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面向5G和B5G的先进多载波技术

面向5G和B5G的先进多载波技术
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作者: （Hanna Bogucka） ,
出版社: 人民邮电出版社
2020-08
版次: 1
ISBN: 9787115539182
定价: 128.00
装帧: 其他
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 270页
分类: 工程技术
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  • 正交频分复用技术已经在4G时代发挥了突出的作用。作为5G的关键技术之一，面向未来移动通信系统的其他先进多载波技术，如非连续频带多载波技术、滤波器组多载波技术等，都是当前学术界及工业界关注的热点。本书面向未来无线通信系统设计与应用，系统性地介绍了各类多载波技术，包括非连续正交频分复用技术、广义多载波技术和滤波器组多载波技术等，同时也介绍了先进多载波技术在灵活频谱使用场景中的应用。

      

      本书适合学术界、工业界的相关从业人员以及高校师生阅读。 Hanna Bogucka博士是波兰波兹南理工大学（PUT）的教授，在这所大学任教超过25年，是Opportunistic Spectrum Sharing and White Space Access:The Practical Reality一书的合编者。



    Adrian Kliks博士是波兰波兹南理工大学的助理教授，主要教授有关无线通信和移动设备编程的实验课程。



    Pawel Kryszkiewicz博士是波兰波兹南理工大学的助理教授，主要教授有关无线通信和编程的实验课程。 第 1章  引言1



    1.1  5G无线通信3



    1.2  未来移动通信系统面临的技术挑战6



    1.3  未来移动通信接口的定义8



    第 2章  移动通信系统中的多载波技术11



    2.1  OFDM原理15



    2.2  多载波系统中的非线性失真17



    2.3  峰均比抑制技术24



    2.4  多载波系统中的链路自适应29



    2.5  接收机技术和CFO敏感性31



    2.5.1  同步32



    2.5.2  信道估计与均衡37



    第3章  面向未来无线通信的非连续OFDM41



    3.1  基于载波消除的增强型NC-OFDM49



    3.1.1  消除载波法改善接收质量52



    3.1.2  子载波抵消结合加窗技术在降低复杂度和功率控制上的应用57



    3.1.3  关于子载波抵消技术中的速率分配和功率控制问题58



    3.2  基于灵活准系统化预编码设计的子载波旁瓣抑制63



    3.2.1  预编码设计64



    3.2.2  准系统性预编码对NC-OFDM接收质量的改善66



    3.3  优化的消除载波选择法70



    3.3.1  计算复杂度72



    3.3.2  OCCS的启发式方法73



    3.4  在NC-OFDM中减少非线性效应77



    3.4.1  顺序峰均比和OOB功率抑制79



    3.4.2  用额外载波减少联合非线性效应82



    3.5  NC-OFDM接收机设计91



    3.5.1  NC-OFDM接收机同步93



    3.5.2  用于NC-OFDM系统的带内干扰的鲁棒同步算法95



    3.5.3  绩效评估107



    3.5.4  计算复杂度112



    3.6  NC-OFDM的潜力和挑战113



    第4章  5G无线通信的广义多载波技术117



    4.1  GMC原理119



    4.1.1　帧理论和伽柏转换122



    4.1.2　短时傅里叶变换和Gabor变换126



    4.1.3　双脉冲的计算127



    4.1.4　使用多相滤波器的GMC收发机设计128



    4.2　GMC发射机功率峰均比抑制130



    4.2.1　非线性失真最小的合成脉冲优化131



    4.2.2　GMC信号的星座图扩展法136



    4.3　GMC系统的链路自适应144



    4.3.1　二维注水144



    4.3.2　GMC发射机的自适应调制150



    4.3.3　改进的Hughes-Hartogs算法在GMC系统中的应用151



    4.3.4  GMC传输中关于链接适应的讨论155



    4.4  GMC接收机的问题156



    4.4.1  接收信号分析156



    4.4.2  连续干扰消除（SIC）159



    4.4.3  并行干扰消除（PIC）161



    4.4.4  混合干扰消除（HIC）162



    4.5  总结171



    第5章  滤波器组多载波技术173



    5.1  FBMC的传输原理175



    5.2  FBMC收发机设计177



    5.3  脉冲设计179



    5.3.1  奈奎斯特滤波器和模糊度函数180



    5.3.2  IOTA函数182



    5.3.3  PHYDYAS脉冲184



    5.3.4  FBMC建议的其他脉冲波形187



    5.4  实际FBMC系统设计问题187



    5.4.1  FBMC系统中的自干扰问题188



    5.4.2  计算复杂度分析189



    5.4.3  FBMC在突发传输中的局限性190



    5.4.4  FBMC传输中的MIMO技术191



    5.5  重温FBMC系统192



    5.6  总结196



    第6章  面向灵活频谱应用的多载波技术199



    6.1  认知无线电200



    6.2  频谱共享和授权方案204



    6.2.1  频谱专用205



    6.2.2  免许可条例205



    6.2.3  授权共享接入（LSA）和授权共享接入（ASA）206



    6.2.4  公民宽带无线电服务和频谱接入系统206



    6.2.5  多元化许可207



    6.2.6  授权辅助接入207



    6.2.7  联合共享接入208



    6.3  基于多载波技术的动态频谱接入208



    6.3.1  基于频谱定价的DSA209



    6.3.2  基于合作的DSA210



    6.4  动态频谱聚合211



    6.4.1  复杂度和动态聚合214



    6.4.2  发射机问题215



    6.4.3  接收机问题216



    6.4.4  吞吐量最大化218



    6.5  总结221



    第7章  结论和展望223



    缩略语227



    参考文献235
  • 内容简介:
    正交频分复用技术已经在4G时代发挥了突出的作用。作为5G的关键技术之一，面向未来移动通信系统的其他先进多载波技术，如非连续频带多载波技术、滤波器组多载波技术等，都是当前学术界及工业界关注的热点。本书面向未来无线通信系统设计与应用，系统性地介绍了各类多载波技术，包括非连续正交频分复用技术、广义多载波技术和滤波器组多载波技术等，同时也介绍了先进多载波技术在灵活频谱使用场景中的应用。

