移动通信原理（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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啜钢，高伟东 编

图书标签:

• 移动通信
• 通信原理
• 无线通信
• 移动网络
• 信号处理
• 调制解调
• 信道编码
• 多址接入
• 天线
• 射频电路

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121288586

版次：2

商品编码：11967238

包装：平装

丛书名： 国家级特色专业?通信工程?核心课程规划教材

开本：16开

出版时间：2016-06-01

用纸：胶版纸

页数：312

字数：624000

正文语种：中文

内容简介

本书详细地介绍了移动通信的基本原理和技术。主要内容有：移动通信的基本理论，包括移动通信的无线传播环境、移动通信系统中的调制技术、抗衰落技术、蜂窝组网技术；移动通信的应用系统，包括GSM和CDMAIS-95移动通信系统、第三代移动通信系统；移动通信*新发展，包括LTE和4G系统等。每章开头有学习指导，结束有习题和思考题。 本书力求理论结合实际，在讲述基本理论的同时，更注重实际应用。

作者简介

啜钢，1983年毕业于北京邮电大学，同年在北京邮电大学从事教学科研工作，1996年被评为副教授。出版著作有：移动通信原理与应用、移动通信原理与系统教材

目录

第1章 概述 1
1．1 移动通信发展简述 1
1．2 移动通信的特点和应用系统 5
1．2．1 移动通信的特点 5
1．2．2 移动通信的应用系统 6
第2章 移动通信电波传播与传播预测模型 8
2．1 电波传播的基本特性及其研究方法 8
2．1．1 电波传播的基本特性 8
2．1．2 电波传播特性的研究方法 9
2．2 自由空间的电波传播 10
2．3 3种基本电波传播机制 11
2．3．1 反射与多径信号 11
2．3．2 绕射 12
2．3．3 散射 13
2．4 阴影衰落的基本特性 14
2．5 多径传播模型 14
2．5．1 多径衰落的基本特性 14
2．5．2 多普勒频移 15
2．5．3 多径信道的信道模型 15
2．5．4 多径信道的主要描述参数 17
2．5．5 多径信道的统计分析 22
2．5．6 多径衰落信道的分类 25
2．5．7 衰落特性的特征量 26
2．6 电波传播损耗预测模型 27
2．6．1 室外传播模型 27
2．6．2 室内传播模型 29
2．7 中继协同信道 30
2．7．1 再生中继信道简介 30
2．7．2 透明中继信道简介 33
第3章 调制技术 38
3．1 概述 38
3．2 最小移频键控 39
3．2．1 相位连续的2FSK 39
3．2．2 MSK信号的相位路径、频率及功率谱 41
3．3 高斯最小移频键控 42
3．3．1 高斯滤波器的传输特性 43
3．3．2 GMSK信号的波形和相位路径 44
3．3．3 GMSK信号的调制与解调 45
3．3．4 GMSK功率谱 47
3．4 QPSK调制 48
3．4．1 二相调制 48
3．4．2 四相调制 48
3．4．3 偏移QPSK――OQPSK 50
3．4．4 ?/4-QPSK 51
3．5 正交频分复用 54
3．5．1 概述 54
3．5．2 正交频分复用的原理 54
3．5．3 正交频分复用的DFT实现 56
3．5．4 OFDM的应用 57
3．6 高阶调制 58
3．6．1 数字调制的信号空间原理 58
3．6．2 M进制数字调制及高阶调制 59
3．6．3 高阶调制在3G及4G中的应用 65
第4章 抗衰落技术 67
4．1 概述 67
4．2 分集技术 68
4．2．1 宏观分集 68
4．2．2 微观分集 69
4．2．3 分集的合并方式及性能 70
4．2．4 性能比较 75
4．2．5 分集对数字移动通信误码的影响 76
4．3 信道编码 77
4．3．1 概述 77
4．3．2 分组码 77
4．3．3 卷积码 79
4．3．4 Turbo码 85
4．4 均衡技术 88
4．4．1 基本原理 88
4．4．2 非线性均衡器 91
4．4．3 自适应均衡器 94
4．5 扩频通信 96
4．5．1 伪噪声序列 96
4．5．2 扩频通信原理 99
4．5．3 抗多径干扰和RAKE接收机 103
4．5．4 跳频扩频通信系统 105
4．6 无线通信中的多天线技术 108
4．6．1 多天线系统模型 108
4．6．2 多天线系统容量分析 110
4．6．3 空间复用技术 111
