扩展频谱通信系统原理 第3版PDF电子书下载

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第1章 信道编码和调制 1

1.1 分组码 1

1.1.1 硬判决译码的错误概率 7

1.1.2 软判决译码与脉冲幅度调制的编码度量 11

1.1.3 正交信号的编码度量 18

1.1.4 无编码FSK符号检测 22

1.1.5 性能实例 24

1.2 卷积码与格型码 26

1.2.1 契尔诺夫界 37

1.2.2 网格编码调制 39

1.3 交织器 41

1.4 经典级联码 43

1.5 Turbo码 44

1.5.1 MAP译码算法 45

1.5.2 并行级联Turbo码 48

1.5.3 卷积Turbo码 49

1.5.4 分组Turbo码 53

1.5.5 Turbo网格编码调制 54

1.5.6 串行级联Turbo码 55

1.5.7 Turbo乘积码 55

1.6 迭代解调与译码 57

1.6.1 比特交织编码调制 60

1.6.2 仿真实例 61

1.7 低密度奇偶校验码 65

1.7.1 非规则重复累加码 68

1.7.2 LDPC码性能 70

1.8 思考题 71

第2章 直接序列扩谱系统 73

2.1 定义与概念 73

2.2 扩谱序列与波形 76

2.2.1 随机二进制序列 77

2.2.2 移位寄存器序列 79

2.2.3 最大序列 82

2.2.4 自相关函数和功率谱 84

2.2.5 特征多项式 87

2.2.6 长周期非线性序列 91

2.2.7 码片波形 94

2.2.8 部分相关序列 94

2.3 BPSK调制系统 95

2.3.1 载波频率上的单音干扰 99

2.3.2 一般的单音干扰 100

2.3.3 高斯干扰 103

2.4 四进制系统 104

2.4.1 复二进制扩谱序列 110

2.4.2 采用信道编码的系统 112

2.5 脉冲干扰 112

2.6 非相干直扩系统 120

2.7 基于带通匹配滤波器的解扩 123

2.7.1 声表面波滤波器 126

2.7.2 抗多径的相干系统 128

2.8 思考题 132

第3章 跳频扩谱系统 134

3.1 概念和特征 134

3.2 正交FSK跳频 138

3.2.1 系统说明 138

3.2.2 多音干扰 143

3.3 CPM和DPSK调制的跳频系统 145

3.3.1 FH/CPM 146

3.3.2 FH/DPSK 152

3.4 FH/CPM的功率谱密度 154

3.5 解跳后FH/CPFSK信号的数字解调 157

3.6 部分频带干扰下的编码 161

3.6.1 Reed-Solomon编码 163

3.6.2 网格编码调制 168

3.6.3 Turbo码与LDPC码 170

3.7 混合扩谱系统 170

3.8 频率合成器 172

3.8.1 直接频率合成器 172

3.8.2 直接数字频率合成器 174

3.8.3 间接频率合成器 176

3.8.4 多环频率合成器 179

3.8.5 小数分频频合器 180

3.9 思考题 181

第4章 扩谱码同步 183

4.1 扩谱序列的捕获 183

4.1.1 匹配滤波器捕获 186

4.1.2 序贯估计 188

4.2 顺序搜索捕获 189

4.2.1 切比雪夫不等式的应用 192

4.2.2 均匀分布下的均匀搜索 193

4.2.3 连续计数双驻留捕获 194

4.2.4 单驻留和匹配滤波捕获 195

4.2.5 上下双驻留捕获 196

4.2.6 惩罚时间 198

4.2.7 其他搜索策略 199

4.2.8 捕获时间的概率密度函数 201

4.2.9 替代分析 202

4.3 相关器捕获 205

4.4 序贯捕获 212

4.5 扩谱码跟踪 213

4.6 跳频图案 218

4.6.1 匹配滤波器捕获 218

4.6.2 顺序搜索捕获 225

4.6.3 跳频图案跟踪 230

4.7 思考题 231

第5章 自适应滤波器与阵列 233

5.1 实梯度与复梯度 233

5.1.1 实梯度 233

5.1.2 复梯度 233

5.2 自适应滤波器 236

5.2.1 最优权向量 236

5.2.2 柯西－施瓦茨不等式 237

5.2.3 最速下降法 238

5.2.4 LMS算法 238

5.2.5 均值收敛 239

5.2.6 失调 240

5.3 窄带干扰的消除 242

5.3.1 时域自适应滤波器 243

5.3.2 变换域处理 245

5.3.3 非线性滤波 247

5.3.4 自适应ACM滤波器 252

5.4 宽带干扰消除 254

5.4.1 拉格朗日乘子 254

5.4.2 最小功率约束准则 255

5.4.3 Frost算法 256

5.4.4 均值收敛 257

5.5 最优阵列 259

5.6 用于直扩系统的自适应阵列 262

5.6.1 极大极小算法的推导 262

5.6.2 处理器的实现 265

5.6.3 收敛性分析 269

5.6.4 极大极小算法仿真 271

