的小区载荷640

10.1.3 小区尺寸641

10.1.3.1 最大传播损耗和小区半径641

10.1.3.2 前向链路的功率估算648

10.1.3.3 反向链路的功率估算651

10.1.3.4 链路平衡654

10.2 CDMA链路可靠性和厄兰容量656

10.2.1 链路可靠性与链路容限656

10.2.1.1 无干扰时的链路容限657

10.2.1.2 链路容限与功率控制658

10.2.1.3 有干扰时所需的容限659

10.2.1.4 分集接收和软越区的容限659

10.2.1.5 可靠的信号电平661

10.2.2 厄兰容量662

10.2.2.1 阻塞概率公式662

10.2.2.2 Z的均值和方法664

10.2.2.3 高斯假设下的CDMA阻塞概率公式665

10.2.2.4 对数正态假设下的CDMA阻塞概率公式668

10.2.2.5 CDMA阻塞概率的比较671

10.2.2.6 CDMA FDMA和TDMA厄兰容量比较672

10.2.2.7 忙时用户数674

10.2.3 CDMA区域覆盖分析675

10.2.3.1 所需接收信号电平与载荷之间的函数关系675

10.2.3.2 小区半径与小区载荷之间的函数关系679

10.2.3.3 基站密度682

参考文献687

附录10A 二阶再用因子的分析689

11.1 导频信道PN码偏移的选择693

第11章 CDMA最优化问题693

11.1.1 PN码偏移在系统运行中的作用694

11.1.2 导频信道码偏移搜索参数696

11.1.2.1 多径对搜索窗的影响698

11.1.2.2 相对延迟界699

11.1.2.3 IS-95搜索窗的参数699

11.1.3 偏移间隔的选择701

11.2 CDMA前向链路功率的最佳配置704

11.2.1 前向链路信道的信噪比要求704

11.2.1.1 导频信道704

11.2.1.2 同步信道704

11.2.1.5 干扰和噪声项705

11.2.1.3 导呼信道705

11.2.1.4 业务信道705

11.2.2 前向链路的总功率706

11.2.2.1 前向链路的功率控制因子706

11.2.2.2 前向链路的净损耗707

11.2.3 前向链路的功率解708

11.2.3.1 信道功率在总功率中的分配712

11.2.3.2 功率解的参数变化713

11.3 前向链路衰落容限的选择716

11.3.1 接收机容限的限制716

11.3.1.1 在无干扰条件下接收机和发射机的功率717

11.3.1.2 在有干扰条件下接收机和发射机的功率718

11.3.2.1 接收机容限及发射机容限719

11.3.2 CDMA容限的数值例子719

11.3.2.2 接收机容限及前向链路总功率720

11.4 前向和反向链路的容量平衡721

11.4.1 前向链路容量722

11.4.1.1 渐近的前向链路容量722

11.4.1.2 功率受限的前向链路容量723

11.4.2 容量平衡725

11.5 前向链路动态功率分配的实现728

参考文献734

作者介绍735

索引737