4．6．4 发射分集与空时编码 112
第5章 蜂窝组网技术 118
5．1 移动通信网的基本概念 118
5．2 频率复用和蜂窝小区 119
5．3 多址接入技术 122
5．4 码分多址关键技术 126
5．4．1 扩频技术 126
5．4．2 地址码技术 131
5．4．3 扩频码的同步 134
5．5 蜂窝移动通信系统的容量分析 137
5．6 切换和位置更新 140
5．6．1 切换技术 140
5．6．2 位置更新 143
5．7 无线资源管理技术原理 144
5．7．1 概述 144
5．7．2 接纳控制 145
5．7．3 动态信道分配 146
5．7．4 负载控制 147
5．7．5 分组调度 148
5．8 移动通信网络结构 150
第6章 GSM及其增强移动通信系统 155
6．1 GSM系统的业务及其特征 155
6．2 GSM系统的结构 157
6．3 GSM系统的信道 158
6．3．1 物理信道与逻辑信道 158
6．3．2 物理信道与逻辑信道的配置 162
6．3．3 突发脉冲 165
6．3．4 帧偏离、定时提前量与半速率信道 166
6．4 GSM的无线数字传输 167
6．4．1 GSM系统无线信道的衰落特性 167
6．4．2 GSM系统中的抗衰落技术 168
6．4．3 GSM系统中的语音编码与处理 171
6．4．4 GSM系统中的语音处理的一般过程 171
6．5 GSM的信令协议 172
6．5．1 GSM信令系统概述 172
6．5．2 GSM系统的协议模型 176
6．5．3 GSM无线信令接口的三层协议 178
6．6 接续和移动性管理 179
6．6．1 概述 179
6．6．2 位置更新 180
6．6．3 呼叫建立过程 182
6．6．4 越区切换与漫游 187
6．6．5 GSM安全措施 189
6．6．6 计费 191
6．7 通用分组无线业务 191
6．7．1 GPRS业务概述 191
6．7．2 GPRS的网络结构及其功能描述 192
6．7．3 GPRS的移动性管理和会话管理 196
6．7．4 GPRS的空中接口 198
6．8 增强型数据速率GSM演进技术 199
第7章 第三代移动通信系统及其增强技术 204
7．1 3G概述 204
7．2 IS-95A与CDMA2000 1X标准介绍 206
7．2．1 CDMA2000 1X标准特色 206
7．2．2 CDMA系统中的功率控制 207
7．2．3 CDMA软切换 212
7．2．4 CDMA2000 1X下行链路 216
7．2．5 CDMA2000 1X上行链路 222
7．2．6 CDMA2000 1X EV-DO介绍 225
7．3 WCDMA标准介绍 226
7．3．1 WCDMA标准特色 226
7．3．2 WCDMA下行链路 227
7．3．3 WCDMA上行链路 231
7．3．4 HSDPA/HSUPA概述 232
7．4 TD-SCDMA标准介绍 234
7．4．1 TD-SCDMA标准特色 234
7．4．2 TD-SCDMA物理信道 235
7．4．3 TD-SCDMA系统支持的信道编码方式 236
7．4．4 TD-SCDMA的调制、扩频及加扰方式 237
第8章 LTE移动通信系统 239
8．1 LTE系统 239
8．1．1 LTE网络架构及网元 239
8．1．2 LTE协议体系 240
8．2 LTE通信过程 243
8．2．1 小区搜索 243
8．2．2 系统信息获取 247
8．2．3 随机接入 250
8．2．4 小区选择和重选 252
8．2．5 切换 255
8．3 LTE-Advanced增强技术 259
8．3．1 载波聚合技术 259
8．3．2 中继技术 261
8．3．2 CoMP技术 263
8．3．3 eICIC技术 264
第9章 第五代移动通信系统技术发展 268
9．1 5G发展状况 268
9．1．1 5G发展概述 268
9．1．2 国际标准化组织积极推进5G标准制定 268
9．1．3 世界主要各国的5G研究动态 269
9．2 5G概述 269
9．2．1 5G的概念 269
9．2．2 5G的应用场景 270
9．2．3 5G的能力指标 270
9．3 5G的关键技术 271
9．3．1 5G新型网络架构 271
9．3．2 5G关键网络技术 273
9．3．3 5G关键无线技术 277
9．4 5G面临的挑战和未来技术趋势 285
9．4．1 5G挑战 285
9．4．2 5G未来技术发展方向 287
附录A 矩阵分解 289
附录B 话务量和呼损率 291
习题 292
附录C 英文缩略语英汉对照表 293

