第1 章绪论1
1.1 这是一本什么样的书. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 什么是通信. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 通信的历史. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
第2 章帮“菜鸟”复习一下微积分5
2.1 微积分的创立. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 极限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2.1 数列的极限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2.2 函数的极限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3 你讨厌数学公式吗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.4 连续. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.5 导数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.6 微分. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.7 积分. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.8 微积分基本定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.9 积分中值定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.10 稍微等一等. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.11 微积分第一基本定理的证明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.12 微积分第二基本定理的证明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.13 泰勒级数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.14 多元函数与偏导数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.15 后记. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
第3 章信号与系统31
3.1 “信号与系统”是一门什么样的课程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.2 连续系统与离散系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.3 线性系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.4 时/移不变系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.5 线性系统对激励的响应. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.5.1 离散_ 信号. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.5.2 离散卷积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.5.3 连续_ 函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.5.4 连续卷积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.6 卷积的性质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
第4 章复变函数45
4.1 从实数到复数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.2 复数的四则运算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.3 虚数i是怎样的一个数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.4 复指数函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.5 著名的欧拉公式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
第5 章傅里叶分析55
5.1 傅里叶级数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5.1.1 三角形式的傅里叶级数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5.1.2 为什么正弦信号如此重要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.1.3 什么是频率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
5.1.4 复指数形式的傅里叶级数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.1.5 理解负频率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.2 傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5.2.1 理解谱密度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.2.2 傅里叶变换存在的条件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.3 傅里叶变换的性质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.4 典型函数的傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.5 卷积定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.6 线性系统的频率特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.7 离散傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
5.8 离散序列的连续傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
5.9 离散傅里叶变换的性质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
5.10 循环卷积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
5.11 离散卷积定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
第6 章采样，通往数字世界的第一步85
6.1 采样保持电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
6.2 采样的数学表达. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
6.3 周期矩形脉冲. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
6.4 周期冲激脉冲. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
6.5 采样定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
6.6 用采样信号重构原信号. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
6.7 频域采样定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
6.8 奈奎斯特定理能够被突破吗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
第7 章信号的谱分析97
7.1 一个简单的信号. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
7.2 频率分辨率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
7.3 泄漏效应. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
第8 章线性空间理论105
8.1 数学之道. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
8.2 线性空间的定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
8.3 度量空间. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
8.4 赋范空间. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
8.5 内积空间. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
8.6 正交与正交基. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
8.7 再看傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
第9 章基本通信链路119
9.1 为什么需要调制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
9.2 调制——频谱搬移. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
9.3 相干解调. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
9.4 非相干解调. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
9.5 载波恢复. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
9.6 锁相环. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
9.7 平方环. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
9.8 Costas 环. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
9.9 双边带信号. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
9.10 单边带信号. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
9.11 Hilbert 变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
9.12 单边带信号的发送与接收. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
9.13 探究竟，起怀疑. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
9.14 IQ 调制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
9.15 IQ 信号的复数表达. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
9.16 复数基带信号与复信道. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
9.17 数字调制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
9.18 奈奎斯特第一准则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
9.19 脉冲成形滤波器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
9.20 几种数字调制方式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
9.21 连续相位调制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
9.21.1 非连续相位频移键控. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
9.21.2 连续相位频移键控. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
9.21.3 最小频移键控. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
9.21.4 高斯滤波最小频移键控. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
9.21.5 从另外一个视角看MSK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
9.22 数字调制技术之华山论剑. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
第10 章概率论与随机过程173
10.1 什么是概率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
10.2 联合事件和联合概率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
10.3 条件概率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
10.4 随机变量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
10.5 随机变量的统计量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
