5G权威指南：信号处理算法及实现

图书标准信息

• 作者 [美]罗发龙（Fa-long,Luo） 著
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2018-07
• 版次 1
• ISBN 9787111596639
• 定价 158.00元
• 装帧 精装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 457页
• 丛书 国际电气与电子工程译丛

【内容简介】

《5G指南：信号处理算法及实现》为《Signal Processing for 5G》的翻译版，该英文书籍由无线通信信号处理领域专家撰写，由IEEE和WILEY联合出版。该英文书籍内容涵盖包括调制、编码、波形、多天线、新频谱等5G网络的基础性技术以及新型网络设计，其技术专业性较强，对于全球5G技术研究都有一定指导作用。

 

自第二代蜂窝通信系统开始，信号处理技术就在无线通信中扮演着重要的角色，在5G无线网络中使用新型信号处理技术不仅能显著地提高峰值速率，还能提高网络性能、覆盖率、可靠性、低延迟、有效性、灵活性、兼容性以及收敛性，从而满足由于大数据、云服务、机器对机器（M2M）和关键任务通信等应用日益增加的需求。本书对于应用在5G无线网络中的所有信号处理技术进行了全面和详细的分析。它由独特的四大部分组成——新的调制和编码、新的空间处理、新的频谱机会以及新的系统使能技术，涵盖了从网络架构、物理层（下行和上行）、协议和空中接口、小区采集、调度和速率适应、接入处理和中继以及频谱分配。本书涵盖了全球5G标准的开发和部署所需的全部技术和主要路线图。

 

这是一本全面且宝贵的5G技术指南，完成了一体化的实现和实践。对于所有想学习5G技术的人而言，这是一本国际上公认的必读宝典。

 

【作者简介】

   [美]罗发龙（Fa-Long Luo）博士 IEEE院士和两家国际领先公司的首席科学家，负责软件无线电和无线多媒体相关研究工作。同时他还是华盛顿大学的教授。从2007年到2011年，他是“国际数字多媒体广播杂志”的创始主编。从2011年到2012年，他担任IEEE工业DSP常务委员会主席和IEEE信号处理协会技术委员会成员。他现在是IEEE Access和IEEE物联网杂志的副主编。他在信号处理、多媒体，通信和广播领域拥有33年的工程、应用和标准化方面的研究和行业经验，并获得了国际认可。他出版了5本书，100多篇技术论文，并在这些领域拥有18项专利。他曾被德国亚历山大?冯?洪堡基金会授予奖学金。

 

    [美]张建中（Charlie（JIANZHONG）Zhang）博士 美国三星公司的副总裁兼标准和研究实验室主管，负责领导5G蜂窝系统和下一代多媒体网络的研究和标准工作。从2009年8月至2013年8月，他担任3GPP RAN1工作组副主席，领导开发LTE和LTE-Advanced技术，如3D信道建模、UL-MIMO、CoMP和TD-LTE载波聚合等。加入三星之前，2006年至2007年在摩托罗拉从事3GPP HSPA标准工作，2001至2006年在诺基亚研究中心从事IEEE 802.16e（WiMAX）标准和EDGE / CDMA算法工作。他在威斯康星大学麦迪逊分校学位获得了博士学位，同时也是IEEE院士。

 

【目录】

第一部分　5G的调制、编码和波形图 

第1章　5G网络的调制和波形简介  /  2

 

1.1　动因和背景  /  2

 

1.2　新型调制技术：FBMC、GFDM、BFDM、UFMC和TFP  /  5

 

1.3　波形选择  /  14

 

1.4　总结与结束语  /  15

 

第2章　5G通信中的超奈奎斯特传输  /  18

 

2.1　FTN信号简介  /  18

 

2.2　时域FTN：接收器和性能  /  24

 

2.3　频域FTN信号  /  31

 

2.4　总结  /  35

 

第3章　从OFDM到FBMC：原理与对比  /  36

 

3.1　引言  /  36

 

3.2　滤波器组  /  37

 

3.3　多相实现  /  40

 

3.4　OFDM  /  42

 

3.5　FBMC  /  46

 

3.6　FBMC和滤波OFDM的比较  /  48

 

3.7　总结  /  50

 

第4章　用于大规模MIMO的滤波器组多载波  /  52

 

4.1　大规模MIMO中的系统模型和FBMC公式  /  53

 

4.2　大规模MIMO中FBMC的自均衡特性  /  57

 

4.3　与OFDM的比较  /  62

 

4.4　盲平衡和导频去污  /  62

 

4.5　总结  /  67

 

第5章　带宽压缩多载波通信：SEFDM  /  69

 

5.1　引言  /  69

 

5.2　SEFDM基础  /  71

 

5.3　块SEFDM  /  74

 

5.4　Turbo-SEFDM  /  78

 

5.5　实际条件和实验论证  /  82

 

5.6　总结  /  87

 

第6章　非正交多用户叠加和共享接入  /  90

 

6.1　引言  /  90

 

6.2　非正交多用户接入的基本原理和特性  /  90

 

6.3　下行非正交多用户传输  /  93

 

6.4　上行链路非正交多用户接入  /  101

 

6.5　总结和未来工作  /  110

 