前言/序言

前 言

目前，移动通信是通信领域发展最快的通信技术之一，近些年来人们在继续关注第三代蜂窝移动通信系统发展的同时，已将第四代蜂窝移动通信系统投入商用，人们正在从4G商用网络的应用中得到无线宽带业务带来的高速、高质量的享受。与此同时3GPP IMT-Advanced的标准化也已经取得了巨大进展，并且已有部分的网络投入商用，相信在不久的将来LTE-Advanced就会得到迅猛发展。另外，5G也正在从理论探讨和系统仿真评估阶段逐步走向制定标准的阶段。

随着移动通信技术的发展，越来越多的年轻学子和广大的工程技术人员渴望学习和了解移动通信的基本原理和新技术。为了满足高等学校电子信息类专业学生和移动通信领域广大工程技术人员的需要，我们编写了此教材。编写此教材的宗旨是：以基础理论、基本技术为基础；以实际移动通信应用系统为重点，力图全面准确地介绍蜂窝移动通信系统基础理论和系统，并且尽量选取较新的资料和作者的一些研究成果，为读者了解移动通信的发展以及新技术和方法提供帮助。另外在对移动通信原理和技术进行介绍时，避免过多的数学分析和表述，而尽量用图表和文字进行论述。

本书共9章，各章主要内容包括：

第1章，介绍了移动通信的发展，简单给出了移动通信系统的特点和应用系统。

第2章，较全面地介绍移动通信的无线传播环境和传播预测模型。这部分内容是移动通信的基础，也是移动通信系统设计的关键因素。

第3章，介绍移动通信中的信源编码和调制解调技术，尽管这些技术在通信工程等专业的先修课程中已有所介绍，不过这里将依据移动通信的特点和要求，重点介绍移动通信系统中所采用的调制解调技术。

第4章，介绍移动通信系统中的各种抗衰落和抗干扰技术、链路自适应技术，以及多天线传输技术，以期为后面介绍移动应用系统提供必要的理论基础。

第5章，从移动通信网的角度，介绍网络的组成基础和结构。

第6章，系统介绍GSM系统的业务、网络组成、信道结构，以及呼叫处理和移动性管理等技术。以GSM系统为例，使读者较全面地了解一个实际系统的运作过程。另外，还简单介绍了GSM的增强技术GPRS和EDGE系统的概念。

