OFDM通信係統中的信號優化設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

但黎琳，肖悅，雷霞 著

圖書標籤:

• OFDM
• 通信係統
• 信號處理
• 優化設計
• 無綫通信
• 正交頻分復用
• 調製解調
• 信道估計
• 乾擾抑製
• 通信工程

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118104684

商品編碼：29719454320

包裝：平裝

齣版時間：2015-08-01

基本信息

書名:OFDM通信係統中的信號優化設計

：65.00元

售價：44.2元,便宜20.8元,摺扣68

作者:但黎琳,肖悅,雷霞

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2015-08-01

ISBN：9787118104684

字數：203000

頁碼：137

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

本書對正交頻分復用（OFDM）峰均功率比抑製技術進行瞭係統的闡述和研究，包括多信號替換法、子載波預留法等非失真技術和峰值限幅法、加窗峰值抵消法等預失真技術，為正交頻分復用信號優化設計提供瞭理論依據。
本書共分為6章。章介紹瞭正交頻分復用的基本原理以及包絡不穩定問題。第2章介紹瞭峰均功率比的衡量和數學建模。第3章介紹瞭多信號替換的峰均比抑製技術。第4章介紹瞭利用空餘子載波的載波預留技術。第5章介紹瞭預失真的峰值限幅技術。後，第6章介紹瞭時頻優化的加窗峰值抵消技術。
本書可供從事無綫通信技術與係統研究和開發的科研人員與工程技術人員學習參考，也可作為高校通信類的研究生和本科高年級學生的教學參考書。

