5G大規模天綫技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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蘇昕，曾捷，粟欣，韓斌，劉繼民 ... 著

圖書標籤:

• 5G
• 大規模天綫
• MIMO
• 無綫通信
• 天綫技術
• 信號處理
• 通信工程
• 移動通信
• 毫米波
• 波束賦形

店鋪： 藍墨水圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115462992

商品編碼：16411378955

開本：大32開

齣版時間：2017-08-01

頁數：1

字數：1

內容簡介

《5G大規模天綫技術》多天綫技術已經在無綫接入係統中得到瞭廣泛的標準化與商業應用。麵對未來移動通信係統的迅猛發展和更為嚴苛的性能需求，多天綫技術的理論研究和標準化推進仍然在嚮著更高的目標發展。針對多天綫技術的zui新發展動嚮，本書對下一代移動通信係統中zui為關鍵的物理層支撐技術之一——大規模天綫技術進行瞭較為全麵的介紹與分析。《5G大規模天綫技術》對大規模天綫技術的發展背景、技術原理等進行瞭概括，對其基礎理論進行瞭分析。在此基礎上，對大規模天綫係統的信道與應用場景建模、傳輸、接收、參考信號、陣列結構以及組網等關鍵技術問題進行瞭探討。
《5G大規模天綫技術》適閤從事移動通信領域的科研人員、技術人員以及高等院校相關專業的研究生與教師使用，也可以作為相關專業研究生的教學參考書。

作者推薦

本書的作者包含瞭學術和産業界相關領域中進行學術研究、技術標準化和開發的資-深人員，兼具理論深度與廣度以及前瞻性的技術視角，無論對理論研究、方案設計還是技術開發都有很好的參考和藉鑒意義。

圖書目錄

部分 多天綫技術概論2
1.多天綫技術發展背景2
2.多天綫技術發展現狀4
3.多天綫技術發展趨勢5
第二部分 大規模天綫技術理論9
4．大規模天綫係統基本原理9
4.1. 多天綫技術理論基礎9
4.2. 大規模MIMO的信息理論17
4.3. 現實中的限製因素22
5. 大規模天綫係統的頻譜效率24
5.1. 單小區大規模天綫係統的頻譜效率24
5.2. 多小區大規模天綫係統的頻譜效率30
6. 大規模天綫係統的能量效率33
6.1. 單小區MU-MIMO係統的能量效率35
6.2. 多小區MU-MIMO係統的能量效率37
6.3. 大規模MIMO係統中頻譜效率與能量效率的關係38
參考文獻39
第三部分 大規模天綫關鍵技術（90頁）41
7. 大規模天綫信道建模41
7.1. 3D場景模型41
7.2. 大尺度信道建模42
7.3. 小尺度信道建模44
參考文獻44
8. 大規模天綫傳輸方案設計45
8.1. 恒包絡預編碼45
8.2. 低復雜度預編碼算法47
參考文獻53
9. 大規模天綫接收方案設計55
9.1. 基於SCBiCG和Lanczos的軟輸齣MMSE檢測56
9.2. 基於GS的軟輸齣MMSE檢測60
9.3不同衰落信道中ZF接收機性能分析61
參考文獻66
10. 大規模天綫參考信號設計68
10.1. LTE係統參考信號結構68
10.2. 5G係統參考信號71
參考文獻74
11. 大規模天綫陣列結構與波束賦形方案75
11.1. 數字波束賦形75
11.2. 模擬波束賦形76
11.3. 混閤波束賦形77
參考文獻77
第四部分 大規模天綫係統的應用場景與組網方案77
12. 大規模天綫係統的應用場景77
12.1. 6GHz以下頻段部署78
12.2. 6GHz以上頻段部署83
12.3. 5G大規模天綫毫米波通信的優勢85
12.4. 大規模天綫毫米波通信典型應用場景86
參考文獻88
13. 大規模天綫係統的組網方案90
13.1. 集中式大規模天綫的組網方案90
13.2.分布式式大規模天綫的組網方案94
參考文獻95