第 7 章，对3G技术基础进行介绍，包括3G技术的三大标准的基本概念，以及CDMA2000 (主要是CDMA2000 1X)，WCDMA和TDD-SCDMA等。

第8章，介绍3GPP LTE基本技术，以及第四代移动通信系统的增强技术。

第9章，介绍目前5G移动通信系统的发展状况、研究成果和未来发展趋势。

本书第1, 2, 6章由啜钢编写，第4, 5, 7, 8章由高伟东编写，第3章由孙卓编写，第9章由刘倩编写。

由于作者才疏学浅，书中难免会出现一些错误和不妥之处，敬请批评指正。

作者联系方式：gaoweidong@bupt.edu.cn

编著者

智能网络中的无线信号传输：从基础理论到前沿应用 本书将带您深入探索移动通信领域那些驱动现代社会互联互通的底层逻辑与前沿技术。 我们不再仅仅关注简单的语音通话，而是着眼于构成万物互联基石的无线信号传输过程，从其物理本质到复杂的系统架构，层层剖析，力求呈现一个全面而深刻的理解。 第一篇：无线信号的物理基石 本篇将从最根本的物理原理出发，为读者构建起理解移动通信的坚实基础。我们将首先回顾电磁波的基本性质，包括其产生、传播和接收的原理。这部分内容将深入浅出地讲解麦克斯韦方程组在无线通信中的应用，以及不同频段电磁波的特性和传播路径，例如直射、反射、衍射和散射等，这些现象如何影响信号的衰减和失真，并由此引出信号传播模型的重要性。 接下来，我们将聚焦于无线信道的特性。信道是信号传输的媒介，其质量直接决定了通信系统的性能。我们将详细探讨无线信道中的四大衰落现象：路径损耗（Signal attenuation due to distance）、阴影衰落（Shadow fading caused by obstacles）、多径衰落（Multipath fading due to signal reflections）和多普勒频移（Doppler shift caused by user mobility）。我们将分析这些衰落机制的根源，以及它们对信号功率、幅度、相位和频率的影响。为了量化这些影响，我们将介绍各种信道模型，例如瑞利衰落模型、莱斯衰落模型和 Nakagami-m 衰落模型，并讨论它们在不同传播环境下的适用性。 信号在传输过程中必然会受到噪声的干扰，噪声是任何通信系统都无法避免的因素。本篇将详细讲解不同类型的噪声，包括热噪声（Thermal noise）、散粒噪声（Shot noise）和干扰噪声（Interference noise）。我们将学习如何使用信噪比（Signal-to-noise ratio, SNR）来衡量信号的质量，以及它如何影响系统的比特误码率（Bit error rate, BER）。理解噪声的本质和影响，是设计高效通信系统的第一步。 第二篇：信号的编码与调制：信息的“打包”与“变形” 将信息转化为可以在无线信道上传输的信号，并确保其在接收端能够被准确恢复，是移动通信的核心任务。本篇将深入探讨信号编码和调制的奥秘。 在信号编码方面，我们将首先介绍信源编码（Source coding），其目的是去除信息中的冗余，提高传输效率。我们将学习熵的概念，并了解霍夫曼编码（Huffman coding）和算术编码（Arithmetic coding）等无损压缩技术。接着，我们将转向信道编码（Channel coding），这是为了抵抗信道噪声和干扰，提高传输的可靠性。我们将详细解析线性分组码，例如汉明码（Hamming codes）和卷积码（Convolutional codes），它们如何通过添加冗余位来检测和纠正错误。更重要的是，我们将深入探讨现代通信系统中至关重要的纠错码（Error-correcting codes），例如 Turbo 码和 LDPC 码（Low-density parity-check codes），分析它们强大的纠错能力和复杂的译码算法。 在信号调制方面，我们将系统地介绍各种调制技术。从经典的模拟调制技术，如调幅（Amplitude Modulation, AM）、调频（Frequency Modulation, FM）和调相（Phase Modulation, PM），到更广泛应用于数字通信的数字调制技术。我们将详细讲解移幅键控（Amplitude-shift keying, ASK）、移频键控（Frequency-shift keying, FSK）、移相键控（Phase-shift keying, PSK），包括二进制相移键控（BPSK）和正交相移键控（QPSK），以及它们的性能特点和优缺点。 随着数据传输速率的不断提高，多进制调制（M-ary modulation）技术变得尤为重要，例如 M-ary PSK 和 M-ary QAM（Quadrature Amplitude Modulation）。我们将分析这些技术如何通过使用更多的离散信号状态来提高频谱效率。同时，我们还将探讨高级调制技术，如自适应调制与编码（Adaptive Modulation and Coding, AMC），它能够根据信道条件动态调整调制阶数和编码率，以在不同信道环境下获得最优的性能。 第三篇：多址技术：共享无线频谱的智慧 无线频谱资源是稀缺的，如何让众多的用户能够共享有限的频谱，是移动通信系统设计的关键挑战。本篇将详细介绍各种多址技术（Multiple Access Techniques），它们是实现多人同时通信的基石。 