10.6 两个典型的概率密度函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
10.6.1 平均分布. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
10.6.2 高斯分布. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
10.7 中心极限定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
10.8 多随机变量的联合分布. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
10.9 条件概率分布. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
10.10 联合矩. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
10.11 n 维高斯分布. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
10.12 随机过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
10.13 平稳随机过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
10.14 复随机过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
10.15 功率密度谱. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
通信之道——从微积分到5G IX
10.16 循环平稳过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
10.17 各态历经过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
10.18 随机信号通过线性时不变系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
10.19 随机过程的采样定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
10.20 离散随机过程和系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
10.21 典型随机过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
10.22 闲话概率论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
第11 章AWGN 信道的最佳接收机203
11.1 亩产估计问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
11.2 参数估计的模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
11.3 离散观测的最大似然准则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
11.4 连续观测的最大似然准则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
11.5 最大后验概率准则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
11.6 匹配滤波器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
11.7 数字解调. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
11.8 2PAM 的误码率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
11.9 载波恢复和符号同步. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
11.10 符号同步. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
11.11 无判决反馈的符号同步算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
第12 章无线信道227
12.1 慢衰落. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
12.2 多径效应与快衰落. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
12.2.1 二径模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
12.2.2 瑞利衰落. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
12.2.3 时间选择性衰落和频率选择性衰落. . . . . . . . . . . . . . . . . 233
12.3 小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
第13 章均衡237
13.1 横向抽头滤波器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
13.2 MF、ZF 和MMSE 滤波器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
13.2.1 匹配滤波器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
13.2.2 迫零算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
13.2.3 最小均方误差算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
13.2.4 MF、ZF 和MMSE 的关系. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
13.2.5 ZF 和MMSE 的快速算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
13.3 数字均衡技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
13.3.1 时域均衡. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
13.3.2 频域均衡. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
13.4 信道估计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
13.4.1 信道估计的系统方程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
13.4.2 导频设计问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
13.4.3 病态问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
13.4.4 优化导频和优化矩阵特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
13.5 小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
第14 章多址技术257
14.1 FDMA 与TDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
14.2 CDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
14.2.1 扩频增益. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
14.2.2 正交码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
14.2.3 Rake 接收机. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
14.2.4 CDMA 的多用户模型和自干扰特性. . . . . . . . . . . . . . . . . 266
14.2.5 远近效应. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
14.2.6 功率控制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
14.2.7 CDMA 系统的特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
14.2.8 时域多用户检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
14.2.9 频域多用户检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
14.2.10 CDMA 小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
14.3 OFDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
14.3.1 OFDM 也是一种CDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
14.3.2 OFDM 如何克服多径效应. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
14.3.3 OFDM 的多用户干扰. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
14.3.4 OFDM 的导频设计和信道估计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
14.3.5 SC-FDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291
14.3.6 OFDM 领域的核心专利. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
14.4 多址技术小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
第15 章信息论301
15.1 什么是信息和比特. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
15.2 信息熵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304
15.3 复习一下条件概率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
15.4 联合熵和条件熵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
15.5 互信息. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
15.6 凸函数与Jensen 不等式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
15.7 连续随机变量的微熵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
15.8 高斯分布的微熵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
15.9 连续随机变量的互信息. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
15.10 离散信道容量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
15.11 加性高斯白噪声信道容量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318
15.12 注水定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
15.13 信息论小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
第16 章蜂窝通信323
16.1 频率复用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
16.2 切换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
16.3 避免乒乓切换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
16.4 同频复用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
16.5 软切换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
16.6 分数频率复用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
16.7 最佳复用因子. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
16.8 软频率复用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
16.9 软频率复用的应用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
16.10 软频率复用的局限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338
16.11 多级软频率复用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
16.12 多级软频率复用的性能. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
16.13 蜂窝通信小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
第17 章信道编码347
17.1 信道编码的基本概念. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
