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第1章 绪论1

1.1 无线通信业务的分类与架构1

1.2 无线通信业务与电波传播模式4

1.3 射频信道的传输特性8

1.4 无线网络与电路设计11

1.5 无线电干扰与兼容性分析17

参考文献18

第2章 地面地物对电波传播的影响19

2.1 无线电波传播的地面环境19

2.1.1 地面环境对电波传播的影响19

2.1.2 陆地地形与环境分类19

2.1.3 海面分类21

2.2 镜反射和漫反射21

2.3 地反射的几何参数23

2.3.1 等效反射平面与等效高度24

2.3.2 地反射射线的掠射角24

2.3.3 地反射射线的出射角和到达角25

2.3.4 直接射线的出射角和到达角25

2.3.5 反射点的位置和反射面的费涅尔区26

2.4 反射系数与反射损耗27

2.4.1 费涅尔反射系数27

2.4.2 反射系数的幅度与相位29

2.4.3 地反射射线和直接射线之间的程差与时延30

2.4.4 地反射损耗30

2.5 地形剖面与绕射传播效应31

2.5.1 地形、地物对电波传播的阻挡31

2.5.2 地形剖面与地球凸起32

2.6 传播电路余隙与电路的几何参数33

2.6.1 电路距离［8］33

2.6.2 电路的方位角［8］34

2.6.3 电路余隙与相对余隙［4］，［5］，［8］35

2.7 半无限吸收屏绕射场的波动解37

2.7.1 半无限吸收屏绕射的波动解37

2.7.2 半无限吸收屏绕射损耗的近似表达式37

2.8 地面电路半无限屏绕射场的几何光学解38

2.8.1 地面电路半无限屏绕射场的几何光学解［4］，［5］38

2.8.2 绕射损耗的几何光学解与波动解的一致性［4］，［5］40

2.8.3几何光学解与波动解近似公式的一致性［8］，［11］42

2.8.4几何光学近似条件的定量表达［8］，［11］42

2.9 多屏绕射场和绕射损耗的几何光学解［8］，［11］43

2.9.1 二屏绕射损耗的几何光学解43

2.9.2 三屏绕射损耗的几何光学解45

2.9.3 多屏绕射损耗的几何光学解46

2.10 绕射损耗的经验预测模型［12］，［13］，［14］46

2.10.1 实用的绕射障碍物分类46

2.10.2 经验的绕射损耗预测模型47

参考文献49

第3章 对流层大气及其沉降物对电波传播的影响50

3.1 地球大气50

3.1.1 对流层51

3.1.2 同温层51

3.1.3 电离层51

3.2 对流层气象的统计特性52

3.2.1 温度52

3.2.2 气压52

3.2.3 湿度53

3.3 中国大陆地区气候的特征［2-5］53

3.4 降雨、云雾和沙尘特性54

3.4.1 降雨特性54

3.4.2 云雾特性［2］，［8］55

3.4.3 沙暴和沙尘特性［2］，［5］56

3.5 大气吸收57

3.5.1 大气吸收的物理过程57

3.5.2 氧气吸收衰减率60

3.5.3 水汽吸收衰减率62

3.6 地面电路大气吸收模型63

3.7 地面电路雨衰减64

3.7.1 地面电路0.01％时间被超过的雨衰减65

3.7.2 地面电路p％时间被超过的雨衰减66

3.8 云、雾衰减预测模型66

3.8.1 云、雾物理模型66

3.8.2 云、雾衰减率［8］，［13］67

3.8.3 云、雾衰减预测模型［8］，［13］68

参考文献69

第4章 超短波通信无线电路设计70

4.1 点对点传播模型70

4.2 已知参数71

4.3 电路视通设计73

4.3.1 地理环境与地形剖面73

4.3.2 电路的距离与方位角和俯仰角［2］74

4.3.3 直接射线、费涅尔椭球与等效地球表面76

4.3.4 主障碍与电路余隙77

4.4 反射点位置与地反射射线作图78

4.4.1 反射点到发射站和接收站的水平距离79

4.4.2 入射线和地反射线的作图80

4.5 传播损耗80

4.5.1 自由空间与自由空间损耗80

4.5.2 绕射损耗81

4.5.3 地反射损耗83

4.6 接收场强和电平计算83

4.6.1 功率通量密度、场强和接收电平［12］83

4.6.2 接收场强和接收电平的中值85

4.6.3 衰落深度86

4.6.4 T％时间场强与接收电平87

4.6.5 衰落储备与衰落余额88

4.6.6 电路设计的逻辑流程图88

4.7 VHF/UHF频段电路设计计算举例89

4.7.1 电路几何参数与视通图89

4.7.2 接收信号电平的设计计算结果91

参考文献92

第5章 微波通信无线电路设计94

5.1 引言94