我们将从最基本的多址技术讲起：频分多址（Frequency Division Multiple Access, FDMA），它将整个频段划分为多个独立的子信道，每个用户分配一个子信道。接着，我们将探讨时分多址（Time Division Multiple Access, TDMA），它将时间划分为多个时隙，每个用户轮流在分配到的时隙中发送和接收数据。 然后，我们将深入分析在现代移动通信系统中占据核心地位的码分多址（Code Division Multiple Access, CDMA）。我们将详细讲解其基本原理：通过为每个用户分配一个唯一的伪随机噪声（PN）码，使得不同用户在同一时间和同一频段上进行通信，但可以通过解码器区分开各自的信号。我们将探讨直接序列码分多址（DS-CDMA）和跳频码分多址（FH-CDMA）等不同形式的CDMA，并分析其抗干扰能力和保密性。 随着无线通信技术的飞速发展，正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）技术已经成为新一代移动通信（如4G和5G）的核心技术之一。本篇将详细阐述OFDM的原理，它如何将一个高速率的数据流分割成多个低速率的数据流，并在多个正交的子载波上进行传输，从而有效地对抗多径衰落。我们将学习OFDM的实现过程，包括快速傅里叶变换（FFT）和逆快速傅里叶变换（IFFT）的应用，以及循环前缀（Cyclic Prefix, CP）的作用。 此外，本篇还将介绍多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output, MIMO）技术，它利用多个发射天线和多个接收天线来提升系统的容量和可靠性。我们将学习MIMO的基本原理，包括空间复用（Spatial Multiplexing）、空间分集（Spatial Diversity）和波束赋形（Beamforming）等技术，并分析它们如何通过利用空间维度来增强通信性能。 第四篇：移动通信网络架构与关键技术 本篇将从宏观角度审视移动通信系统，重点介绍其网络架构以及支撑起高效运行的关键技术。 我们将从早期的蜂窝网络（Cellular networks）概念出发，讲解其基本工作原理：将服务区域划分为多个小区（Cells），每个小区由一个基站（Base Station）覆盖。我们将深入理解小区切换（Handover/Handoff）的概念，即用户在移动过程中，其通信连接如何从一个基站无缝地转移到另一个基站，以保证通信的连续性。 本篇还将探讨移动通信系统的分层结构，包括接入网（Radio Access Network, RAN）和核心网（Core Network）。我们将了解无线接入网在信号的上传下载、调制解调、多址接入等方面的作用，以及核心网在用户认证、呼叫管理、业务路由、移动性管理等方面的功能。 我们将深入研究现代移动通信网络中的关键技术。例如，功率控制（Power Control）技术，它如何动态地调整发射功率，以保证信号质量，同时减少对其他用户的干扰，并延长电池续航。干扰协调（Interference Coordination）技术，它是如何通过智能算法来管理和减少用户之间的干扰，尤其是在密集部署的小区环境中。移动性管理（Mobility Management），它涉及到用户在不同网络节点之间的位置更新和切换，确保用户能够随时随地接入网络。 此外，我们还将初步介绍网络切片（Network Slicing）的概念，这是5G及未来网络的重要特性，它允许在同一个物理网络上创建多个逻辑上独立的虚拟网络，以满足不同应用场景（如低时延、高带宽、海量连接）的需求。 第五篇：面向未来的无线通信：新挑战与新机遇 移动通信技术的发展永无止境。本篇将放眼未来，探讨当前面临的新挑战以及正在孕育的新机遇。 我们将关注大数据流处理的挑战，包括海量物联网设备的数据接入、高质量视频流的传输以及沉浸式体验（如虚拟现实和增强现实）所需的超低时延和超高带宽。 我们将探讨下一代移动通信技术（如6G）的可能方向，例如太赫兹通信、可见光通信、人工智能在无线通信中的应用（如智能信道估计、智能资源调度），以及它们如何进一步提升通信的速率、容量和智能化水平。 我们还将讨论无线通信在各个领域的应用拓展，包括智慧城市、自动驾驶、远程医疗、工业自动化等，以及这些应用对无线通信提出的新要求和带来的新发展机遇。 本书的目标是为读者提供一个系统、深入且面向未来的移动通信知识体系。 无论您是通信工程专业的学生，还是对无线技术充满好奇的爱好者，亦或是希望深入了解现代通信系统运作机制的从业者，本书都将是您探索智能网络世界不可或缺的指南。通过对本书内容的学习，您将能够深刻理解那些驱动我们生活和社会发展的无线信号，并对未来通信技术的演进充满信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当简洁大方，深蓝色的背景搭配烫金的标题，有一种厚重而专业的感觉。拿到手里，能明显感觉到纸张的质感，不是那种廉价的轻飘飘的纸，而是带有一点分量的，翻阅时也比较顺滑，不会轻易起皱。书本的装订也十分牢固，即使经常翻阅，也不用担心书页松散的问题。我特别喜欢它采用的字体大小和行间距，阅读起来非常舒适，长时间看也不会觉得眼睛疲劳。而且，它的一些插图和图表，虽然我还没深入研究，但从视觉上看，就觉得制作得非常精良，线条清晰，配色得当，应该能很好地辅助理解复杂的概念。这本书的整体呈现，给我一种“值得拥有”的初步印象，包装和设计上的用心，无疑为它增添了不少好感分，让人充满期待去探索其内容。