17.2 群、环、域. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
17.3 线性分组码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
17.4 线性分组码的解码算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
17.5 编码增益的本质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354
17.6 哈明码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
17.7 哈达玛码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
17.7.1 正交码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
17.7.2 双正交码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
17.7.3 超正交码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
17.8 Reed-Muller 码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
17.9 循环码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
17.10 卷积码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
17.11 小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
第18 章多天线技术367
18.1 MIMO 信息论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
18.2 利用SVD 解读MIMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370
18.3 MIMO 预编码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
18.4 MIMO 接收机算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
18.5 智能天线. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
18.6 DOA 估计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378
18.7 智能天线的困难. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379
18.8 Alamouti编码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379
18.9 分集和复用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381
18.10 随机波束赋形. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
18.11 循环延时分集. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388
18.12 随机波束赋形与STBC 结合. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
18.13 MIMO 的局限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392
第19 章关于创新的思考395
19.1 什么是创新. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
19.2 创新的方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
19.3 创新的评价方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
19.4 创新的驱动力. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
19.5 研究与开发的区别. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402
19.6 基于信息不对称的管理不适合创新. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403
19.7 创新的发展规律. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404
19.8 流程是质量的基础，人决定质量的高度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405
19.9 基于信誉的授权是创新管理机制的核心. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406
19.10 创新的管理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408
19.11 识别创新价值. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410
19.12 创新的政治环境. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411
19.13 什么样的技术需要申请专利. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413
第20 章后记417
3G 霸主. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417
4G 变局. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420
展望5G . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
· · · · · · (收起)
1.1 这是一本什么样的书. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 什么是通信. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 通信的历史. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
第2 章帮“菜鸟”复习一下微积分5
2.1 微积分的创立. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 极限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2.1 数列的极限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2.2 函数的极限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3 你讨厌数学公式吗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.4 连续. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.5 导数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.6 微分. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.7 积分. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.8 微积分基本定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.9 积分中值定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.10 稍微等一等. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.11 微积分第一基本定理的证明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.12 微积分第二基本定理的证明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.13 泰勒级数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.14 多元函数与偏导数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.15 后记. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
第3 章信号与系统31
3.1 “信号与系统”是一门什么样的课程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.2 连续系统与离散系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.3 线性系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.4 时/移不变系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.5 线性系统对激励的响应. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.5.1 离散_ 信号. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.5.2 离散卷积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.5.3 连续_ 函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.5.4 连续卷积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.6 卷积的性质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
第4 章复变函数45
4.1 从实数到复数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.2 复数的四则运算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.3 虚数i是怎样的一个数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.4 复指数函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.5 著名的欧拉公式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
第5 章傅里叶分析55
5.1 傅里叶级数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5.1.1 三角形式的傅里叶级数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5.1.2 为什么正弦信号如此重要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.1.3 什么是频率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
5.1.4 复指数形式的傅里叶级数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.1.5 理解负频率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.2 傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5.2.1 理解谱密度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.2.2 傅里叶变换存在的条件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.3 傅里叶变换的性质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.4 典型函数的傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.5 卷积定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.6 线性系统的频率特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.7 离散傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
5.8 离散序列的连续傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
5.9 离散傅里叶变换的性质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
5.10 循环卷积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
5.11 离散卷积定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
第6 章采样，通往数字世界的第一步85
6.1 采样保持电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
6.2 采样的数学表达. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
6.3 周期矩形脉冲. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
6.4 周期冲激脉冲. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
6.5 采样定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
6.6 用采样信号重构原信号. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
6.7 频域采样定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
