基于LTE的MIMO-OFDMA技术研究
作者：李敏君，徐晓雨，张雾琳 著
出版时间：2017年版
内容简介
本著作全面讲述了基于LTE的MIMO-OFDMA系统。全书共分为10章，包括LTE标准的发展及关键技术、MIMO-OFDMA系统的基本原理、基于LTE的物理层研究、MIMO空间复用检测算法研究、算法性能仿真与分析、AAS技术与MIMO技术的对比研究、波束成形算法研究、无线信道模型研究、无线通信系统中的电路特性研究、无线通信系统反馈控制研究等内容。
本著作内容丰富、结构合理、思路清晰、语言简练流畅、示例翔实。本著作可作为信息与通信工程专业无线通信研究领域的专业参考资料，也可供信息与通信系统、信号与信息系统专业研究生科研研究使用。
目录
第1章 绪论 1
1.1 LTE标准的发展及关键技术 1
1.2 无线通信发展概述 3
1.2.1 无线电通信发展历史 3
1.2.2 电子技术发展的三个里程碑 6
1.2.3 无线电信号的传输原理 6
1.2.4 数字通信系统 13
1.2.5 现代通信系统和软件无线电 15
1.3 国内外研究现状 17
1.4 本书研究的意义 19
第2章 MIMO-OFDMA 基本原理研究 21
2.1 基本的MIMO系统 21
2.1.1 香农信道容量公式 22
2.1.2 MIMO信道容量的推导 24
2.2 OFDM原理及其多址技术 27
2.2.1 OFDM模型 28
2.2.2 OFDMA技术 30
2.2.3 OFDM技术的优缺点 31
2.3 MIMO-OFDMA系统和信号模型 32
第3章 基于LTE的物理层研究 35
3.1 OFDMA信号发射流程 35
3.1.1 数据分块 35
3.1.2 加扰 35
3.1.3 卷积编码和删余 36
3.1.4 交织 36
3.1.5 数据映射 37
3.1.6 插入导频和子载波分配 38
3.1.7 调制数据加扰 39
3.1.8 IFFT和加入循环前缀 39
3.2 OFDMA物理层帧结构 39
3.3 上行链路中的MIMO技术 41
第4章 MIMO空间复用检测算法研究 43
4.1 空间复用原理概述 43
4.2 MIMO系统的数学模型 44
4.3 MIMO系统空时分层结构 45
4.3.1 垂直分层结构模型 46
4.3.2 V-BLAST模型空间检测算法 47
4.4 不同准则下的空间复用检测算法 48
4.4.1 迫零算法 49
4.4.2 最小均方误差算法 49
4.4.3 最大似然解码算法 50
第5章 算法性能仿真与分析 51
5.1 SCME信道模型 51
5.1.1 SCME信道模型的发展 51
5.1.2 SCME信道城市微环境 52
5.2 空间复用检测算法性能仿真 53
5.2.1 仿真系统模块流程 53
5.2.2 仿真参数 54
5.2.3 两根接收天线 54
5.2.4 4根接收天线 57
5.2.5 2天线和4天线性能对比 59
5.3 仿真结果分析 62
第6章 AAS技术与MIMO技术的对比研究 65
6.1 MIMO和AAS的比较 65
6.2 LTE协议对AAS的规定 65
6.2.1 下行帧结构 66
6.2.2 上行帧结构 68
6.3 AAS Diversity-Scan Map网络接入步骤 69
6.4 AAS Preamble 71
6.4.1 下行前导字 71
6.4.2 上行前导字 71
6.5 DOA估计仿真结果 72
6.5.1 天线阵列模型 72
6.5.2 波达方向(DOA)对波束成形的意义 72
6.5.3 算法依据 73
6.5.4 仿真结论 74
6.6 AAS信道校正 74
6.6.1 原理依据 74
6.6.2 信道校正的分类 74
6.6.3 校正指标 75
6.6.4 线阵信道校正算法 75
6.7 AAS下行波束成形中权值列表和Midamble信道估计 76
