现代无线通信系统与技术

第一篇无线信号传输理论基础

1无线通信系统原理

1.1无线通信简史

1.1.1无线通信的起源

1.1.2蜂窝移动电话的发明

1.1.3全球蜂窝移动通信网络

1.2无线通信的基本概念

1.2.1单工通信和双工通信

1.2.2无线通信网络

1.3信号和噪声分析

1.3.1信号的调制

1.3.2噪声

1.3.3信噪比

1.3.4噪声系数和噪声温度

1.4频率域信号分析

1.4.1数学基础傅里叶集

1.4.2信号的有限带宽

1.4.3噪声功率谱密度

1.5无线电频谱

1.5.1无线通信领域的频谱

1.5.2信号的带宽约束

1.5.3频谱资源的再利用

习题1

2信号传输理论基础

2.1信号的概念

2.1.1时域

2.1.2频域

2.1.3比特率与带宽的关系

2.2信号的传输

2.2.1模拟数据和数字数据

2.2.2模拟信号和数字信号

2.2.3模拟信号和数字信号的传输

2.3信道容量

2.3.1尼奎斯特带宽

2.3.2香农公式

2.4无线电信号传输媒质

2.4.1地面微波传输

2.4.2卫星微波传输

2.4.3广播无线电波

2.4.4红外线电波

2.5信号传输的多路复用技术

习题2

3无线电波信号的传播

3.1无线电波在自由空间的传播

3.1.1无线电波的传播方式

3.1.2无线电波的基本性质

3.1.3自由空间的传播损耗

3.1.4自由空间条件下的收信电平

3.2地形对电波传播的影响

3.2.1在平滑地面上的电波传播

3.2.2在球形地面上的电波传播

3.3大气对电波传播的影响

3.3.1大气对电波的吸收

3.3.2雨雾引起的电波衰减

3.3.3大气引起电波发生折射

3.4电波传播中的衰落特性

3.4.1电波传播衰落的基本概念和性质

3.4.2平衰落及其瑞利分布统计特性

3.4.3频率选择性衰落

3.5抗衰落技术

3.5.1概述

3.5.2空间分集技术

3.5.3频率分集技术

3.5.4自适应均衡技术

3.5.5智能天线技术

习题3

4无线通信天线

4.1概述

4.2简单天线

4.2.1半波偶极天线

4.2.2辐射电阻

4.3天线的特性

4.3.1天线的辐射图

4.3.2天线的增益和方向性

4.3.3天线的波束宽度

4.3.4前后向增益比

4.3.5主波瓣和副波瓣

4.3.6有效全向辐射功率和有效辐射功率

4.3.7天线的阻抗

4.3.8极化

习题4

5无线通信扩频技术

5.1扩频技术原理

5.2跳频扩频技术

5.2.1跳频的原理和方法

5.2.2采用多相频移键控的跳频扩频

5.2.3跳频的扩频增益

5.3直接序列扩频技术

5.4码分多址技术

5.4.1码分多址的基本原理

5.4.2直接序列扩频的码分多址

5.4.3码分多址扩展序列的生成

习题5

第二篇蜂窝移动通信网络技术

6蜂窝移动通信

6.1蜂窝移动通信网络结构

6.1.1概述

6.1.2蜂窝式网络组织

6.1.3频率复用

6.1.4容量的增加

6.2蜂窝移动通信系统的工作原理

6.2.1蜂窝式移动电话系统的原理

6.2.2移动电话呼叫流程

6.3移动通信网络信号的传播和覆盖

6.4越区切换

6.5功率控制

6.5.1开环功率控制

6.5.2闭环功率控制

6.6话务容量设计

6.6.1无线话务量模型

6.6.2无限信息源和呼损清除模型

习题6

7GSM移动通信技术

7.1概述

7.1.1第一代和第二代蜂窝移动通信系统

7.1.2频分多址和时分多址技术

7.1.3时分多址的主要设计参数

7.2GSM的网络结构

7.2.1移动终端

7.2.2基站子系统

7.2.3网络子系统

7.3GSM的信道和时隙

7.3.1时分多址帧格式

7.3.2GSM的话音编码

7.3.3GSM的数据编码

7.3.4慢跳频技术

7.3.5时延均衡

7.4GSM的信令体系

习题7

8码分多址移动通信技术

8.1概述

8.1.1码分多址蜂窝系统的优点

8.1.2码分多址蜂窝系统的缺点

8.1.3Rake接收原理

8.1.4软切换