6.8 奈奎斯特定理能够被突破吗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
第7 章信号的谱分析97
7.1 一个简单的信号. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
7.2 频率分辨率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
7.3 泄漏效应. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
第8 章线性空间理论105
8.1 数学之道. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
8.2 线性空间的定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
8.3 度量空间. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
8.4 赋范空间. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
8.5 内积空间. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
8.6 正交与正交基. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
8.7 再看傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
第9 章基本通信链路119
9.1 为什么需要调制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
9.2 调制——频谱搬移. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
9.3 相干解调. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
9.4 非相干解调. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
9.5 载波恢复. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
9.6 锁相环. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
9.7 平方环. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
9.8 Costas 环. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
9.9 双边带信号. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
9.10 单边带信号. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
9.11 Hilbert 变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
9.12 单边带信号的发送与接收. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
9.13 探究竟，起怀疑. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
9.14 IQ 调制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
9.15 IQ 信号的复数表达. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
9.16 复数基带信号与复信道. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
9.17 数字调制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
9.18 奈奎斯特第一准则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
9.19 脉冲成形滤波器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
9.20 几种数字调制方式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
9.21 连续相位调制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
9.21.1 非连续相位频移键控. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
9.21.2 连续相位频移键控. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
9.21.3 最小频移键控. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
9.21.4 高斯滤波最小频移键控. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
9.21.5 从另外一个视角看MSK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
9.22 数字调制技术之华山论剑. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
第10 章概率论与随机过程173
10.1 什么是概率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
10.2 联合事件和联合概率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
10.3 条件概率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
10.4 随机变量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
10.5 随机变量的统计量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
10.6 两个典型的概率密度函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
10.6.1 平均分布. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
10.6.2 高斯分布. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
10.7 中心极限定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
10.8 多随机变量的联合分布. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
10.9 条件概率分布. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
10.10 联合矩. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
10.11 n 维高斯分布. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
10.12 随机过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
10.13 平稳随机过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
10.14 复随机过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
10.15 功率密度谱. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
通信之道——从微积分到5G IX
10.16 循环平稳过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
10.17 各态历经过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
10.18 随机信号通过线性时不变系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
10.19 随机过程的采样定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
10.20 离散随机过程和系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
10.21 典型随机过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
10.22 闲话概率论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
第11 章AWGN 信道的最佳接收机203
11.1 亩产估计问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
11.2 参数估计的模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
11.3 离散观测的最大似然准则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
11.4 连续观测的最大似然准则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
11.5 最大后验概率准则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
11.6 匹配滤波器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
11.7 数字解调. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
11.8 2PAM 的误码率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
11.9 载波恢复和符号同步. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
11.10 符号同步. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
11.11 无判决反馈的符号同步算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
第12 章无线信道227
12.1 慢衰落. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
12.2 多径效应与快衰落. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
12.2.1 二径模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
12.2.2 瑞利衰落. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
12.2.3 时间选择性衰落和频率选择性衰落. . . . . . . . . . . . . . . . . 233
12.3 小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
第13 章均衡237
13.1 横向抽头滤波器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
13.2 MF、ZF 和MMSE 滤波器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
13.2.1 匹配滤波器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
13.2.2 迫零算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
13.2.3 最小均方误差算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
13.2.4 MF、ZF 和MMSE 的关系. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
13.2.5 ZF 和MMSE 的快速算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
13.3 数字均衡技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
13.3.1 时域均衡. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
13.3.2 频域均衡. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
13.4 信道估计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
13.4.1 信道估计的系统方程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
13.4.2 导频设计问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
13.4.3 病态问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
13.4.4 优化导频和优化矩阵特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
13.5 小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
第14 章多址技术257
14.1 FDMA 与TDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
14.2 CDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
14.2.1 扩频增益. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
14.2.2 正交码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
14.2.3 Rake 接收机. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