《無綫通信的基石：電磁波與信號傳播的奧秘》 內容簡介 本書深入探討瞭無綫通信的核心——電磁波的産生、傳播及其與環境的相互作用。它為理解從早期無綫電到現代高速數據傳輸的一切提供瞭理論基礎，是任何對無綫技術感興趣的讀者的必備讀物。 第一章：電磁波的誕生與本質 電磁波是無綫通信的載體，它們並非憑空産生，而是源於電荷的運動。本章將從電荷的基本概念入手，詳細闡述靜電場和靜磁場的形成。在此基礎上，我們將引齣變化的電場會産生磁場，而變化的磁場又會産生電場，這種相互激發、永不停歇的過程便是電磁波的産生機製。 1.1 電荷與場的概念： 1.1.1 基本電荷與電荷守恒： 介紹質子和電子作為基本電荷載體，以及電荷在孤立係統中總量保持不變的原則。 1.1.2 靜電場： 闡述點電荷、綫電荷、麵電荷和體電荷形成的電場，以及電場綫的概念，用以形象化描述電場力的方嚮和強度。庫侖定律的引入，量化瞭電荷之間的作用力。 1.1.3 功與電勢： 探討電場力做功與電勢能、電勢的關係，理解電勢差在驅動電荷移動中的作用。 1.1.4 磁荷的虛構與安培定律： 盡管自然界不存在獨立的磁荷，但安培定律揭示瞭電流（運動的電荷）能夠産生磁場，這是理解電磁波産生的重要一步。 1.1.5 磁場與磁感應強度： 介紹磁感應強度作為描述磁場強弱和方嚮的物理量，以及洛倫茲力的概念，揭示瞭磁場對運動電荷的作用。 1.2 法拉第電磁感應定律與麥剋斯韋方程組的雛形： 1.2.1 磁通量與感應電動勢： 講解磁通量的概念，以及穿過閉閤迴路的磁通量變化引起感應電動勢的法拉第定律。這是電場和磁場相互轉化的一個關鍵環節。 1.2.2 位移電流： 麥剋斯韋的偉大貢獻之一是引入瞭位移電流的概念，彌補瞭安培定律在非穩恒電場中的不足，它錶明變化的電場也能産生磁場，就像電流一樣。 1.2.3 麥剋斯韋方程組的形成： 將高斯定律、法拉第定律、安培-麥剋斯韋定律整閤成一套完整的描述電磁場行為的方程組。這組方程預言瞭電磁波的存在。 1.3 電磁波的産生與傳播： 1.3.1 振蕩電荷産生電磁波： 詳細闡述一個振蕩的電荷如何産生周期性變化的電場和磁場，這些變化的場相互激發，並以光速嚮外傳播。 1.3.2 電磁波的橫波特性： 證明電磁波的電場和磁場都垂直於傳播方嚮，因此是橫波。 1.3.3 電磁波的速度： 從麥剋斯韋方程組推導齣電磁波在真空中的傳播速度與真空介電常數和磁導率的關係，並與光速聯係起來。 1.3.4 電磁波的頻譜： 介紹電磁波按頻率（或波長）劃分的廣闊頻譜，包括無綫電波、微波、紅外綫、可見光、紫外綫、X射綫和伽馬射綫，以及它們在通信、照明、醫療等領域的不同應用。 第二章：電磁波的傳播路徑與環境影響 電磁波並非在真空中一路暢通無阻，它們的傳播會受到多種因素的影響，包括傳播介質、地形、建築物以及大氣層等。理解這些傳播機製對於設計高效、可靠的無綫通信係統至關重要。 2.1 傳播方式： 2.1.1 地麵波： 描述電磁波沿著地球錶麵傳播的特性，尤其適用於長波和中波，但受限於地球麯率和地形障礙。 2.1.2 天波： 介紹電磁波通過電離層反射而實現的遠距離傳播，這是短波通信的基礎，但受電離層活動影響較大。 2.1.3 空間波（視綫傳播）： 強調電磁波沿著直綫傳播的特性，這是微波和超高頻通信（如手機信號、Wi-Fi）的主要傳播方式，傳輸距離受限於視綫。 2.2 傳播損耗： 2.2.1 自由空間損耗： 由於能量在空間中擴散，距離增加會導緻信號強度衰減，這是最基本的損耗。 2.2.2 衰落： 信號強度隨時間和空間發生快速、隨機變化的現象。 2.2.2.1 瑞利衰落： 由多徑傳播引起，到達接收機的信號是經過不同路徑傳播的同一信號的疊加，相位不同導緻疊加結果的不確定性。 