无线通信基础（英文版）图书目录

Contents

1　Introduction　1

1.1　Book objective　1

1.2　Wireless systems　2

1.3　Book outline　5

2　The wireless channel　10

2.1　Physical modeling for wireless channels　10

2.1.1　Free space, fixed transmit and receive antennas　12

2.1.2　Free space, moving antenna　13

2.1.3　Reflecting wall, fixed antenna　14

2.1.4　Reflecting wall, moving antenna　16

2.1.5　Reflection from a ground plane　17

2.1.6　Power decay with distance and shadowing　18

2.1.7　Moving antenna, multiple reflectors　19

2.2　Input/output model of the wireless channel　20

2.2.1　The wireless channel as a linear time-varying system　20

2.2.2　Baseband equivalent model　22

2.2.3　A discrete-time baseband model　25

Discussion 2.1 Degrees of freedom　28

2.2.4　Additive white noise　29

2.3　Time and frequency coherence　30

2.3.1　Doppler spread and coherence time　30

2.3.2　Delay spread and coherence bandwidth　31

2.4　Statistical channel models　34

2.4.1　Modeling philosophy　34

2.4.2　Rayleigh and Rician fading　36

2.4.3　Tap gain auto-correlation function　37

Example 2.1 Clarke’s model　38

Chapter 2 The main plot　40

2.5　Bibliographical notes　42

2.6　Exercises　42

3　Point-to-point communication: detection, diversity, and channel ncertainty　49

3.1　Detection in a Rayleigh fading channel　50

3.1.1　Non-coherent detection　50

3.1.2　Coherent detection　52

3.1.3　From BPSK to QPSK: exploiting the degrees of freedom　56

3.1.4　Diversity　59

3.2　Time diversity　60

3.2.1　Repetition coding　60

3.2.2　Beyond repetition coding　64

Summary 3.1 Time diversity code design criterion　68

Example 3.1 Time diversity in GSM　69

3.3　Antenna diversity　71

3.3.1　Receive diversity　71

3.3.2　Transmit diversity: space-time codes　73

3.3.3　MIMO: a 2×2 example　77

Summary 3.2 2×2 MIMO schemes　82

3.4　Frequency diversity　83

3.4.1　Basic concept　83

3.4.2　Single-carrier with ISI equalization　84

3.4.3　Direct-sequence spread-spectrum　91

3.4.4　Orthogonal frequency division multiplexing　95

Summary 3.3 Communication over frequency-selective channels　101

3.5　Impact of channel uncertainty　102

3.5.1　Non-coherent detection for DS spread-spectrum　103

3.5.2　Channel estimation　105

3.5.3　Other diversity scenarios　107

Chapter 3 The main plot　109

3.6　Bibliographical notes　110

4　Cellular systems: multiple access and interference management　120

4.1　Introduction　120

4.2　Narrowband cellular systems　123

4.2.1　Narrowband allocations: GSM system　124

4.2.2　Impact on network and system design　126

4.2.3　Impact on frequency reuse　127

Summary 4.1 Narrowband systems　128

4.3　Wideband systems: CDMA　128

4.3.1　CDMA uplink　131

4.3.2　CDMA downlink　145

4.3.3　System issues　147

Summary 4.2 CDMA　147

4.4　Wideband systems: OFDM　148

4.4.1　Allocation design principles　148

4.4.2　Hopping pattern　150

4.4.3　Signal characteristics and receiver design　152

4.4.4　Sectorization　153

Example 4.1 Flash-OFDM　153

Chapter 4 The main plot　154

4.5　Bibliographical notes　155

4.6　Exercises　155

5　Capacity of wireless channels　166

5.1　AWGN channel capacity　167

5.1.1　Repetition coding　167

5.1.2　Packing spheres　168

Discussion 5.1 Capacity-achieving AWGN channel codes　170

Summary 5.1 Reliable rate of communication and capacity　171

5.2　Resources of the AWGN channel　172

5.2.1　Continuous-time AWGN channel　172

5.2.2　Power and bandwidth　173

Example 5.2 Bandwidth reuse in cellular systems　175

5.3　Linear time-invariant Gaussian channels　179

5.3.1　Single input multiple output (SIMO) channel　179

5.3.2　Multiple input single output (MISO) channel　179

