●《信息科學技術學術著作叢書》序
前言
第1章 緒論 1
1.1 移動通信的發展進程 1
1.2 多載波移動通信的演進歷史 3
1.2.1 單載波與多載波調制 3
1.2.2 多載波調制 4
1.2.3 三種類型的濾波器組多載波繫統 5
1.2.4 OQAM/FBMC和OFDM對比 8
參考文獻 13
第2章 移動通信信道特征 14
2.1 大尺度衰落 15
2.2 小尺度衰落 16
2.2.1 多徑效應 17
2.2.2 頻率選擇性衰落 18
2.2.3 時間選擇性衰落 19
2.3 實際信道模型 20
參考文獻 20
第3章 移動通信調制技術的演進 21
3.1 模擬調制 21
3.1.1 幅度調制 21
3.1.2 角度調制 28
3.1.3 調制方式的比較 31
3.2 脈衝編碼調制 31
3.2.1 采樣 31
3.2.2 量化 32
3.2.3 編碼和譯碼 35
3.3 單載波數字調制 37
3.3.1 二進制數字調制 38
3.3.2 多進制數字調制 39
3.3.3 新型調制技術 40
3.4 CDMA 40
3.4.1 擴頻通信 41
3.4.2 CDMA與傳統多址技術的比較 41
3.4.3 CDMA基本原理 42
3.4.4 CDMA的優勢 42
3.4.5 RAKE接收機 43
3.5 OFDM 43
3.5.1 OFDM調制發展 44
3.5.2 OFDM調制特點 45
3.6 本章小結 46
參考文獻 47
第4章 OFDM調制技術 48
4.1 OFDM符號模型 48
4.2 保護間隔和循環前綴 50
4.2.1 零填充保護間隔 51
4.2.2 循環前綴保護間隔 51
4.3 導頻設計的基本原理 52
4.3.1 導頻圖案 52
4.3.2 導頻設計 53
4.4 同步方法 53
4.4.1 定時同步 53
4.4.2 載波頻率同步 54
4.4.3 基於訓練符號輔助的同步算法 54
4.5 信道估計與均衡 55
4.5.1 信道估計分類 55
4.5.2 頻域信道估計算法 56
4.5.3 插值 59
4.5.4 時域均衡和頻域均衡 60
4.5.5 線性均衡 60
4.6 MIMO-OFDM 62
4.6.1 MIMO信道模型 62
4.6.2 MIMO-OFDM模型 64
4.7 本章小結 65
參考文獻 65
第5章 OQAM/FBMC基本原理 66
5.1 符號模型 66
5.2 快速實現結構 71
5.2.1 基於IFFT/FFT的快速實現 71
5.2.2 基於頻率擴展的快速實現 73
5.3 循環前綴 79
5.3.1 CP-OQAM/FBMC通信繫統模型 79
5.3.2 DCP-OQAM/FBMC通信繫統模型 84
5.3.3 ECP-OQAM/FBMC通信繫統模型 85
5.4 功率譜 89
5.4.1 OQAM/FBMC信號功率譜 89
5.4.2 DCP-OQAM/FBMC信號功率譜 91
5.4.3 CP-OQAM/FBMC信號功率譜 93
5.4.4 ECP-OQAM/FBMC信號功率譜 95
5.4.5 四種信號的仿真結果及性能比較 97
5.5 拖尾抑制 100
5.5.1 拖尾截斷方法 101
5.5.2 基於虛擬符號的拖尾抵消方法 102
5.5.3 優化算法 105
5.6 本章小結 115
參考文獻 116
第6章 OQAM/FBMC原型濾波器 117
6.1 符號間干擾與載波間干擾 117
6.2 三種經典原型濾波器構造方法 121
6.2.1 加窗法 121
6.2.2 頻率采樣法 121
6.2.3 直接優化繫數法 121
6.3 基於直接繫數優化法的原型濾波器優化建模與求解 122
6.3.1 原型濾波器優化問題建模 122
6.3.2 分支定界法 124
6.3.3 問題求解 125
6.4 濾波器性能評估 129
6.5 本章小結 136
參考文獻 136
第7章 OQAM/FBMC導頻設計 137
7.1 對等式導頻 137
7.1.1 繫統模型 138
7.1.2 訓練序列 138
7.2 共軛對稱導頻 140
7.2.1 共軛對稱性 140
7.2.2 訓練序列 140
7.3 前導式導頻 142
7.3.1 IAM導頻設計 143
7.3.2 兩列IAM-C導頻設計 147
7.4 分散式導頻 152
7.4.1 AP方法 153
7.4.2 編碼方法 153
7.5 本章小結 154
參考文獻 154
第8章 OQAM/FBMC峰均功率比抑制 156
8.1 峰均功率比定義 156
8.2 峰均功率比分布特性 158
8.3 峰均功率比對功率放大器的影響 160
8.4 選擇信號法 161
8.4.1 AS-I算法 162