5.2 需要输入的已知参数95

5.2.1 基本已知参数95

5.2.2 地形剖面数据97

5.3 电路视通设计97

5.4 反射点位置与反射损耗的计算98

5.5 大气吸收损耗98

5.6 雨衰减99

5.6.1 0.01％时间被超过的雨衰减［3］99

5.6.2 p％时间被超过的雨衰减100

5.7 多径衰落100

5.8 接收电平与衰落储备预测101

5.8.1 正常基本传输损耗与正常接收电平101

5.8.2 p％时间的基本传输损耗与接收电平102

5.9 分集设计与分集改善度103

5.9.1 空间分集间隔与分集改善度103

5.9.2 频率分集改善度104

5.10 微波电路设计程序105

5.11 微波电路设计实例106

5.11.1 电路视通图106

5.11.2 主障碍点和反射点位置107

5.11.3 电路工程数据表107

5.11.4 接收电平统计108

5.11.5 几何参数109

参考文献109

第6章 移动通信的信道规划与频率指配111

6.1 陆地移动通信业务的频率资源［10］112

6.1.1 移动通信业务的频带划分112

6.1.2 GSM 900/1800系统的频率资源113

6.1.3 CDMA（IS-95）系统的频率资源115

6.1.4 集群移动通信系统的频率资源116

6.1.5 PHS无线市话系统的频率资源118

6.1.6 3G移动通信系统的频率资源118

6.2 频率资源管理119

6.2.1 频带划分119

6.2.2 频道规划121

6.2.3 频率分配121

6.2.4 频率指配122

6.3 无线网话务业务的信道与频率规划123

6.3.1 话务量估算123

6.3.2 无线网和小区的信道与频率需求规划124

6.4 GPRS业务的信道与频率规划125

6.4.1 GPRS业务信道规划［1］125

6.4.2 GPRS业务的频率规划与覆盖设计127

6.5 无线网络的自动频率指配［8］127

6.5.1 无线电干扰与频率指配127

6.5.2 自动频率指配的已知条件和任务128

6.5.3 电磁兼容矩阵129

6.5.4 频道需求向量与频道状态矩阵130

6.5.5 频道排序131

6.5.6 频率指配131

6.5.7 频率自动指配的逻辑流程与指配举例133

6.6 移动通信系统跳频算法与跳频序列设计［9］133

6.6.1 跳频算法134

6.6.2 慢跳频（SFH）系统频率指配137

6.6.3 慢跳频GSM系统的容量139

6.6.4 跳频系统频率指配的计算与应用举例140

参考文献141

第7章 无线通信的互调干扰问题143

7.1 非线性效应［3］143

7.1.1 二信号合成非线性失真143

7.1.2 三信号合成非线性失真145

7.1.3 可能产生互调干扰的谐波分量148

7.2 互调频率组的鉴别［4］148

7.2.1 互调干扰的频率关系148

7.2.2 鉴别互调干扰频率组的算法设计150

7.3 互调干扰的产生机制与分类153

7.3.1 互调产物153

7.3.2 发射机互调产物引起的互调干扰155

7.3.3 接收机互调产物引起的互调干扰155

7.4 查找引起接收机互调干扰的信号［7］156

7.4.1 可能对接收机产生干扰的互调产物156

7.4.2 互调产物频率检验算法与逻辑流程图156

7.5 同站址互调干扰所要求的空间隔离度［3］159

7.5.1 收发天线间的水平隔离距离的计算159

7.5.2 收发天线间的垂直隔离距离的计算161

7.6 接收机互调干扰电平的计算［5，9］162

7.6.1 接收机互调干扰产物的电平162

7.6.2 干扰判决164

7.6.3 接收机互调干扰计算举例165

7.7 发射机互调干扰信号的覆盖范围［3］166

7.8 陆地移动业务接收机互调干扰分析［6，8］167

7.8.1 互调干扰频率组的检验167

7.8.2 陆地移动通信业务的保护场强和保护比168

7.8.3 计算互调干扰信号的平均场强169

7.8.4 干扰保护余额和干扰判决169

参考文献170

第8章 基站与小区的无线工程设计171

8.1 传播模型与场强分析171

8.1.1 点对面统计传播模型171

8.1.2 点对点传播模型177

8.1.3 接收点场强和接收电平的计算179

8.2 接收机灵敏度与保护场强181

8.2.1 电压灵敏度与功率灵敏度181

8.2.2 天线噪声182

8.2.3 接收机热噪声与接收机最大可用灵敏度182

8.2.4 静态接收机灵敏度182

8.2.5 噪声、门限电平与保护场强183

8.3 基站覆盖区的优化设计［23］184