5.3.3　Frequency-selective channel　181

5.4　Capacity of fading channels　186

5.4.1　Slow fading channel　187

5.4.2　Receive diversity　189

5.4.3　Transmit diversity　191

Summary 5.2 Transmit and receive diversity　195

5.4.4　Time and frequency diversity　195

Summary 5.3 Outage for parallel channels　199

5.4.5　Fast fading channel　199

5.4.6　Transmitter side information　203

Example 5.3 Rate adaptation in IS-856　209

5.4.7　Frequency-selective fading channels　213

5.4.8　Summary: a shift in point of view　213

Chapter 5 The main plot　214

5.5　Bibliographical notes　217

5.6　Exercises　217

6　Multiuser capacity and opportunistic communication　228

6.1　Uplink AWGN channel　229

6.1.1　Capacity via successive interference cancellation　229

6.1.2　Comparison with conventional CDMA　232

6.1.3　Comparison with orthogonal multiple access　232

6.1.4　General K -user uplink capacity　234

6.2　Downlink AWGN channel　235

6.2.1　Symmetric case: two capacity-achieving schemes　236

6.2.2　General case: superposition coding achieves capacity　238

Summary 6.1 Uplink and downlink AWGN capacity　240

Discussion 6.1 SIC: implementation issues　241

6.3　Uplink fading channel　243

6.3.1　Slow fading channel　243

6.3.2　Fast fading channel　245

6.3.3　Full channel side information　247

Summary 6.2 Uplink fading channel　250

6.4　Downlink fading channel　250

6.4.1　Channel side information at receiver only　250

6.4.2　Full channel side information　251

6.5　Frequency-selective fading channels　252

6.6　Multiuser diversity　253

6.6.1　Multiuser diversity gain　253

6.6.2　Multiuser versus classical diversity　256

6.7　Multiuser diversity: system aspects　256

6.7.1　Fair scheduling and multiuser diversity　258

6.7.2　Channel prediction and feedback　262

6.7.3　Opportunistic beamforming using dumb antennas　263

6.7.4　Multiuser diversity in multicell systems　270

6.7.5　A system view　272

Chapter 6 The main plot　275

6.8　Bibliographical notes　277

6.9　Exercises　278

7　MIMO I: spatial multiplexing and channel modeling　290

7.1　Multiplexing capability of deterministic MIMO channels　291

7.1.1　Capacity via singular value decomposition　291

7.1.2　Rank and condition number　294

7.2　Physical modeling of MIMO channels　295

7.2.1　Line-of-sight SIMO channel　296

7.2.2　Line-of-sight MISO channel　298

7.2.3　Antenna arrays with only a line-of-sight path　299

7.2.4　Geographically separated antennas　300

7.2.5　Line-of-sight plus one reflected path　306

Summary 7.1 Multiplexing capability of MIMO channels　309

7.3　Modeling of MIMO fading channels　309

7.3.1　Basic approach　309

7.3.2　MIMO multipath channel　311

7.3.3　Angular domain representation of signals　311

7.3.4　Angular domain representation of MIMO channels　315

7.3.5　Statistical modeling in the angular domain　317

7.3.6　Degrees of freedom and diversity　318

Example 7.1 Degrees of freedom in clustered response models　319

7.3.7　Dependency on antenna spacing　323

7.3.8　I.i.d.Rayleigh fading model　327

Chapter 7 The main plot　328

7.4　Bibliographical notes　329

7.5　Exercises　330

8　MIMO II: capacity and multiplexing architectures　332

8.1　The V-BLAST architecture　333

8.2　Fast fading MIMO channel　335

8.2.1　Capacity with CSI at receiver　336

8.2.2　Performance gains　338

8.2.3　Full CSI　346

Summary 8.1 Performance gains in a MIMO channel　348

8.3　Receiver architectures　348

8.3.1　Linear decorrelator　349

8.3.2　Successive cancellation　355

8.3.3　Linear MMSE receiver　356

8.3.4　Information theoretic optimality　362

Discussion 8.1 Connections with CDMA multiuser detection and ISI equalization　364