评分☆☆☆☆☆

我一直对某个特定领域的技术发展非常感兴趣，这本书的出现，正好填补了我在这方面的知识空白。在阅读的过程中，我惊喜地发现，书中对于一些前沿技术的研究和探讨，分析得非常透彻，并且还对未来的发展趋势进行了一些预测，这让我受益匪浅。作者的观点独到，论证严谨，能够引发我很多关于技术创新和产业变革的思考。我尤其欣赏书中对技术发展背后驱动力的分析，不仅仅是技术的本身，更包括了市场需求、政策导向以及社会因素等多个层面的影响，这种宏观的视角让我对整个行业有了更全面的认识。读完这本书，我感觉自己的视野得到了极大的拓展，对未来的一些发展方向也更加明朗了。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，首先映入眼帘的是它清晰的目录结构，每一章的标题都概括得非常准确，而且章节之间的逻辑衔接也很顺畅，能够清晰地看到知识点的递进关系。在阅读过程中，我发现作者在举例方面做得相当到位，一些抽象的概念被形象生动的例子所阐释，让原本可能晦涩难懂的内容变得更容易理解。而且，书中的一些理论推导，步骤都写得非常详细，一步一步地展示了整个过程，这对于我这种需要深入理解原理的学习者来说，简直是福音。我还注意到，书后附带的一些思考题和习题，难度适中，既能检验学习效果，又能引导读者进一步思考，我觉得这对巩固知识点非常有帮助。总的来说，这本书在内容组织和讲解方式上，都展现出了作者深厚的功底和对读者的关怀。

评分☆☆☆☆☆

这本著作的语言风格非常独特，既有学术的严谨性，又不乏文学的美感。作者在描述技术原理时，能够用非常精炼和优美的语言，将复杂的概念清晰地呈现出来，读起来一点也不枯燥。我甚至在一些段落中，感受到了作者对所研究领域的热情和深情，这使得阅读过程充满了感染力。而且，书中穿插的一些历史典故或者科学家的故事，为冰冷的技术知识注入了人文的温度，让我在学习技术的同时，也能感受到科学探索的魅力。这种将学术性、艺术性和人文性融为一体的写作方式，在我阅读过的同类书籍中是极为罕见的，它让我对这本书产生了深深的认同感和喜爱。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉，就像是和一位经验丰富的老师在进行一次深度交流。作者在写作时，非常注重细节的处理，对于一些容易被忽略但却至关重要的细节，他都进行了细致的阐述，并且解释了其背后的原因。我发现，书中提供的许多解决方案，都是经过实际检验的，具有很强的实践指导意义。在遇到一些棘手的问题时，我能在这本书中找到一些启发性的思路，甚至是直接可用的方法。更重要的是，作者在讲解过程中，始终保持着一种严谨的学术态度，但又不失亲切感，仿佛在循循善诱地引导读者去探索和发现。这本书让我深刻体会到，理论与实践相结合的重要性，以及如何将所学知识有效地应用于实际工作中。

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还不错，应该是正版

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好

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正版书，好评！

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