2.2.2.2 萊斯衰落： 當存在一條或幾條顯著的直射路徑時，與瑞利衰落的區彆。 2.2.2.3 陰影衰落： 由於建築物、山丘等大型障礙物遮擋，信號強度大幅下降。 2.2.2.4 城市峽榖效應： 高樓大廈形成狹窄的街道，信號在建築之間反射和繞射，導緻信號路徑復雜且衰落嚴重。 2.2.3 吸收： 電磁波在傳播過程中被介質吸收而損失能量，例如雨、雪、霧以及某些氣體對微波和毫米波的吸收。 2.2.4 反射、摺射與衍射： 2.2.4.1 反射： 電磁波遇到介質界麵發生反射，如同光綫遇到鏡子。 2.2.4.2 摺射： 電磁波在不同介質中傳播時，由於速度變化而發生方嚮改變，如同光綫穿過水麵。 2.2.4.3 衍射： 電磁波繞過障礙物邊緣而傳播的現象，使得空間波通信有時也能剋服視綫遮擋，但損耗較大。 2.3 大氣層對電磁波傳播的影響： 2.3.1 電離層： 介紹電離層由太陽紫外綫電離形成的區域，對不同頻率的無綫電波具有不同的反射和吸收特性，是中短波傳播的關鍵。 2.3.2 對流層： 描述對流層中的氣象因素（如濕度、溫度梯度）對微波和毫米波傳播的影響，如波導效應和對流層散射。 2.3.3 雨衰、雪衰、霧衰： 詳細分析降水和霧對高頻段無綫信號的衰減作用，其嚴重程度與頻率、降水量和水滴大小相關。 第三章：信號的編碼、調製與解調 要實現有效的無綫通信，必須將信息轉換成電磁波信號，並在接收端將其還原。本章將深入介紹信息在發送端如何被編碼和調製，以及在接收端如何進行解調和解碼。 3.1 信息源編碼： 3.1.1 模擬信號的離散化： 講解采樣定理，以及如何將連續的模擬信號轉換為離散的數字序列。 3.1.2 量化： 介紹將采樣後的離散值映射到有限個數值的過程，以及量化誤差的影響。 3.1.3 編碼： 3.1.3.1 信源編碼： 討論如何去除信息中的冗餘，壓縮數據，提高傳輸效率。例如，霍夫曼編碼、算術編碼等。 3.1.3.2 信道編碼： 介紹如何引入冗餘信息，以檢測和糾正傳輸過程中齣現的錯誤。例如，漢明碼、捲積碼、Turbo碼、LDPC碼等。 3.2 調製技術： 3.2.1 為什麼要調製： 解釋將基帶信號（原始信息信號）搬移到高頻載波上的必要性，包括匹配天綫尺寸、實現多路復用、減少乾擾等。 3.2.2 模擬調製： 3.2.2.1 調幅（AM）： 改變載波的幅度來攜帶信息。 3.2.2.2 調頻（FM）： 改變載波的頻率來攜帶信息。 3.2.2.3 調相（PM）： 改變載波的相位來攜帶信息。 3.2.3 數字調製： 3.2.3.1 振幅鍵控（ASK）： 用不同幅度的載波錶示數字信號。 3.2.3.2 頻率鍵控（FSK）： 用不同頻率的載波錶示數字信號。 3.2.3.3 相位鍵控（PSK）： 用不同相位的載波錶示數字信號，如BPSK、QPSK。 3.2.3.4 正交振幅調製（QAM）： 結閤瞭振幅和相位調製，可以傳輸更多比特信息，如16QAM、64QAM、256QAM。 3.2.3.5 移頻鍵控（MSK）： 頻率偏移的最小化形式，具有良好的頻譜特性。 3.2.3.6 連續相位頻率鍵控（CPFSK）： 連續相位的FSK。 3.3 解調與解碼： 3.3.1 解調過程： 介紹接收端如何從接收到的載波信號中提取調製信息，與調製過程相逆。 3.3.2 解碼過程： 介紹接收端如何利用信道編碼添加的冗餘信息來檢測和糾正傳輸錯誤，以及如何從信源編碼的數據中恢復原始信息。 3.3.3 誤碼率（BER）： 定義並解釋誤碼率作為衡量數字通信係統性能的重要指標，以及信噪比（SNR）對BER的影響。 第四章：多址技術與頻譜效率 隨著無綫設備數量的爆炸式增長，有限的無綫頻譜資源變得尤為寶貴。本章將探討多種多址技術，它們是允許多個用戶在同一時間、同一頻率共享通信資源的關鍵。 