描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787121269424
1.1 高阶调制及其应用背景
1.2 MPSK的定义及分类
1.2.1 定义
1.2.2 分类
1.3 PSK星座图
1.4 PSK调制器
1.5 MPSK信道频带利用率
1.6 PSK解调
1.6.1 双正交载波相干解调器
1.6.2 单正交载波相干解调器
1.7 PSK误比特率
1.8 PSK信号的功率谱密度
1.9 PSK的载波同步
1.10 小结
第2章 多元正交幅度调制(MQAM)
2.1 概述
2.1.1 为什么要提出MQAM
2.1.2 正交幅度调制的类型
2.2 调制器
2.2.1 全响应正交幅度调制
2.2.2 部分响应
2.3 解调器
2.3.1 全响应
2.3.2 部分响应
2.4 正交幅度调制的性能
2.4.1 功率谱密度
2.4.2 信号频带利用率
2.4.3 功率峰均比
2.4.4 误比特率
2.4.5 正交串扰
2.5 小结
第3章 MPSK和MQAM接收机
3.1 已调信号的表达式
3.1.1 MPSK
3.1.2 MQAM
3.2 接收模型
3.2.1 相关解调器
3.2.2 检测器
3.2.3 相干解调器
3.3 接收机的组成
3.3.1 接收机框图
3.3.2 两路基带信号表达式
3.3.3 环路设计思想及策略
3.4 载波同步原理
3.4.1 信号参数估计
3.4.2 似然载波相位估计
3.4.3 实现似然载波相位的方法
3.5 MPSK载波同步模拟环
3.6 信号空间分割法
3.6.1 信号平面分割法举例
3.6.2 信号平面分割法小结
3.6.3 误差信号提取的硬件实现
3.7 MPSK载波同步数字环
3.7.1 QPSK
3.7.2 PSK
3.7.3 PSK
3.7.4 MPSK数字环性能的比较
3.8 MQAM载波同步环
3.8.1 用QPSK的载波环进行跟踪
3.8.2 基于全星座信号点的载波跟踪环
3.9 环路的捕获
3.9.1 捕获的基本知识
3.9.2 自动扫描
3.9.3 辅助鉴频
3.10 码元同步
3.10.1 从基带信号过渡沿提取误差信号
3.10.2 从眼图开启点提取误差信号
3.11 自动增益控制环
3.11.1 中频AGC
3.11.2 基带AGC
3.12 直流漂移抵消环
3.12.1 MQAM
3.12.2 QPSK
3.13 载波相位和码元定时的联合估计环
3.14 小结
第4章 正交频分复用(OFDM)
4.1 无线信道的传播特性
4.1.1 电波传播方式
4.1.2 无线信道的衰落特性
4.1.3 无线信道的时变特性
4.1.4 国际规范
4.2 离散傅里叶变换
4.2.1 离散傅里叶级数
4.2.2 离散傅里叶变换
4.2.3 利用循环卷积计算线性卷积
4.2.4 连续傅里叶变换的离散化过程
4.3 快速傅里叶变换
4.3.1 时间抽选基2FFT算法
4.3.2 频率抽选基2FFT算法
4.3.3 基2IFFT算法
4.3.4 基2FFT的应用
4.3.5 基4FFT算法
4.4 OFDM技术的原理
4.4.1 提出ODFM的背景
4.4.2 OFDM的工作原理
4.4.3 OFDM时间离散系统
4.4.4 OFDM的性能
4.5 OFDM系统中的同步技术
4.5.1 OFDM系统中哪些部分需要同步
4.5.2 同步偏差对系统性能的影响
4.5.3 OFDM同步算法
4.6 OFDM系统中的信道估计
4.6.1 信道估计的基本概念
4.6.2 导频插入方案
4.6.3 二维维纳滤波器
4.6.4 两个级联的一维维纳滤波器
4.6.5 信道估计的性能
4.7 OFDM多址接入技术
4.7.1 多址接入的概念
4.7.2 与CDMA相结合的系统
4.7.3 与FDMA相结合的系统
4.7.4 与TDMA相结合的系统
4.8 OFDM的峰均比
4.8.1 关于峰值的定义
4.8.2 OFDM的峰值对系统性能的影响
4.8.3 限幅类技术
4.8.4 编码类技术
4.8.5 概率类技术
4.9 M-OFDM系统
4.9.1 提出M-OFDM系统的背景
4.9.2 M-OFDM系统发端工作原理
4.9.3 M-OFDM系统收端工作原理
4.9.4 M-OFDM系统的信道估计
4.10 ∑-D调制
4.10.1 提出∑-D调制的背景
4.10.2 简单增量调制(DM)
4.10.3 传统的∑-D调制——总和增量调制∑-D
4.10.4 现代∑-D调制
4.11 小结
第5章 数字调制技术的应用
5.1 无线局域网
5.1.1 概述
5.1.2 IEEE.1 1b/g套片
5.1.3 TNETW1230芯片——基带处理
5.1.4 TNETW2522M——射频处理
5.1.5 IEEE.1 1n
5.1.6 终端测试
5.2 移动通信
5.2.1 物理层设计的指导思想
