通信新读

前言

本书中的文字符号及其说明

第0章通信系统概论

01先说点对点通信

011通信最简单模型

012基于最简单模型...

前言

本书中的文字符号及其说明

第0章通信系统概论

01先说点对点通信

011通信最简单模型

012基于最简单模型的发展

013如何给通信系统打分

02再论网络级通信

03聚焦无线通信系统发展

第一部分信号表示与分析

第1章什么是信号

11到时别忘了给个信号

12信号的能耗度量

13信号的简单表示——冲激分解

第2章信号表示论第一场

21傅里叶级数——并非一鸣惊人的登场

211发表论文不容易啊

212周期信号的傅里叶级数

22傅里叶变换——不就是计算坐标吗

221晋级——从傅里叶级数到傅里叶变换

222方波信号和sinc信号——专访这对儿金童玉女

223信号频谱——看你是否有男高音潜质

224周期信号的傅里叶变换

23其他变换形式——不只是傅里叶

第3章线性系统简介

31线性系统基础

311什么是线性系统

312什么是线性时不变系统

32无失真系统

321不仅仅这样才叫无失真

322线性系统如何做到无失真

第4章信号表示论第二场

41采样定理——联系模拟与数字的纽带

411从信号频谱跟踪采样带来的变化

412发现信号的DNA——特殊的采样点序列

413拿信号的DNA克隆原信号

414最经济的采样——以奈奎斯特率采样

415落实现实信号的采样与重建

42离散傅里叶变换——不仅仅是两串序列变来变去

421离散时间序列的傅里叶变换（DTFT）

目录422离散傅里叶变换（DFT/IDFT）——完美的蜕变

43OFDM基本原理——是否出场太早？决不！

431正交信号是基础

432简化信号接收与DFT

433简化信号发射与IDFT

434一段话总结

第一部分小结

第二部分基本通信原理

第5章从理想通信开始

51理想模拟信号通信

52理想数字信号通信

521生成——从声音如何得到数字信号

522发射——数字信号如何发射出去

523接收——接收端接收到什么信号

524恢复——数字信号在接收端如何无失真恢复

525极限——理想信道下的极限传输能力

526回归——理想回归现实的一点说明

53数中有模，模中有数

531数—模转换

532模—数转换

第6章总要面对现实

61高斯分布——标致又实用

62白噪声——最无章可循

63加性高斯白噪声（AWGN）

第7章信号调制与解调

71浅谈其基本思想

711调制方法简介

712解调及性能考虑

72I/Q正交调制

721天生I路与Q路

722调制符号也分星座

第8章信号接收判决基本方法

81加性噪声信道性能分析

811相关接收判决

812匹配滤波判决

813先验与后验概率判决

814平均错误概率最小化判决

82乘性噪声也来凑热闹

83加法和乘法不分家

第二部分小结

第三部分信息论基础

第9章香农熵

91熵的提出——和香农不一样的思考

92数据压缩极限——熵的一个重要应用

93也谈条件熵与互信息

第10章有失真系统的无失真通信

101问题具体化——章标题矛盾，是不是写错了

102怎么无误通信——标题没错，一切皆有可能

第11章信道容量：噪声信道的极限传输能力

111解读香农在1948年开山之作中的思考

1111将模拟信号直观几何模型化

1112想办法让随机性稳定下来

1113就这么得到AWGN信道容量

1114几何模型化很有意思的应用

112另一个角度得到AWGN信道容量

1121有失真系统无失真通信的延续

1122关键是如何完成最后一步的华丽转身

113非AWGN信道的信道容量

1131非高斯但仍为加性白噪声信道

1132别老是白噪声啊，给点颜色看看

114从香农信道容量公式出发

1141带宽与功率的此消彼长

1142矛盾——频谱效率与功率效率

1143香农编码定理及冷落的另一半

115达到信道容量现实工艺问题

第12章信道编码

121基础讨论

1211两届奥运会都错失射击冠军的兄弟

1212编码的检错纠错能力

122具体信道编码简介

1221分组码及应用

1222卷积码及应用

1223都差香农限一截，怎么选

123循环冗余校验（CRC）

1231CRC为什么能判断对错

1232哪些错误逃不过CRC的法眼

1233顺路提提奇偶校验

第三部分小结

第四部分无线通信原理

第13章无线信道——无线通信就围着她转

131无线信道基本传播特性

132理想无线信道——自由空间

1321静态信道——理想中的理想

1322相对运动与多普勒频移

1323自由空间信道就不变吗

133现实环境无线信道

1331条条道路通罗马——也谈多径传播

1332信道变化有多快——相干时间来抢答

1333时频同步与时频相干性

134无线传输基带通用模型

1341频带信号的基带表示——I/Q调制风云再起

1342无线信道的基带特征——斩断载频的枷锁

1343信号追尾如何处理——码间串扰

1344基带通用离散系统模型一统江湖

1345推广及小结

第14章各类具体信道模型分析

141信道容量分析及应用

1411固定慢衰落信道——存银行固定收益

1412随机慢衰落信道——一锤子买卖

1413快衰落信道——长线操作

1414单发多收（SIMO）之最大比合并

1415多发单收（MISO）之波束成型

142常用接收算法介绍

1421最大似然接收算法——直观又合理的想法

1422线性接收之MRC算法——偏心有用信号

1423线性接收之ZF算法——只管消灭干扰