4.1 多址技術概述： 4.1.1 為什麼要使用多址技術： 強調頻譜共享的必要性，以及如何在有限的資源下服務盡可能多的用戶。 4.2 頻分多址（FDMA）： 4.2.1 原理： 將總的通信頻段劃分成若乾個獨立的子信道，每個用戶分配一個或多個子信道。 4.2.2 優點與缺點： 簡單易實現，但頻率利用率不高，容易産生帶外輻射。 4.3 時分多址（TDMA）： 4.3.1 原理： 將時間劃分為若乾個時隙，每個用戶分配一個或多個時隙來發送和接收數據。 4.3.2 優點與缺點： 頻率利用率較高，但時隙同步要求高，且存在用戶之間的切換開銷。 4.4 碼分多址（CDMA）： 4.4.1 原理： 每個用戶使用一個唯一的擴頻碼來編碼其信息，所有用戶在同一頻率、同一時間段內傳輸，通過解擴碼來區分用戶。 4.4.2 優點與缺點： 極高的頻率利用率，良好的抗乾擾性能，但係統容量受近遠端效應影響，且對同步要求較高。 4.5 正交頻分復用（OFDM）： 4.5.1 原理： 將高速數據流分割成多個低速數據流，並將它們同時調製到許多緊密間隔的子載波上進行傳輸。子載波之間相互正交，可以有效避免符號間乾擾（ISI）。 4.5.2 優點與缺點： 對抗多徑衰落能力強，頻譜效率高，適用於高速數據傳輸，但對頻率偏移和相位噪聲敏感，峰均功率比（PAPR）較高。 4.6 空分多址（SDMA）： 4.6.1 原理： 利用天綫陣列在空間上對用戶進行區分，通過波束賦形技術將信號定嚮發送給特定用戶。 4.6.2 優點與缺點： 顯著提高頻譜效率和係統容量，但對天綫設計和信號處理能力要求高。 4.7 聯閤多址技術： 4.7.1 混閤多址： 探討在實際係統中，如何將不同的多址技術結閤使用，以發揮各自優勢，滿足不同業務的需求。例如，OFDMA（OFDM+FDMA）和SC-FDMA。 第五章：無綫信道的建模與分析 為瞭更好地理解和設計無綫通信係統，需要對無綫信道進行精確的建模。本章將介紹幾種常用的無綫信道模型，以及它們如何描述信道的各種特性。 5.1 無綫信道的統計特性： 5.1.1 衰落模型： 詳細討論瑞利衰落、萊斯衰落、Nakagami-m衰落等模型，以及它們如何描述信號幅度隨時間的變化。 5.1.2 傳播延遲模型： 描述信號到達接收機的不同路徑及其相對延遲，這是理解多徑效應和符號間乾擾的關鍵。 5.1.3 功率延遲剖麵： 描述信號在不同延遲下接收到的功率分布，用於分析信道的時域特性。 5.2 確定性信道模型： 5.2.1 傳播損耗模型： 5.2.1.1 對數距離模型： 描述信號功率隨距離的平均衰減。 5.2.1.2 Okumura-Hata模型： 適用於城市環境中的中低頻段傳播損耗預測。 5.2.1.3 COST 231-Hata模型： 對Okumura-Hata模型的擴展，適用於更高頻率。 5.2.2 陰影衰落模型： 描述由於宏觀障礙物引起的信號強度下降。 5.3 仿真與測量： 5.3.1 濛特卡洛仿真： 利用統計模型進行隨機仿真，生成符閤信道特性的信號。 5.3.2 實地測量： 介紹無綫信道探測器的使用，以及實際測量在信道模型驗證和優化中的重要性。 5.3.3 信道估計： 在接收端，如何利用訓練序列等方法估計信道的當前狀態，以便進行信號均衡和解碼。 結語 《無綫通信的基石：電磁波與信號傳播的奧秘》旨在為讀者構建一個紮實的無綫通信理論框架。通過對電磁波的本質、傳播的復雜性、信號的轉換技術以及資源共享策略的深入剖析，讀者將能夠更深刻地理解現代無綫通信係統的運作原理，並為進一步探索更先進的技術打下堅實的基礎。本書內容嚴謹，邏輯清晰，力求讓抽象的理論變得生動易懂，是每一個無綫通信學習者不可或缺的啓濛之作。

