5G移动通信空口新技术 杨昉,刘思聪,高镇 编 epub 下载 pdf 网盘 2025 mobi 在线 免费

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。

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

1.5.15G总体愿景25

1.5.2需求与挑战26

1.5.35G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

2.2.1LDPC码定义41

2.2.2校验矩阵构造42

2.2.3LDPC码编码44

2.2.4LDPC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

2.3.4Polar码编码58

2.3.5Polar码译码58

参考文献59

第3章5G新波形61

3.1概述61

3.2OFDM技术基础62

3.3FBMC66

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

3.4UFMC71

3.4.1UFMC系统发射机71

3.4.2UFMC系统接收机72

3.5GFDM73

3.5.1GFDM基本原理及系统实现74

3.5.2GFDM系统发射机75

3.5.3GFDM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

4.1OMA与NOMA概述88

4.2功率域NOMA92

4.2.1基于SIC接收机的标准功率域NOMA93

4.2.2基于MIMO技术的功率域NOMA97

4.2.3多用户协作的功率域NOMA98

4.2.4多点协作的功率域NOMA99

4.3码域NOMA100

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NOMA110

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MIMO138

6.2.2MU-MIMO140

6.3大规模MIMO技术中预编码方法143

6.3.1ZF预编码143

6.3.2MMSE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

6.4.1ZF多用户信号检测器147

6.4.2MMSE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

6.5.1TDD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

7.2.1RF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

9.1.25G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

9.4.1AP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

10.1D2D通信概述260

10.1.1研究背景及现状260

10.1.2D2D通信关键技术262

10.1.3D2D通信研究面临的挑战265

10.2D2D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

10.2.2LTE-A网络与D2D通信架构266

10.2.3D2D衬底的LTE/LTE-A网络研究269

10.3D2D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

10.4D2D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

10.5D2D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

10.5.3M2M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

11.15G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AZF/MMSE预编码器MATLAB仿真程序317

附录BZF/MMSE多用户信号检测器MATLAB仿真程序319

附录CBD+ZF/MMSE多用户信号检测器MATLAB仿真程序321

附录D符号说明324

杨昉，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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