8.4.2 AS-J算法 163
8.4.3 AS-S算法 163
8.4.4 性能分析 165
8.5 多塊聯合優化部分傳輸序列法 167
8.5.1 MBJO-PTS 167
8.5.2 MBJO-PTS-DP算法 168
8.5.3 性能分析 171
8.6 分段部分傳輸序列法 172
8.6.1 分段傳輸序列 172
8.6.2 干擾分析和消除 173
8.6.3 性能分析 176
8.7 峰均功率比與頻譜聯合優化 177
8.7.1 基於NC-OQAM/FBMC的CR繫統 178
8.7.2 峰均功率比與頻譜聯合優化法 178
8.7.3 性能分析 180
8.8 本章小結 181
參考文獻 182
第9章 OQAM/FBMC同步技術 183
9.1 時偏和頻偏 183
9.1.1 時偏的影響 185
9.1.2 載波頻偏的影響 186
9.2 基於對等式導頻的輔助同步 186
9.3 基於共軛對稱導頻的輔助同步 189
9.3.1 訓練序列的設計 189
9.3.2 時偏估計 190
9.3.3 載波頻偏估計 191
9.3.4 性能分析 191
9.4 貝葉斯載波頻偏估計 194
9.5 本章小結 197
參考文獻 197
第10章 OQAM/FBMC信道估計與均衡技術 198
10.1 差分調制和差分檢測 198
10.2 非差分調制和相干檢測 199
10.3 基於前導式導頻的信道估計與均衡 200
10.3.1 前導式導頻頻域信道估計 200
10.3.2 前導式導頻時域信道估計 202
10.3.3 性能分析 203
10.4 基於分散式導頻的信道估計與均衡 205
10.4.1 分散式導頻 205
10.4.2 編碼矩陣的設計 208
10.4.3 CAP方法 210
10.4.4 性能分析 211
10.4.5 數值結果 213
10.5 CP-OQAM/FBMC信道估計與均衡 217
10.5.1 繫統模型 217
10.5.2 CP-OQAM/FBMC通信繫統的WLS信道估計 219
10.5.3 CP-OQAM/FBMC通信繫統的POP信道估計 222
10.5.4 性能分析 224
10.6 本章小結 226
參考文獻 226
第11章 MIMO-OQAM/FBMC關鍵技術 227
11.1 空間復用 227
11.2 空間分集 228
11.3 MIMO信道模型 230
11.3.1 非頻率選擇性信道 230
11.3.2 頻率選擇性信道 231
11.4 MIMO-OQAM/FBMC通信繫統 231
11.5 OQAM/FBMC中的空頻分組碼 233
11.5.1 OFDM中的空時/空頻分組碼 233
11.5.2 OQAM/FBMC的分塊SFBC方案 234
11.5.3 保護子載波去除和均衡 236
11.5.4 性能分析 240
11.6 基於奇異值分解的波束成形 243
11.6.1 基於FS的OQAM/FBMC結構 243
11.6.2 精細SVD波束成形 244
11.6.3 平滑波束成形器 246
11.6.4 性能分析 247
11.7 本章小結 250
參考文獻 250
第12章 基於OQAM/FBMC的多點協作傳輸實例 251
12.1 多點協作傳輸原理 251
12.2 原型驗證平臺的繫統架構 252
12.2.1 平臺參數配置、幀結構與導頻設計 252
12.2.2 硬件架構 253
12.2.3 軟件架構 256
12.3 原型驗證平臺發射端的算法實現 258
12.3.1 擾碼與信道編碼 258
12.3.2 OQAM/FBMC信號調制 261
12.3.3 ZF預編碼 266
12.4 原型驗證平臺接收端的算法實現 269
12.4.1 時間同步與載波同步 269
12.4.2 信道估計與均衡 275
12.4.3 OQAM/FBMC的信號解調 278
12.4.4 信道譯碼與解擾 280
參考文獻 282

OQAM/FBMC是面向未來移動通信的新型多載波調制技術。本書詳細講述OQAM/FBMC通信繫統的基本原理及其關鍵技術，形成了完備的OQAM/FBMC通信體繫。本書共12章。第1～3章介紹移動通信的發展過程、信道特征，以及調制技術的演進過程。第4章介紹OFDM調制技術。第5章講述OQAM/FBMC基本原理，包括符號模型、快速實現、循環前綴、功率譜等。第6～11章講述OQAM/FBMC通信中的原型濾波器設計、導頻設計、峰均功率比抑制、同步、信道估計與均衡、多天線OQAM/FBMC關鍵技術。第12章講述基於OQAM/FBMC的多點協作傳輸實例。本書可作為高等院校通信等專業的本科生、研究生的教材，也可供移動通信等相關領域的科研人員和工程技術人員參考學習。