5.2.2 实用的MCS
5.2.3 TD-LTE中实际使用的映射方式
5.3 卫星通信与深空通信
5.4 小结
缩略语
参考文献
前 言
数字调制位于通信协议的**层——物理层,譬如作为互联网基本协议的TCP/IP,数字调制位于该协议的物理层(网络接口层的子层)。为了实现物理层协议,需要在物理层中采用多种技术措施,而数字调制则是其中*重要的一种。该协议要求层中的数据按帧结构排列,每帧都由前导码和数据码组成。前导码是帧同步头,数据码是来自数据链路层的数据帧(data frame)。为了能够在物理层中有效和可靠地传输数据码,需要把数字调制与信道编码作为一个整体进行设计,并称它为调制和编码方案(MCS),通常把MCS看成物理层中的“引擎”。选择MCS时应以数字调制为主,即首先根据物理层需要传输的数据速率和允许系统占用的带宽来选择数字调制方式,而后再根据系统对误比特率的要求来选择与数字调制相适应的信道编码方式。
选择数字调制方式首先需要满足信道频带利用率的要求,提高信道频带利用率有两种方法。**种是在信息传输速率一定的条件下,通过对已调波形的设计,使已调信号的频谱尽量变窄,这样就可减少占用的信道带宽,从而提高信道频带利用率。第二种是在占用信道带宽一定的条件下,通过对已调波形的设计,使其传输的信息速率尽量提高,从而也可以提高信道频带利用率,而且所得到的信道频带利用率往往要高于**种方法。
除了需要满足信道频带利用率要求外,选择数字调制方式时还应考虑系统的功率转换效率这一性能指标。由于信道频带利用率和功率转换效率这两个性能指标是相互矛盾而不可兼得的,只能以一个指标为主兼顾另一个指标,因此实用中选择调制方式也有以下两种方案。
方案1:高功率转换效率——恒包络调制
为了实现高的功率转换效率,系统中的高功放只能在非线性状态下工作。由于这个原因,凡是利用信号幅度来传送信息的调制方式都不能使用,而只能使用恒包络或准恒包络的调制方式。高阶调制QAM是幅度和相位联合调制,因而不能应用,故方案1的信道频带利用率较低。按照已调信号相位路径的不同,恒包络调制又可划分为连续相位路径和非连续相位路径两类。方案1用于卫星通信和深空通信中。
在方案1中,提高信道频带利用率采用了前述的**种方法,这也就是本书上册所要讨论的主要内容。上册第1~4章为基础部分,第5~10章专门讨论恒包络或准恒包络的数字调制。
方案2:高信道频带利用率——高阶调制
为了传输视频信号,特别是高清(high definition)和在线(on-line)的视频信号,要求系统必须能够传送较高的数据速率,但系统允许占用的频带又是有限的。在这种情况下,就要求选用高阶调制(如MQAM)进行映射,把输入的二进制比特序列转变为输出的多进制符号序列,使得一个符号中含有若干个比特。高阶QAM调制的幅度也是用来传送信息的,因此高功放必须在线性状态下工作,故方案2的功率转换效率较低。此外,方案2中的另外一个问题是:由于高阶调制一个符号中包含有若干个比特,当发射机功率受限时,就会使每比特的能量信噪比下降,从而造成系统误比特率增大。为了使系统误比特率达到要求,MCS中必须采用强有力的纠/检错的措施,为此国际电信联盟(ITU)规定,移动通信系统中的MCS必须采用Turbo码。方案2用于移动通信和无线局域网(WLAN)中。
在方案2中,提高信道频带利用率采用了前述的第二种方法,这也就是本书下册所要讨论的主要内容。下册第1~4章专门讨论高阶调制(MPSK和QAM)和正交频分复用(OFDM),第5章讨论数字调制在WLAN、移动通信和卫星通信中的应用。
虽然本书涉及内容较广、深度较深,但在编写时非常注意条理性和前后内容的连贯性,因此只要认真、耐心地读下去,其中的难点都是可以克服的。
*后,向本书参考文献中所有的作者们深表谢意,从你们的著作和论文中学到了大量的知识,这对完成本书的编写给予了极大的帮助。
此外,需要指出的是:
1.作者王士林教授和蔡云飞高级工程师在TCL集团任职期间所积累的理论和实际知识在本书下册中都有所体现;
2.本书上册第10章中的仿真工作是由解放军理工大学讲师许魁博士带领王飞同学协助完成的;
3.本书的电子版制作及校验得到解放军理工大学王健博士的全力帮助,同时也得到了陈刚、李来扛、田辉、随楠楠、曹天威、王雨榕、沈先丽等研究生同学和王玲莉女士的大力帮助;
4.本书编写过程中,得到解放军理工大学徐友云教授研究团队的张冬梅、马文峰、谢威、王聪、李宁等教员的支持和帮助;
5.本书编写过程中,一直得到解放军理工大学李广侠、傅麒麟、钱关海、张杭、张更新、杨婷等教授和电子工业出版社编辑的支持和帮助;
6.本书编写过程中始终得到林英玲女士给予的精神上的鼓励和生活上的关心。
在此,对以上单位和个人,作者一并表示感谢!
由于作者水平有限,谬误之处敬请指正!
作 者
2015年5月
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