      

      本书适合学术界、工业界的相关从业人员以及高校师生阅读。
  • 作者简介:
    Hanna Bogucka博士是波兰波兹南理工大学（PUT）的教授，在这所大学任教超过25年，是Opportunistic Spectrum Sharing and White Space Access:The Practical Reality一书的合编者。



    Adrian Kliks博士是波兰波兹南理工大学的助理教授，主要教授有关无线通信和移动设备编程的实验课程。



    Pawel Kryszkiewicz博士是波兰波兹南理工大学的助理教授，主要教授有关无线通信和编程的实验课程。
  • 目录:
    第 1章  引言1



    1.1  5G无线通信3



    1.2  未来移动通信系统面临的技术挑战6



    1.3  未来移动通信接口的定义8



    第 2章  移动通信系统中的多载波技术11



    2.1  OFDM原理15



    2.2  多载波系统中的非线性失真17



    2.3  峰均比抑制技术24



    2.4  多载波系统中的链路自适应29



    2.5  接收机技术和CFO敏感性31



    2.5.1  同步32



    2.5.2  信道估计与均衡37



    第3章  面向未来无线通信的非连续OFDM41



    3.1  基于载波消除的增强型NC-OFDM49



    3.1.1  消除载波法改善接收质量52



    3.1.2  子载波抵消结合加窗技术在降低复杂度和功率控制上的应用57



    3.1.3  关于子载波抵消技术中的速率分配和功率控制问题58



    3.2  基于灵活准系统化预编码设计的子载波旁瓣抑制63



    3.2.1  预编码设计64



    3.2.2  准系统性预编码对NC-OFDM接收质量的改善66



    3.3  优化的消除载波选择法70



    3.3.1  计算复杂度72



    3.3.2  OCCS的启发式方法73



    3.4  在NC-OFDM中减少非线性效应77



    3.4.1  顺序峰均比和OOB功率抑制79



    3.4.2  用额外载波减少联合非线性效应82



    3.5  NC-OFDM接收机设计91



    3.5.1  NC-OFDM接收机同步93



    3.5.2  用于NC-OFDM系统的带内干扰的鲁棒同步算法95



    3.5.3  绩效评估107



    3.5.4  计算复杂度112



    3.6  NC-OFDM的潜力和挑战113



    第4章  5G无线通信的广义多载波技术117



    4.1  GMC原理119



    4.1.1　帧理论和伽柏转换122



    4.1.2　短时傅里叶变换和Gabor变换126



    4.1.3　双脉冲的计算127



    4.1.4　使用多相滤波器的GMC收发机设计128



    4.2　GMC发射机功率峰均比抑制130



    4.2.1　非线性失真最小的合成脉冲优化131



    4.2.2　GMC信号的星座图扩展法136



    4.3　GMC系统的链路自适应144



    4.3.1　二维注水144



    4.3.2　GMC发射机的自适应调制150



    4.3.3　改进的Hughes-Hartogs算法在GMC系统中的应用151



    4.3.4  GMC传输中关于链接适应的讨论155



    4.4  GMC接收机的问题156



    4.4.1  接收信号分析156



    4.4.2  连续干扰消除（SIC）159



    4.4.3  并行干扰消除（PIC）161



    4.4.4  混合干扰消除（HIC）162



    4.5  总结171



    第5章  滤波器组多载波技术173



    5.1  FBMC的传输原理175



    5.2  FBMC收发机设计177



    5.3  脉冲设计179



    5.3.1  奈奎斯特滤波器和模糊度函数180



    5.3.2  IOTA函数182



    5.3.3  PHYDYAS脉冲184



    5.3.4  FBMC建议的其他脉冲波形187



    5.4  实际FBMC系统设计问题187



    5.4.1  FBMC系统中的自干扰问题188



    5.4.2  计算复杂度分析189



    5.4.3  FBMC在突发传输中的局限性190



    5.4.4  FBMC传输中的MIMO技术191



    5.5  重温FBMC系统192



    5.6  总结196



    第6章  面向灵活频谱应用的多载波技术199



    6.1  认知无线电200



    6.2  频谱共享和授权方案204



    6.2.1  频谱专用205



    6.2.2  免许可条例205



    6.2.3  授权共享接入（LSA）和授权共享接入（ASA）206



    6.2.4  公民宽带无线电服务和频谱接入系统206



    6.2.5  多元化许可207



    6.2.6  授权辅助接入207



    6.2.7  联合共享接入208



    6.3  基于多载波技术的动态频谱接入208



    6.3.1  基于频谱定价的DSA209



    6.3.2  基于合作的DSA210



    6.4  动态频谱聚合211



    6.4.1  复杂度和动态聚合214



    6.4.2  发射机问题215



    6.4.3  接收机问题216



    6.4.4  吞吐量最大化218



    6.5  总结221



    第7章  结论和展望223



    缩略语227



    参考文献235
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