8.4　Slow fading MIMO channel　366

8.5　D-BLAST: an outage-optimal architecture　368

8.5.1　Suboptimality of V-BLAST　368

8.5.2　Coding across transmit antennas: D-BLAST　371

8.5.3　Discussion　372

Chapter 8 The main plot　373

8.6　Bibliographical notes　374

8.7　Exercises　374

9　MIMO III: diversity–multiplexing tradeoff and universal space-time codes　383

9.1　Diversity–multiplexing tradeoff　384

9.1.1　Formulation　384

9.1.2　Scalar Rayleigh channel　386

9.1.3　Parallel Rayleigh channel　390

9.1.4　MISO Rayleigh channel　391

9.1.5　2×2 MIMO Rayleigh channel　392

9.1.6　nt×nr MIMO i.i.d.Rayleigh channel　395

9.2　Universal code design for optimal diversity-multiplexing tradeoff　398

9.2.1　QAM is approximately universal for scalar channels　398

Summary 9.1 Approximate universality　400

9.2.2　Universal code design for parallel channels　400

Summary 9.2 Universal codes for the parallel channel　406

9.2.3　Universal code design for MISO channels　407

Summary 9.3 Universal codes for the MISO channel　410

9.2.4　Universal code design for MIMO channels　411

Discussion 9.1 Universal codes in the downlink　415

Chapter 9 The main plot　415

9.3　Bibliographical notes　416

9.4　Exercises　417

10　MIMO IV: multiuser communication　425

10.1　Uplink with multiple receive antennas　426

10.1.1　Space-division multiple access　426

10.1.2　SDMA capacity region　428

10.1.3　System implications　431

Summary 10.1 SDMA and orthogonal multiple access　432

10.1.4　Slow fading　433

10.1.5　Fast fading　436

10.1.6　Multiuser diversity revisited　439

Summary 10.2 Opportunistic communication and multiple receive antennas　442

10.2　MIMO uplink　442

10.2.1　SDMA with multiple transmit antennas　442

10.2.2　System implications　444

10.2.3　Fast fading　446

10.3　Downlink with multiple transmit antennas　448

10.3.1　Degrees of freedom in the downlink　448

10.3.2　Uplink–downlink duality and transmit beamforming　449

10.3.3　Precoding for interference known at transmitter　454

10.3.4　Precoding for the downlink　465

10.3.5　Fast fading　468

10.4　MIMO downlink　471

10.5　Multiple antennas in cellular networks: a system view　473

Summary 10.3 System implications of multiple antennas on multiple access　473

10.5.1　Inter-cell interference management　474

10.5.2　Uplink with multiple receive antennas　476

10.5.3　MIMO uplink　478

10.5.4　Downlink with multiple receive antennas　479

10.5.5　Downlink with multiple transmit antennas　479

Example 10.1 SDMA in ArrayComm systems　479

Chapter 10 The main plot　481

10.6　Bibliographical notes　482

10.7　Exercises　483

Appendix A　Detection and estimation in additive Gaussian noise　496

Appendix B　Information theory from first principles　516

References　546

Index　554

本书介绍无线通信的基本原理，着重强调概念及其在系统中的实现之间的相互影响，涉及的主要问题有MIMO通信、空时编码、机会通信、OFDM和CDMA等，这些概念均利用无线系统的大量实例予以说明。书中还配有大量的习题和图表，可以帮助读者进一步理解材料内容。

本书适合作为通信工程和电子信息类相关专业高年级本科生和研究生的教材，也可供工程技术人员参考。

作者: (美)David Tse

David Tse博士是无线通信领域新一代权威，现任加州大学伯克利分校电气工程与计算机科学系教授，毕业于麻省理工学院。..

无线通信基础

无线通信基础(英文影印版)

作者: (美)Pramod Viswanath

ramod Viswanath博士现任伊利诺伊大学厄巴纳一尚佩恩分校电气与计算机工程系副教授，毕业子加州大学伯克利分校。..

无线通信基础

无线通信基础(英文影印版)

为便于阅读，《无线通信基础及应用》在编写中力求深入浅出、理论联系实际。并力求充分反映无线通信技术的新进展。书中列举了一些例题，在每章后面都附有习题。《无线通信基础及应用》可作为高等学校无线电技术、通信与电子系统等专业高年级本科生的教材，也可作为通信工程技术人员和科研人员继续学习的参考用书。