目錄

作者介紹

文摘

序言

OFDM通信係統中的信號優化設計 內容概述： 本書深入探討瞭正交頻分復用（OFDM）通信係統中信號優化設計的各個方麵。OFDM作為一種高效的數字調製技術，在無綫通信、數字廣播、固定綫路寬帶接入等領域得到瞭廣泛應用。然而，OFDM係統在實際應用中也麵臨著諸多挑戰，如高峰均功率比（PAPR）、頻率偏移（FO）、相位噪聲、多徑傳播造成的符號間乾擾（ISI）和符號間衰落（ICI）等。這些問題不僅會降低係統的頻譜效率，還會影響誤碼率和整體性能。 本書旨在為讀者提供一套係統性的信號優化設計方法，以應對OFDM係統中的各種挑戰。我們將從OFDM信號的基本原理齣發，逐步深入到信號設計的核心環節。內容涵蓋瞭OFDM係統的關鍵性能指標分析、核心算法的設計與優化、以及在不同應用場景下的具體實現策略。通過理論分析、仿真驗證和實際案例研究，本書力求幫助讀者全麵理解OFDM信號優化的內在機製，並掌握實際工程應用中的關鍵技術。 章節詳述： 第一章 OFDM通信係統基礎迴顧 本章將簡要迴顧OFDM通信係統的基本原理，為後續章節的學習奠定基礎。內容包括： OFDM原理概述： 詳細介紹OFDM如何將高速數據流分割成多個低速子載波傳輸，從而剋服頻率選擇性衰落。 OFDM調製與解調過程： 闡述IFFT/FFT在OFDM係統中的作用，以及其在時域和頻域的轉換關係。 OFDM係統的優勢與劣勢： 分析OFDM在頻譜效率、抗多徑能力等方麵的優勢，以及其易受頻率選擇性衰落、PAPR高等問題睏擾的劣勢。 OFDM係統架構： 介紹典型的OFDM係統框圖，包括數據編碼、調製、IFFT、加循環前綴（CP）、數模轉換、射頻前端、信道、射頻前端、模數轉換、FFT、信道均衡、解調、數據解碼等關鍵模塊。 第二章 OFDM係統關鍵性能指標與挑戰分析 本章將聚焦OFDM係統在實際應用中遇到的關鍵性能指標和挑戰，為後續的優化設計提供明確的目標和方嚮。內容包括： 高峰均功率比（PAPR）： 深入分析PAPR産生的原因（多個子載波信號疊加），以及其對功放效率、非綫性失真和帶外輻射的影響。我們將介紹PAPR的統計特性，並從理論上推導其概率分布。 頻率偏移（FO）與相位噪聲： 分析載波頻率誤差和振蕩器相位噪聲如何導緻子載波間的乾擾（ICI），進而影響係統的解調準確性。我們將量化FO和相位噪聲對BER性能的影響。 多徑傳播效應： 詳細闡述多徑傳播在OFDM係統中造成的符號間乾擾（ISI）和符號間衰落（ICI），以及其對係統性能的嚴重影響。 信道估計與均衡： 分析精確信道估計在OFDM係統中的重要性，以及不準確的信道估計如何影響均衡效果。討論不同類型的信道模型及其對OFDM信號的影響。 同步問題： 介紹 OFDM 係統中符號定時同步和載波頻率同步的挑戰，以及同步誤差對係統性能的影響。 第三章 PAPR抑製技術研究 PAPR是OFDM係統中的一個核心問題，本章將係統介紹各種先進的PAPR抑製技術。 概率方法： 限幅濾波（Clipping and Filtering）： 詳細介紹限幅濾波的基本原理，分析其在抑製PAPR的同時對信號星座圖的影響，並研究最優濾波器的設計。 均值補償（Mean Clipping）： 探討均值補償方法，分析其對信號統計特性的影響，並與限幅濾波進行比較。 動態範圍壓縮（Dynamic Range Compression）： 介紹基於動態範圍壓縮的PAPR抑製技術，分析其實現復雜度和性能。 編碼方法： 部分傳輸序列（PTS）： 詳細推導PTS的原理，分析其最優相位因子選擇策略，並探討其復雜度與性能的權衡。 迭代幅度/相位限製（Iterative Amplitude/Phase Limiting, IAPL）： 介紹IAPL算法，分析其迭代過程和收斂性，並研究其在PAPR抑製方麵的優勢。 選比特編碼（Selected Mapping, SLM）： 闡述SLM的工作原理，分析其子集劃分與組閤策略，並評估其在PAPR降低方麵的效果。 信號過采樣與重構： 介紹通過增加過采樣率來降低PAPR，以及如何利用重構技術恢復原始信號，分析其實現復雜度。 結閤策略： 研究將多種PAPR抑製技術結閤使用的可行性與優勢，例如PTS與限幅濾波的結閤。 第四章 頻率偏移與相位噪聲魯棒性設計 本章將探討如何提升OFDM係統對頻率偏移和相位噪聲的魯棒性。 頻率偏移的檢測與補償： 基於導頻的頻率偏移估計： 介紹在OFDM符號中插入導頻序列，並利用導頻進行頻率偏移估計的方法，如基於最大似然（ML）估計和最小均方誤差（MMSE）估計。 基於數據符號的頻率偏移估計： 探討在沒有導頻或者導頻開銷較大的情況下，如何利用數據符號進行頻率偏移的估計與補償。 反饋補償機製： 設計和分析閉環反饋補償係統，以動態地調整載波頻率，減少纍積誤差。 相位噪聲的影響與抑製： 相位噪聲模型： 介紹常用的相位噪聲模型，如維納過程模型，並分析其對OFDM信號解調的影響。 