5.7 跳频系统的自适应阵列 274

5.7.1 初始和主处理器 274

5.7.2 预测自适应滤波器 277

5.7.3 仿真实验 279

5.8 思考题 281

第6章 衰落与分集 283

6.1 路径损耗、阴影与衰落 283

6.2 时间选择性衰落 286

6.2.1 衰落速率与衰落持续时间 291

6.2.2 空间分集与衰落 292

6.3 频率选择性衰落 295

6.3.1 信道冲激响应 296

6.4 衰落信道的分集 298

6.4.1 最大比合并 299

6.4.2 相干解调及其度量 300

6.4.3 等增益合并 308

6.4.4 选择分集 317

6.4.5 发射分集 321

6.5 信道编码 324

6.5.1 比特交织编码调制 331

6.6 Rake解调器 331

6.7 跳频与分集 339

6.8 多载波直扩系统 340

6.8.1 多载波CDMA系统 342

6.8.2 具有频域均衡的DS-CDMA系统 356

6.9 思考题 361

第7章 码分多址接入 363

7.1 信息论的应用 363

7.2 DS-CDMA的扩谱序列 366

7.2.1 同步通信 368

7.2.2 异步通信 371

7.2.3 误符号率 376

7.2.4 复四进制序列 377

7.3 随机扩谱序列系统 379

7.3.1 Jensen不等式 379

7.3.2 基于BPSK的直扩系统 380

7.3.3 四相直扩系统 388

7.4 FH-CDMA中的跳频图案 391

7.5 多用户检测器 394

7.5.1 最优检测器 395

7.5.2 常规单用户检测器 398

7.5.3 去相关检测器 399

7.5.4 最小均方误差检测器 402

7.5.5 自适应多用户检测 405

7.5.6 干扰抵消器 406

7.5.7 跳频多用户检测器 409

7.6 思考题 410

第8章 移动Ad Hoc网和蜂窝网 412

8.1 条件中断概率 412

8.1.1 举例 418

8.2 DS-CDMA移动Ad Hoc网络 420

8.2.1 保护区 425

8.2.2 举例 427

8.3 DS-CDMA蜂窝网 430

8.3.1 捕获与同步 431

8.3.2 功率控制 433

8.3.3 自适应速率控制 436

8.3.4 空间分布和网络模型 436

8.4 DS-CDMA上行链路 439

8.4.1 上行功率控制 440

8.4.2 上行速率控制 441

8.4.3 性能举例 444

8.5 DS-CDMA下行链路 447

8.5.1 下行速率控制 449

8.5.2 下行链路功率控制 450

8.5.3 性能分析 450

8.6 FH-CDMA移动Ad Hoc网络 453

8.6.1 条件中断概率 455

8.6.2 速率自适应 455

8.6.3 调制限制下的区域频谱效率 455

8.6.4 优化算法 456

8.7 FH-CDMA蜂窝网络 460

8.8 思考题 461

第9章 迭代信道估计、解调和译码 464

9.1 期望最大化算法 464

9.1.1 固定点迭代 469

9.2 直扩系统 470

9.2.1 编码、调制及信道估计 470

9.2.2 迭代接收机结构 471

9.2.3 EM算法 473

9.2.4 接收机处有准确相位信息 476

9.2.5 接收机处无相位信息 477

9.2.6 盲PACE估计的折中 477

9.2.7 仿真结果 478

9.3 信息论导论 485

9.4 健壮跳频系统 487

9.4.1 系统模型 488

9.4.2 解调器度量 488

9.4.3 信道估计 491

9.4.4 调制指数的选择 494

9.4.5 部分频带干扰 496

9.4.6 异步多址接入干扰 500

9.5 习题 503

第10章 扩谱信号的检测 505

10.1 直扩信号的检测 505

10.2 能量检测器 509

10.2.1 瑞利衰落 513

10.2.2 噪声功率估计 516

10.2.3 其他实现问题 519

10.3 跳频信号的检测 522

10.4 信道化能量检测器 525

10.5 习题 531

附录A：高斯随机变量与过程 533

A.1 一般特征 533

A.2 中心极限定理 537

附录B：特殊函数 541

B.1 伽马函数 541

B.2 贝塔函数 541

B.3 第一类贝塞尔函数 542

B.4 Q函数 543

B.5 Marcum Q函数 543

B.6 超几何函数 543

附录C：信号特性 544

C.1 带通信号 544

C.2 平稳随机过程 546

C.3 直接下变频器 549

C.4 抽样定理 551

附录D：概率分布 554

D.1 卡方分布 554

D.2 中心卡方分布 556

D.3 莱斯分布 556

D.4 瑞利分布 557

D.5 指数分布与伽马分布 558

参考文献 560

索引 565

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