《无线通信基础及应用》配有电子教案，需要者可登录出版社网站，免费下载。

第1章　绪论

1.1 无线通信系统的构成

1.2 无线通信系统的主要规格指标

1.3 无线通信技术的发展

1.4 无线通信的发展趋势

1.5 现代无线通信系统实例

1.5.1 无线寻呼系统

1.5.2 蜂窝电话

1.5.3 集群通信系统

1.5.4 无绳电话

1.5.5 无线局域网

1.5.6 个人域网

1.5.7 固定无线接入

1.6 无线通信面临的技术挑战

习题

第2章　无线通信基础

2.1 无线信道传播概述

2.1.1 电磁波的基本知识

2.1.2 无线电波的传播方式

2.1.3 电磁波的极化

2.2 大尺度路径损耗

2.2.1 概述

2.2.2 自由空间传播模型

2.2.3 辐射电场与功率的关系

2.2.4 电磁波基本传播机制

2.2.5 无线信道传输损耗模型

2.3 小尺度衰落和多径效应

2.3.1 小尺度多径传播

2.3.2 多径信道的冲激响应模型

2.3.3 无线多径信道特性测量

2.3.4 无线多径信道特性参数

2.3.5 小尺度衰落信道类型

2.3.6 阴影衰落和衰落储备

习题

第3章　无线通信基本技术

3.1 信源编码

3.1.1 语音编码

3.1.2 数据压缩编码

3.2 信道编码

3.2.1 信道编码的基本概念

3.2.2 线性分组码

3.2.3 循环码

3.2.4 卷积码

3.2.5 Turb0编码

3.3 调制技术

3.3.1 调制技术概述

3.3.2 最小频移键控（MSK）

3.3.3 x/4QPSK

3.3.4 正交振幅调制（QAM）技术

3.3.5 正交频分复用调制

3.4 多址技术

3.4.1 频分多址（FDMA）

3.4.2 时分多址（TDMA）

3.4.3 空分多址（SDMA）

3.4.4 扩频多址（SSMA）/码分多址（CDMA）

3.4.5 分组无线电（PR）/随机多址（RA）

3.5 抗衰落技术

3.5.1 分集接收

3.5.2 均衡技术

3.5.3 RAKE接收技术

习题

第4章　移动通信网络技术

4.1 概述

4.1.1 移动通信的概念及特点

4.1.2 移动通信系统的基本组成

4.1.3 移动通信的分类

4.2 频率复用技术和系统容量

4.2.1 频率复用技术

4.2.2 干扰和系统容量

4.3 移动性管理

4.3.1 位置管理

4.3.2 切换控制

4.4 蜂窝通信网络规划

4.4.1 蜂窝网络规划的主要内容

4.4.2 蜂窝无线网络规划流程

4.4.3 蜂窝系统业务量描述与业务量估计

4.4.4 蜂窝无线网络设计

习题

第5章　无线通信系统

5.1 GSM移动通信系统

5.1.1 概述

5.1.2 GSM无线子系统的结构原理

5.1.3 GSM系统的主要规格参数

5.1.4 GSM逻辑信道

5.1.5 GSM唢结构

5.1.6 语音编码和信道编码

5.1.7 GSM安全性管理

5.1.8 GPRS通用分组无线业务

5.2 CDMA蜂窝移动通信系统

5.2.1 IS-95CDMA系统

5.2.2 IS-95系统的无线传输

5.2.3 CDMA系统的功率控制

5.2.4 CDMA系统的软切换

5.3 第三代移动通信系统

5.3.1 系统概述

5.3.2 WCDMA系统

5.3.3 TD-SCDMA系统

5.3.4 CDMA2000系统

5.4 卫星通信

5.5 无线局域网

5.5.1 无线局域网的组成及组网

5.5.2 IEEE802.1 1无线局域网的协议体系

5.6 其他无线通信系统

5.6.1 蓝牙技术

5.6.2 短波通信

5.6.3 无线射频识别技术（RFID）

习题

第6章　无线通信新技术

6.1 软件无线电技术

6.1.1 软件无线电的概念

6.1.2 软件无线电的特点

6.1.3 软件无线电的关键技术

6.1.4 软件无线电的应用

6.2 超宽带无线技术

6.2.1 超宽带的概念

6.2.2 超宽带技术的主要特点

6.2.3 超宽带的关键技术

6.2.4 超宽带与其他近距离无线通信技术的比较

6.2.5 超宽带的应用

6.2.6 超宽带的发展趋势

6.3 智能天线技术

6.3.1 智能天线的组成

6.3.2 智能天线的主要功能

6.3.3 智能天线的分类

6.3.4 智能天线的算法

6.3.5 智能天线的应用

6.3.6 智能天线存在的问题及发展

6.4 WiMAX技术

6.4.1 WiMAX技术概述

6.4.2 WiMAX中的先进技术

6.4.3 WiMAX与其他接入技术比较

6.4.4 WiMAX的现状、应用及发展

6.5 认知无线电技术

6.5.1 认知无线电技术的发展背景

6.5.2 认知无线电的历史和特征

6.5.3 认知无线电的应用场景

6.5.4 认知无线电的关键技术

习题

附录A带通信号的基带等效表示

附录B式（2-3-28）的证明

附录C无线通信中常用英文缩略词

参考文献

……