6.8 AAS用Midamble做信道估计 76
6.8.1 基本原理 76
6.8.2 Midamble序列的生成 77
6.8.3 用Midamble序列做信道估计 77
6.9 下行控制信道全向覆盖研究 78
6.9.1 下行控制信道 78
6.9.2 仿真方法及结果 79
6.10 DLFP实现全向覆盖的方法 80
6.10.1 目前方法 80
6.10.2 全向覆盖的新方法 81
6.11 AAS下行平台中的生成DLFP及解 DLFP的设计说明 83
6.11.1 原理依据 83
6.11.2 生成DLFP的过程 83
6.11.3 解DLFP的过程 83
6.11.4 仿真结论 84
6.12 AAS仿真系统下行Preamble搜索模块仿真 84
第7章 波束成形算法研究 85
7.1 概述 85
7.2 智能天线系统原理 86
7.2.1 智能天线基本概念 86
7.2.2 智能天线的分类 89
7.3 阵列天线的数学模型和自相关矩阵 89
7.3.1 阵列天线的数学表达 89
7.3.2 阵列接收信号向量 90
7.4 阵列天线波束成形准则和自适应算法 92
7.4.1 最小均方误差(MMSE)准则 93
7.4.2 最大信噪比(Max SNR)准则 94
7.4.3 最大似然(ML)准则 95
7.4.4 自适应算法 97
7.5 DOA估计算法 100
7.5.1 DOA估计算法的原理依据 100
7.5.2 DOA估计的传统算法 103
第8章 无线信道模型研究 111
8.1 无线信道研究现状 111
8.2 空间信道模型基础理论 113
8.2.1 链路级评估 113
8.2.2 系统级空间信道模型 120
8.2.3 市区宏小区和微小区环境的可选模型 128
8.2.4 信道参数间的相关性 131
8.3 MMSE接收机介绍 139
8.4 极化信道模型 141
8.4.1 信道模型介绍 141
8.4.2 复信道冲激响应的计算 143
8.5 SCM与SCME信道建模 144
8.5.1 SCM信道模型建模 144
8.5.2 SCME信道模型与建模过程 146
第9章 无线通信系统中的电路特性研究 149
9.1 非线性电路的基本概念与非线性元件 149
9.1.1 非线性电路的基本概念 149
9.1.2 非线性元器件的特性 150
9.2 非线性电路的分析方法 154
9.2.1 幂级数分析法 154
9.2.2 折线分析法 156
9.2.3 线性时变参量电路分析法 157
9.3 非线性电路的应用 159
9.4 模拟相乘器及其频率变换作用 160
9.4.1 相乘器的基本特性及实现方法 161
9.4.2 四象限双差分对模拟相乘器原理 164
9.5 二极管平衡相乘器 169
第10章 无线通信系统反馈控制研究 173
10.1 反馈控制系统的概念 173
10.1.1 反馈控制系统的组成、工作过程和特点 173
10.1.2 反馈控制系统的工作过程 174
10.1.3 反馈控制系统的特点 175
10.2 反馈控制系统的基本分析 175
10.2.1 反馈控制系统的传递函数及数学模型分析 175
10.2.2 反馈控制系统的基本特性的分析 178
10.3 自动增益控制(AGC)电路 181
10.3.1 AGC电路的组成、工作原理及性能分析 182
10.3.2 放大器的增益控制——可控增益电路 184
10.4 自动频率控制(AFC)电路 189
10.4.1 概述 189
10.4.2 AFC电路基本特性的分析 191
10.4.3 AFC电路的应用举例 193
10.5 自动相位控制(APC)电路(锁相环路PLL) 196
10.5.1 锁相环电路的基本工作原理 196
10.5.2 锁相环路的跟踪性能：锁相环路的线性分析 204
参考文献 207