基於導頻的相位噪聲估計與補償： 研究利用導頻序列對相位噪聲進行估計，並提齣相應的補償算法。 基於數據符號的相位噪聲補償： 探討在沒有導頻的情況下，如何利用數據符號進行相位噪聲的估計和補償，例如迭代補償算法。 鎖相環（PLL）技術在OFDM中的應用： 介紹PLL在抑製相位噪聲方麵的作用，以及如何在OFDM係統中實現高效的PLL設計。 第五章 多徑效應下的優化設計 多徑傳播是無綫OFDM係統麵臨的主要挑戰，本章將深入研究應對策略。 信道均衡技術： 迫零（Zero-Forcing, ZF）均衡： 詳細介紹ZF均衡的原理，分析其在消除ISI方麵的優勢和在噪聲增強方麵的劣勢。 最小均方誤差（MMSE）均衡： 講解MMSE均衡的原理，分析其在噪聲與ISI之間進行權衡的性能，並研究最優MMSE均衡器的設計。 綫性與非綫性均衡： 比較不同類型均衡器的性能，並探討非綫性均衡的可能性。 自適應均衡： 介紹自適應均衡算法，如LMS和RLS算法，及其在時變信道下的性能。 分集技術在OFDM中的應用： 時域分集： 探討如何通過在時域引入冗餘來提高OFDM係統的魯棒性。 頻域分集： 分析在不同頻段發送冗餘信息以對抗頻率選擇性衰落的策略。 空域分集（MIMO-OFDM）： 介紹多輸入多輸齣（MIMO）技術與OFDM的結閤，以及其在提高數據率和可靠性方麵的巨大潛力。 循環前綴（CP）的優化設計： CP長度的選取： 分析CP長度對ISI抑製和頻譜效率的影響，並研究最優CP長度的選取策略。 CP的擴展與壓縮： 探討在特定場景下，CP的擴展或壓縮對係統性能的影響。 第六章 OFDM信號設計中的關鍵算法優化 本章將聚焦OFDM信號設計中涉及的關鍵算法，並提齣優化方案。 FFT/IFFT算法的實現優化： 基於硬件的FFT/IFFT加速技術： 介紹在FPGA或ASIC平颱上實現高效FFT/IFFT的方法，如流水綫結構、蝶形運算優化等。 軟件實現的FFT/IFFT優化： 針對不同處理器架構，研究軟件實現的FFT/IFFT算法的優化策略。 信道估計與均衡算法的復雜度降低： 快速信道估計算法： 提齣和分析適用於OFDM係統的快速信道估計算法，以降低計算復雜度。 低復雜度均衡算法： 研究在保持性能的前提下，降低信道均衡算法復雜度的方案。 同步算法的魯棒性提升： 短導頻與長導頻同步策略： 分析不同導頻結構對同步性能的影響，並提齣優化方案。 基於訓練序列的聯閤同步與信道估計： 探討如何通過設計聯閤訓練序列，同時實現精確的同步和信道估計。 低復雜度PAPR抑製算法的實現： 針對工程實現中的計算量限製，研究和提齣低復雜度的PAPR抑製算法。 第七章 OFDM信號優化在不同應用場景下的實踐 本章將結閤實際應用場景，闡述OFDM信號優化設計的實踐經驗。 移動通信（4G/5G）： 分析在高速移動場景下，OFDM係統麵臨的挑戰，如多普勒效應、信道快速變化等，並介紹相應的優化設計。 無綫局域網（WLAN）： 探討在室內復雜環境下的多徑效應和乾擾問題，以及OFDM信號優化設計如何提升WLAN性能。 數字電視廣播（DAB/DVB）： 分析在廣播場景下，OFDM信號如何應對遠距離傳輸和強乾擾，並研究相關的優化技術。 固定寬帶接入（ADSL/VDSL）： 討論在有綫通信中，OFDM如何剋服綫纜的非綫性效應和串擾，並提升接入速率。 物聯網（IoT）中的OFDM應用： 探討OFDM在低功耗、低速率物聯網設備中的應用前景，以及信號優化設計的考量。 第八章 OFDM係統的未來發展趨勢 本章將展望OFDM技術在未來的發展方嚮，並探討新的優化設計思路。 下一代通信係統（6G）中的OFDM演進： 預測OFDM在6G中的潛在改進方嚮，如大規模MIMO、智能反射麵（RIS）等。 人工智能（AI）在OFDM信號優化中的應用： 探討AI技術，如深度學習，如何用於OFDM係統的信道預測、信道均衡、PAPR預測等。 新的調製與編碼方案： 介紹可能取代或與OFDM結閤使用的新型調製與編碼技術，如OFDMA、FBMC、UFMC等，並分析其信號優化設計。 軟件定義無綫電（SDR）對OFDM信號設計的影響： 探討SDR架構如何為OFDM信號優化設計提供更靈活的平颱。 本書特色： 理論與實踐並重： 本書不僅深入分析OFDM信號優化的理論基礎，更結閤實際工程應用，提供瞭大量可操作的設計方法和工程經驗。 係統性強： 從OFDM基礎原理齣發，逐步深入到PAPR抑製、頻率偏移與相位噪聲魯棒性、多徑效應應對、算法優化等關鍵環節，構建瞭完整的知識體係。 覆蓋廣泛： 涵蓋瞭OFDM係統設計中的核心技術和主要挑戰，並結閤多種典型應用場景進行瞭深入剖析。 前瞻性： 展望瞭OFDM技術未來的發展方嚮，並探討瞭AI等新興技術在OFDM優化設計中的應用潛力。 圖文並茂： 輔以豐富的圖錶和仿真結果，幫助讀者更直觀地理解抽象的理論概念。 目標讀者： 通信工程、電子工程、計算機科學等相關專業的本科生、研究生。 從事無綫通信、通信係統設計、信號處理、嵌入式開發等領域的工程師和研發人員。 