8.2码分多址的无线信道

8.2.1IS-95的前向链路

8.2.2IS-95的反向链路

8.3第三代移动通信系统

8.3.1概述

8.3.2IMT-2000的无线接口

8.3.3宽带码分多址的链路设计

8.3.4CDMA20001XEV-DO系统

习题8

第三篇数字微波通信技术

9数字微波通信和数字微波通信系统

9.1数字微波通信

9.1.1无线电波的频段划分及微波通信的常用频段

9.1.2微波的传播特性

9.1.3数字微波通信的特点

9.1.4数字微波通信的分类

9.1.5地面微波中继通信的应用

9.2数字微波通信系统

9.2.1数字微波通信链路的构成

9.2.2数字微波通信系统的组成

9.2.3数字微波通信系统的性能指标

习题9

10数字微波通信的主设备

10.1发信设备

10.1.1发信设备的构成

10.1.2发信设备的主要性能指标

10.1.3微波振荡源

10.1.4上变频器

10.1.5线性功率放大器

10.2收信设备

10.2.1收信设备的构成

10.2.2收信设备的主要性能指标

10.2.3微波低噪声放大器

10.2.4微波收信混频电路

10.3微波通信的天馈系统

10.3.1微波通信天线和馈线系统

10.3.2微波通信天线的技术要求

10.3.3微波通信天线的类型

10.4微波通信的干扰和噪声

习题10

11本地多点分配业务

11.1概述

11.2LMDS系统的结构、特点和应用

11.2.1LMDS系统的结构

11.2.2LMDS系统的特点

11.2.3LMDS系统的应用

11.3LMDS系统的频率分配

11.3.1分配的基本原则

11.3.2工作频段

11.3.3频段配置

11.3.4频段带宽的选择

11.4LMDS系统的技术分析

11.4.1双工方式

11.4.2复用/多址方式

11.4.3调制方式

11.4.4组网方式

11.4.5抗雨衰影响的措施

11.5典型LMDS系统

11.5.1概述

11.5.2系统的组成

12多信道多点分配业务

12.1概述

12.2MMDS系统的结构、特点和应用

12.2.1MMDS系统的结构

12.2.2MMDS系统的特点

12.2.3MMDS系统的应用

12.3MMDS系统的频率分配

12.3.1工作频段

12.3.2频段配置

12.4MMDS系统的技术分析

12.4.1双工方式

12.4.2调制方式

12.4.3复用/多址方式

12.5典型MMDS系统

12.5.1概述

12.5.2系统的结构

12.5.3系统的特点

参考文献

　　本书是在原高等学校通用的《现代通信技术》的基础上，根据理工类应用型本科专业的特点编写的。　　本书内容共三篇：第一篇主要介绍无线信号传输理论基础，包括无线通信系统原理、信号传输理论基础、无线电波信号的传播、无线通信天线、无线通信扩频技术；第二篇主要介绍蜂窝移动通信网络技术，包括蜂窝移动通信原理、GSM移动通信技术、CDMA移动通信技术；第三篇主要介绍数字微波通信技术，包括数字微波通信、数字微波通信系统主设备、本地多点分配业务、多信道多点分配业务。　　为了使读者能全面、系统地掌握现代通信技术的系统知识，达到教育部对应用型本科的要求，在编写本教材时，根据应用型本科的特点，力求由浅入深，循序渐进，通俗易懂，基本概念和基本知识准确清晰，现代无线通信知识的叙述简明扼要，尽量避免繁琐的数学推导。　　本书系统地介绍了现代无线通信技术的历史与现状、无线通信系统原理、信号传输理论基础、无线电波信号的传播、无线通信天线、无线通信扩频技术、蜂窝移动通信原理、GSM移动通信技术、CDMA移动通信技术、数字微波通信、数字微波通信系统主设备、本地多点分配业务、多信道多点分配业务。　　本书力求反映应用型本科的要求和理工类专业的教学特点，内容力求由浅入深，循序渐进，通俗易懂，基本概念和基本知识准确清晰，叙述简明扼要，尽量避免繁琐的数学推导，并且特别注意以形象直观的形式配合文字表述，重点突出，以帮助读者掌握现代无线通信技术的主要内容。　　本书可适应不同层次的读者选用，既可用做高等学校理工类本科教材，也适用于各类工程技术人员参考、阅读。