14.2.4 CDMA 的多用户模型和自干扰特性. . . . . . . . . . . . . . . . . 266
14.2.5 远近效应. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
14.2.6 功率控制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
14.2.7 CDMA 系统的特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
14.2.8 时域多用户检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
14.2.9 频域多用户检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
14.2.10 CDMA 小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
14.3 OFDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
14.3.1 OFDM 也是一种CDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
14.3.2 OFDM 如何克服多径效应. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
14.3.3 OFDM 的多用户干扰. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
14.3.4 OFDM 的导频设计和信道估计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
14.3.5 SC-FDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291
14.3.6 OFDM 领域的核心专利. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
14.4 多址技术小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
第15 章信息论301
15.1 什么是信息和比特. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
15.2 信息熵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304
15.3 复习一下条件概率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
15.4 联合熵和条件熵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
15.5 互信息. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
15.6 凸函数与Jensen 不等式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
15.7 连续随机变量的微熵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
15.8 高斯分布的微熵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
15.9 连续随机变量的互信息. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
15.10 离散信道容量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
15.11 加性高斯白噪声信道容量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318
15.12 注水定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
15.13 信息论小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
第16 章蜂窝通信323
16.1 频率复用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
16.2 切换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
16.3 避免乒乓切换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
16.4 同频复用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
16.5 软切换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
16.6 分数频率复用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
16.7 最佳复用因子. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
16.8 软频率复用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
16.9 软频率复用的应用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
16.10 软频率复用的局限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338
16.11 多级软频率复用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
16.12 多级软频率复用的性能. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
16.13 蜂窝通信小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
第17 章信道编码347
17.1 信道编码的基本概念. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
17.2 群、环、域. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
17.3 线性分组码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
17.4 线性分组码的解码算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
17.5 编码增益的本质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354
17.6 哈明码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
17.7 哈达玛码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
17.7.1 正交码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
17.7.2 双正交码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
17.7.3 超正交码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
17.8 Reed-Muller 码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
17.9 循环码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
17.10 卷积码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
17.11 小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
第18 章多天线技术367
18.1 MIMO 信息论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
18.2 利用SVD 解读MIMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370
18.3 MIMO 预编码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
18.4 MIMO 接收机算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
18.5 智能天线. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
18.6 DOA 估计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378
18.7 智能天线的困难. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379
18.8 Alamouti编码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379
18.9 分集和复用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381
18.10 随机波束赋形. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
18.11 循环延时分集. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388
18.12 随机波束赋形与STBC 结合. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
18.13 MIMO 的局限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392
第19 章关于创新的思考395
19.1 什么是创新. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
19.2 创新的方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
19.3 创新的评价方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
19.4 创新的驱动力. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
19.5 研究与开发的区别. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402
19.6 基于信息不对称的管理不适合创新. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403
19.7 创新的发展规律. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404
19.8 流程是质量的基础，人决定质量的高度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405
19.9 基于信誉的授权是创新管理机制的核心. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406
19.10 创新的管理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408
19.11 识别创新价值. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410
19.12 创新的政治环境. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411
19.13 什么样的技术需要申请专利. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413
第20 章后记417
3G 霸主. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417
4G 变局. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420
展望5G . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
· · · · · · (收起)
具体描述
《通信之道——从微积分到5G》按照读者的思维顺序讲述了从微积分到5G 所涉及的基础知识和关键技术。《通信之道——从微积分到5G》共20 章，具有以下特点：
（1）跨度极大，内容翔实：涉及数学、信号处理、通信原理、通信前沿技术等多个学科领域，知识密度极高，并且是最精华的部分。
（2） 降低难度，提升高度：《通信之道——从微积分到5G》叙述符合读者的思维发展规律，并逐级提高，前后呼应，语言风趣幽默，节奏平稳；作者站高望远，直击本质，学术境界超越经典。
（3）启发互动，培养创新：在多个环节上对读者提出挑战，启发读者思考，并给出作者的思考过程，培养读者的创新思维。
《通信之道——从微积分到5G》可作为通信和信号处理相关专业的本科生及研究生的教辅书，也可作为从业技术人员的参考资料。
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##粗读完成，对通信的数据本质有了深刻的认识???? 作者顺带回顾了微积分和概率论，由浅入深到工程，学习的难度降低了不少。顺带感叹，频谱原来是这么宝贵的资源，也难怪mmWave会是5G的发展路径之一了。 看完通信领域企业的发展，感叹专利护城河的构建，既需要整体设计开发实力，也需要尖端理论技术的创新，组织和机制配合非常重要。 调制、编码、多址、组网、MIMO，多么有趣、烧脑的通信科普教材啊
评分##本质上和教材叙述的方式并无不同。
评分##相当个人化的一本通信技术著作，充满作者个人学术研究的经验之谈，值得一读。
评分##整个通信基础知识的堆砌。
评分##粗读完成，对通信的数据本质有了深刻的认识???? 作者顺带回顾了微积分和概率论，由浅入深到工程，学习的难度降低了不少。顺带感叹，频谱原来是这么宝贵的资源，也难怪mmWave会是5G的发展路径之一了。 看完通信领域企业的发展，感叹专利护城河的构建，既需要整体设计开发实力，也需要尖端理论技术的创新，组织和机制配合非常重要。 调制、编码、多址、组网、MIMO，多么有趣、烧脑的通信科普教材啊
评分##值得再读
评分##还是要去了企业，才能更深入地理论联系实际，对理论的理解才能更深刻
评分##值得再读
评分##相当个人化的一本通信技术著作，充满作者个人学术研究的经验之谈，值得一读。
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