評分☆☆☆☆☆

閱讀《5G大規模天綫技術》的過程中，我一直在思考它的部署和維護成本問題。畢竟，任何一項先進的技術，如果成本過高，就很難實現大規模的推廣和應用。我希望書中能夠對這個問題進行深入的探討，分析大規模天綫技術的建設成本，包括硬件投入、基站選址、電力消耗等方麵。同時，我也關注其後期的維護和升級成本，以及如何通過技術創新來降低這些成本。比如，是否有更經濟高效的部署方案？天綫陣列的維護是否需要特殊的技能和設備？長遠來看，隨著技術的不斷成熟和規模效應的顯現，成本是否會有所下降，從而讓更多人能夠享受到5G帶來的便利？我希望書中能提供一些關於成本效益分析的視角，讓讀者對這項技術的商業可行性有一個更清晰的認識，也為相關行業的決策者提供參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，無疑讓人們對5G有瞭更深的期待。我關注的重點在於，它如何能夠真正地改善我們的日常通信體驗。我們都知道，5G承諾瞭更快的速度和更低的延遲，但我更想知道，這具體會體現在哪些方麵？是視頻會議不會再卡頓，還是在綫遊戲能擁有無與倫比的流暢度？書中是否會涉及到天綫技術在提升用戶體驗方麵的具體細節，比如如何通過更智能的波束賦形技術，將信號精準地導嚮用戶設備，從而減少乾擾，提高信號質量？我希望能夠讀到一些關於如何優化用戶體驗的討論，以及大規模天綫技術是如何一步步實現這些突破的。例如，在一些信號較弱的區域，它能否通過特殊的覆蓋策略，提升用戶上網的穩定性？這些具體的應用場景和技術細節，能讓我更好地理解5G技術對我們生活的影響。

評分☆☆☆☆☆

《5G大規模天綫技術》這本書，讓我對通信行業的未來發展充滿瞭好奇。我一直在思考，這項技術在倫理和社會層麵會帶來哪些影響。大規模天綫陣列的密集部署，是否會引發新的電磁輻射擔憂？其對信息安全和隱私保護提齣瞭怎樣的挑戰？在技術日益普及的今天，如何確保技術的普惠性，避免數字鴻溝的進一步擴大？我希望書中能夠對這些問題進行探討，呼籲在技術發展的同時，也關注其潛在的社會影響。例如，是否需要製定相關的法規來規範天綫部署，保障公眾健康？如何利用5G技術促進教育、醫療等公共服務的公平可及？這些深層次的思考，能讓我在享受科技帶來的便利的同時，也能保持一份審慎和責任感，共同塑造一個更美好的數字未來。

評分☆☆☆☆☆

拿到《5G大規模天綫技術》這本書，我最先關注的是它的案例分析部分。我一直覺得，理論性的東西雖然重要，但脫離瞭實際應用，很容易變得空洞。所以，我非常期待書中能夠詳細闡述這項技術在不同場景下的落地情況。比如，在智慧城市建設中，它是如何支持海量物聯網設備的連接，實現智能交通、環境監測等功能的？在工業自動化領域，它又扮演瞭怎樣的角色，是如何保證生産綫上的數據傳輸的穩定性和實時性的？我希望書裏能給齣具體的案例，從城市規劃者的角度，展示大規模天綫技術如何優化城市網絡覆蓋，減少信號死角；從工廠管理者的角度，說明它如何提升生産效率，降低運營成本；甚至從普通市民的角度，描繪它如何讓我們的生活更加便捷，比如更流暢的視頻通話、更快速的文件下載等等。我希望這些案例不是泛泛而談，而是有數據支持，有具體的技術實現路徑，甚至能引發讀者對於未來生活方式的深入思考。

評分☆☆☆☆☆

《5G大規模天綫技術》這本書，說實話，我當初是被它“黑科技”的封麵和“未來已來”的宣傳語吸引的。想象中，它應該是一本能帶我窺探下一代通信技術神秘麵紗的讀物，就像科幻電影裏那種，屏幕上閃爍著無數數據流，然後瞬間實現超高速、超低延遲的連接。我期待著能讀到那些關於信號如何穿透高樓大廈，如何讓無人駕駛汽車精準刹車，又如何讓虛擬現實遊戲身臨其境的原理。我設想著裏麵會充斥著各種復雜的數學公式，但同時也會有清晰的圖解，將那些抽象的概念具象化，比如模擬天綫陣列如何像一雙巨大的手，精確地捕捉和發送信號，又或者解釋為什麼在人群密集的區域，我們手機的網絡速度也不會像紙一樣薄。我甚至還幻想，書裏會穿插一些關於這項技術背後研發團隊的故事，那些充滿智慧和汗水的創新曆程，讓技術不再是冷冰冰的數字，而是有溫度的創造。總之，我以為它會是一本能讓我感覺自己站在科技前沿，充滿好奇和求知欲的書。