1424线性接收之LMMSE算法——做一个和事老

1425带循环前缀的频域均衡——简单了，但是有代价的

143分集思想及应用

1431分集思想——别把鸡蛋放同一个篮子里

1432时间分集及应用举例

1433频率分集及应用举例

1434空间分集及应用举例

第15章OFDM技术进阶

151再回首

152如何对付多径环境

153时频偏移的影响

1531对迟到/早退的容忍度

1532决不容忍频率偏移

154OFDM技术实际系统参数选择

155信号PAPR特性——被功放看中的品质

1551功率放大器效率问题

1552单载波信号的PAPR特性

1553OFDM信号的PAPR特性

1554如何得到PAPR合适的信号

第16章多天线技术原理及应用

161先尝尝多天线能带来的甜头

162值得单独呈现的Alamouti发射分集方案

1621发射端信息不灵通怎么办

1622Alamouti的精明之处

1623Alamouti发射分集的性能

1624基于Alamouti思想的推广

163更大的惊喜——空间复用能力

1631空分复用原理呈现一

1632空分复用原理呈现二

164信道矩阵的SVD分解及快速应用

1641信道矩阵的SVD分解及性质

1642从SVD另眼相看MISO之波束成型

1643趁热打铁谈MIMO之波束成型

1644还有惊喜吗——透过SVD再看空分复用能力

165MIMO系统信道容量

1651信道奇异向量系统的信道容量

1652一般MIMO系统的极限传输能力

1653博弈——分集能力和复用能力

166信号发射和接收算法讨论

1661信号发射算法——到哪个山头唱哪支歌

1662信号接收算法——接替发射端操心

167MIMO原理在不同场景下的具体应用

1671下行多用户MIMO——“我要挑战10个”

1672上行多用户MIMO——以多欺少

第四部分小结

第五部分LTE关键技术选讲

第17章LTE概述及多址接入技术

171LTE概述

172常见多址方式及应用

1721I/Q正交复用——开个头

1722时、频、码分多址——老将

1723正交频分复用多址——正值当年

1724空分多址——新秀

173LTE上下行多址方式

1731LTE下行多址方式：OFDMA

1732LTE上行多址方式：SC-FDMA

第18章上下行同步机制

181网络侧无线帧时间轴——列车时刻表

1811FDD上下行无线帧时间轴

1812TDD上下行无线帧时间轴

182下行同步机制——车站接人的常识

183上行同步机制——赶车要趁早

第19章主要信道设计与信令机制

191下行调度及HARQ

1911下行物理信道串烧

1912下行HARQ及数据重传

192上行调度及HARQ

1921重点介绍PUCCH

1922上行HARQ和数据重传

第20章下行数据传输机制

201数据比特流处理流程

2011添加CRC——接收对错的判断

2012信道编码——选择合适的信号

2013比特加扰——随机化干扰

2014生成星座符号——机械的步骤

2015星座符号到空间数据流——分组行动

2016对空间数据流预编码——每组再伪装

2017基带信号生成并上射频发送——出发

202下行参考信号设计

2021公共参考信号——阳光普照

2022专用解调参考信号——VIP定制

203传输模式简介——LTE招式大全

2031第一招：单天线传输

2032第二招：发射分集传输

2033第三招：开环空分复用传输

2034第四招：闭环空分复用传输

2035第五招：单流波束成型传输

204下行功率分配

2041功率分配的意义

2042做了好事要让人知道

第21章上行数据传输机制

211数据比特流处理流程

212上行参考信号设计

2121数据解调参考信号

2122信道探测参考信号

213上行功率控制

2131功率控制的意义

2132功率控制的实现机制

附录A通信原理利器之线性空间理论

A1线性空间

A11线性空间定义与理解

A12线性空间的基与向量坐标

A13信号组成的线性空间举例

A14线性方程组与矩阵

A2内积空间

A21内积定义与理解

A22重要量化关系及应用

A23向量的坐标计算

A3正交原理

A31如何才算正交

A32向量空间的正交基

A33正交原理

A34投影与夹角

A4线性映射

A41线性变换

A42正交变换

附录B论应用根基之概率基础与随机过程

B1概率空间

B2随机变量

B21随机变量的概率描述

B22随机变量的统计特征

B23随机变量的联合概率

B24随机变量的函数

B25随机变量间特征量刻画

B3随机信号

B31随机过程

B32随机信号的相似性

B4重要极限定理

B41中心极限定理

B42大数定理

附录C第一部分数理推导

C1信号的简单表示

C11略讲信号之间运算

C12冲激函数与信号冲激分解

C2傅里叶级数

C3傅里叶变换

C31角频率与线频率傅里叶变换关系

C32傅里叶变换性质及其应用

C33方波信号与sinc 信号

C4换个角度从头再来——再发现采样定理

C5离散傅里叶变换

C51离散序列与其傅里叶变换采样点关系

C52离散傅里叶变换性质及应用

附录D第三部分数理推导

D1香农熵的提出

D2高斯分布的熵计算

D3熵、联合熵、条件熵之间的关系

附录E第四部分数理推导

E1SISO快衰落信道容量计算

E2常用接收算法介绍

E21ZF算法应用于ISI信道

E22LMMSE算法推导

E3矩阵SVD分解性质推导

E4信道奇异向量系统的信道容量

参考文献