8.3.1 引言184

8.3.2 输入数据表185

8.3.3 软件逻辑框图186

8.3.4 输出数据图表190

8.4 基站覆盖区的仿真分析［24］191

8.4.1 引言191

8.4.2 覆盖区仿真的功能192

8.4.3 输入数据192

8.4.4 数学模型与算法设计193

8.4.5 输出图形与数据表格196

8.4.6 移动通信无线覆盖方式的多样性197

8.5 室内覆盖分析199

8.5.1 室内传播模型199

8.5.2 建筑物外墙的穿透损耗201

8.5.3 场强与接收电平计算201

参考文献202

第9章 3G和CDMA系统无线网络规划设计204

9.1 CDMA系统的多址方式与信道结构204

9.1.1 伪随机系列与Walsh函数［1］204

9.1.2 CDMA移动通信系统的信道结构［16］205

9.2 CDMA系统无线网业务容量和信道规划［13］210

9.2.1 引言210

9.2.2 信道规划210

9.2.3 容量规划212

9.2.4 多频共用的容量212

9.2.5 CDMA系统各信道所要求的载噪比门限212

9.2.6 小区容量与信道规划举例214

9.3 CDMA系统基站覆盖区优化设计与仿真215

9.3.1 CDMA系统基站覆盖区优化设计的特点215

9.3.2 CDMA系统基站覆盖区优化设计和仿真216

9.3.3 场强模型216

9.3.4 导频信道和前向业务信道所允许的最低场强217

9.4 CDMA系统无线网导频PN-offset指配［14］218

9.4.1 引言219

9.4.2 最小同PN-offset复用距离219

9.4.3 导频偏置指数的最小间隔220

9.4.4 一个区群内的小区数222

9.4.5 区群结构222

9.4.6 小区导频相位矩阵与偏置指数向量224

9.4.7 偏置指数值的分配224

9.4.8 PN-offset指配逻辑流程225

9.5 反向链路覆盖设计［15］225

9.5.1 引言225

9.5.2 基站允许的最低接收电平225

9.5.3 基站最低接收电平计算举例227

9.5.4 反向业务信道所要求的最小发射功率227

9.5.5 移动台所需最小发射功率计算举例228

9.5.6 反向覆盖算法设计230

参考文献230

第10章 3G与多业务系统信道和频谱需求规划232

10.1 3G系统特点232

10.2 3G系统的频段232

10.3 3G与多业务系统地面频谱需求量计算233

10.3.1 计算频谱需求量的总公式233

10.3.2 蜂窝面积234

10.3.3 用户数量与每用户的业务量235

10.3.4 每小区和每区群的业务量238

10.3.5 每元小区和每区群所需要的信道数239

10.3.6 每元小区各业务所要求的比特速率241

10.3.7 频谱需求估算242

10.3.8 频谱需求计算流程244

10.4 输入参数245

10.5 输出结果246

参考文献246

第11章 陆地移动通信网的干扰与协调247

11.1 频率复用247

11.1.1 区群结构与频率复用距离248

11.1.2 允许的最小频率复用距离251

11.2 干扰隔离度［4］253

11.2.1 自由空间干扰隔离度253

11.2.2 随机信号与时间和地点概率254

11.2.3 干扰隔离度的一般表达式256

11.2.4 允许的最小隔离度258

11.3 干扰电平和干扰场强以及干扰判据［5］260

11.3.1 干扰信号电平的计算260

11.3.2 干扰信号场强的计算261

11.3.3 保护场强和保护电平262

11.3.4 干扰判据263

11.4 网内同频干扰的预测计算［15］265

11.4.1 引言265

11.4.2 输入参数266

11.4.3 蜂窝网的频率复用与载干比计算267

11.4.4 有用信号和干扰信号的传播路径长度与方位角269

11.4.5 算法设计与计算举例270

11.5 网内同频干扰的简单评估［16］272

11.5.1 引言272

11.5.2 场强模型272

11.5.3 载干比的表达式273

11.5.4 干扰信号距离的计算274

11.5.5 各类移动通信系统的干扰评判标准276

11.6 移动通信网间的边界协调278

11.6.1 干扰与协调278

11.6.2 频率协调协议的一般内容279

11.6.3 协调程序与数据资料交换的项目与格式279

11.6.4 协调区的界定279

11.6.5 用频协调280

11.6.6 无线电协调的技术标准282

11.6.7 干扰处理284

参考文献285