對OFDM通信技術感興趣的科研人員和技術愛好者。 通過本書的學習，讀者將能夠係統掌握OFDM通信係統中的信號優化設計方法，深入理解各種優化技術的原理和應用，並能夠將其應用於實際的工程設計和研發工作中，從而設計齣性能更優、更可靠的OFDM通信係統。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，就像進行瞭一場高強度的智力體操訓練。作者在細節處的把控能力簡直令人發指，尤其是在處理多址乾擾和功率分配策略的部分，那些復雜的約束條件和目標函數，被分解得井井有條。我特彆留意瞭其中關於資源調度的章節，它詳細對比瞭集中式與分布式控製在實際網絡中的優缺點，並引入瞭博弈論的思想來分析最優解的達成條件。這種跨學科的視角，為我提供瞭全新的解決問題的思路，遠超齣瞭我原本對傳統通信書籍的預期。書中的語言風格非常沉穩、內斂，每一個句子都信息量十足，幾乎沒有一句是多餘的。對於某些關鍵性的定理證明，作者采用瞭分步推導的方式，每一步都有清晰的理論依據支撐，保證瞭推導過程的嚴謹性，即便是麵對一些晦澀難懂的矩陣運算，也能通過精妙的標注引導讀者順利通過障礙，體現瞭作者深厚的學術功底和極高的教學藝術。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量也絕對是上乘之作。在閱讀技術書籍時，清晰的數學符號和規範的公式對閱讀體驗有著決定性的影響。這本書在這方麵做得無懈可擊，所有希臘字母、上下標以及嚮量符號的區分度極高，即便是長時間閱讀也不會産生視覺疲勞。特彆是那些涉及時間域和頻率域轉換的圖示，其清晰度和標注的精確性，使得讀者在理解信號變換的物理意義時事半功倍。裝幀設計上采用瞭耐磨的精裝，這對於經常需要翻閱和標記的讀者來說，無疑是一個巨大的加分項。整體來看，這本書不僅在內容深度上達到瞭行業領先水平，其外在的品質也完全配得上其內容的厚重感，讓人感覺物超所值，是一本值得長期珍藏並反復研習的專業書籍。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節組織結構堪稱教科書級彆的典範。從最基礎的傅裏葉分析到高階的信道編碼理論，每一步的遞進都如同搭積木一般，環環相扣，邏輯嚴密得讓人贊嘆。我記得在講到快速傅裏葉變換（FFT）的應用優化時，作者用瞭大量的篇幅來闡述如何通過算法改進來降低計算復雜度，這部分內容對我目前正在進行的一個低功耗係統設計項目提供瞭及時的啓發。更讓我驚喜的是，它並沒有將重點完全放在理論推導上，而是穿插瞭大量的工程實踐案例和仿真結果，這些實例的選取非常貼閤當前工業界的應用熱點，使得書中的知識點迅速“落地”。例如，書中對MIMO係統下預編碼技術的探討，不僅給齣瞭詳盡的數學模型，還用流程圖清晰地展示瞭實際的硬件實現路徑，這種從理論到實踐的無縫銜接，極大地提升瞭閱讀的效率和趣味性，讓人感覺手中的這本書不僅僅是工具書，更像是一位經驗豐富的工程師在手把手指導。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的參考文獻和附錄部分印象極其深刻。通常，很多技術書籍的參考資料部分隻是簡單羅列，但這本書卻做到瞭“延伸閱讀”的價值最大化。作者根據每一章的內容，精心挑選瞭那些具有裏程碑意義的原始論文和最新進展報告，並對它們的核心貢獻做瞭簡短的提要。這使得讀者在對某個特定子領域産生濃厚興趣時，能夠迅速找到最權威、最前沿的第一手資料，極大地拓寬瞭學習的深度。另外，書後附帶的那些關於軟件工具箱的介紹和基礎編程示例，雖然篇幅不多，但點到瞭關鍵處，為那些希望動手實踐的讀者搭建瞭一個現成的腳手架。我嘗試著按照書中的指引搭建瞭一個簡單的仿真環境，發現書中的參數設置和模型假設與實際的仿真結果高度吻閤，這證明瞭作者在理論與工程實現之間找到瞭完美的平衡點，是一本真正服務於實踐者和研究生的優秀著作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計著實吸引人，那種深沉的藍色調配上簡潔的白色字體，一下子就讓人感覺到瞭專業和嚴謹。我原本是抱著學習基礎理論的心態去翻閱的，沒想到它在緒論部分就深入淺齣地勾勒齣瞭現代通信領域的一個重要發展脈絡。作者對整個信號處理流程的梳理，特彆是從物理層到鏈路層的過渡處理，展現齣一種極為細膩的筆觸。我尤其欣賞它對於曆史背景的鋪墊，沒有生硬地堆砌公式，而是巧妙地將技術進步與實際應用場景的需求緊密結閤起來，讓人在閱讀時不僅是在吸收知識點，更像是在參與一場關於通信技術演進的對話。例如，書中對不同調製方案在復雜信道環境下的性能對比分析，那圖錶製作得極其清晰，即便是初學者也能迅速把握核心差異，這對於我建立起宏觀認知幫助巨大。而且，它對未來技術趨勢的展望部分也處理得非常到位，沒有過於空泛的預測，而是基於現有技術的瓶頸和發展方嚮給齣瞭切實的思考方嚮，非常值得細細品味。