第7章　非正交多址接入（NOMA）：概念和设计  /  113

 

7.1　引言  /  113

 

7.2　概念  /  114

 

7.3　效益和动机  /  117

 

7.4　接口设计  /  118

 

7.5　MIMO支持  /  120

 

7.6　性能评估  /  124

 

7.7　总结  /  132

 

第8章　主要5G波形的候选：概述和比较  /  134

 

8.1　为什么我们需要新的波形  /  134

 

8.2　主要多载波调制的候选  /  135

 

8.3　定性对比  /  141

 

8.4　总结  /  145

 

第二部分　5G空间信号处理新技术

 

第9章　5G大规模MIMO：原理、实现和原型设计  /  152

 

9.1　引言  /  152

 

9.2　大规模天线技术原理  /  154

 

9.3　大规模天线信道  /  157

 

9.4　大规模MIMO技术的实现  /  161

 

9.5　测试床设计  /  169

 

9.6　同步  /  177

 

9.7　未来的挑战和总结  /  180

 

第10章　毫米波MIMO发射接收机：原理，设计，实施部署  /  183

 

10.1　引言  /  183

 

10.2　毫米波MIMO发射接收机结构的概述  /  185

 

10.3　点对点单用户系统  /  187

 

10.4　点对多点多用户系统  /  192

 

10.5　扩展  /  197

 

10.6　总结  /  198

 

第11章　3D传播信道：建模和测量  /  202

 

11.1　引言  /  202

 

11.2　测量技术  /  204

 

11.3　传播效应  /  207

 

11.4　测量结果  /  209

 

11.5　信道模型  /  211

 

11.6　总结和开放问题  /  213

 

第12章　大规模阵列3D-MIMO：理论、实现和测试  /  217

 

12.1　简介  /  217

 

12.2　大规模天线3D-MIMO的应用场景  /  218

 

12.3　基于当前标准化的技术获取3D-MIMO增益  /  220

 

12.4　系统级仿真评估  /  224

 

12.5　大规模天线3D-MIMO外场测试  /  228

 

12.6　大规模天线3D-MIMO：从理论到实现  /  232

 

12.7　总结  /  233

 

第13章　基于轨道角动量的无线通信：设计与实现  /  235

 

13.1　携带OAM的电磁波  /  235

 

13.2　OAM在RF通信中的应用  /  236

 

13.3　OAM波束的生成、复用和检测  /  237

 

13.4　采用OAM复用的无线通信  /  240

 

13.5　总结和展望  /  249

 

第三部分　5G频谱新机遇

 

第14章　面向5G的毫米波：从理论到实践  /  254

 

14.1　引言  /  254

 

14.2　构建毫米波概念验证系统  /  254

 

14.3　毫米波原型系统的理想特性  /  255

 

14.4　毫米波蜂窝网络概念验证系统  /  259

 

14.5　总结  /  279

 

第15章　5G毫米波通信信道和技术概述  /  280

 

15.1　引言  /  280

 

15.2　毫米波信道特性  /  280

 

15.3　5G毫米波信道模型的需求  /  282

 

15.4　用于5G的毫米波信道模型  /  283

 

15.5　毫米波频段5G无线接入技术的信号处理  /  290

 

15.5.1　波束采集和信道估计  /  290

 

15.5.2　协作通信和干扰处理  /  292

 

15.6　总结  /  293

 

第16章　全双工传输的一般原理和基本算法  /  295

 

16.1　引言  /  295

 

16.2　自干扰：基本分析和模型  /  297

 

16.3　SIC技术和算法  /  298

 

16.4　硬件损耗和实施挑战  /  305

 

16.5　全双工MIMO系统概览  /  311

 

16.6　总结和展望  /  314

 

第17章　全双工收发器的设计与实现  /  319

 

17.1　研究挑战  /  321

 

17.2　天线设计  /  324

 

17.3　射频自干扰消除方法  /  326

 

17.4　数字自干扰消除算法  /  327

 

17.5　示例  /  336

 

17.6　总结  /  337

 

第四部分　5G的新型系统级使能技术

 

第18章　C-RAN：上行链路信道估计与下行链路预编码  /  342

 

18.1　引言  /  342

 

18.2　技术背景  /  342

 

18.3　上行链路：在何处执行信道估计？  /  344

 

18.4　下行链路：在何处执行信道编码和预编码？  /  350

 

18.5　总结  /  361

 

第19章　5G D2D通信基于能量效率的资源分配  /  364

 

19.1　引言  /  364

 

19.2　信号模型  /  365

 

19.3　资源分配  /  368

 

19.4　分式规划  /  369

 

19.5　算法  /  372

 

19.6　序列分式规划  /  375

 

19.7　系统优化  /  376

 

19.8　数值结果  /  380

 

19.9　总结  /  383

 

第20章　超密集网络：总体介绍与设计概述  /  386

 

20.1　引言  /  386

 

20.2　干扰管理  /  388

 

20.3　移动管理  /  394

 

20.4　架构与回传  /  397

 

20.5　5G UDN中的其他问题  /  401

 

20.6　总结  /  402

 

第21章　无线资源管理和5G网络优化  /  405

 

21.1　引言  /  405

 

21.2　研究背景  /  406

 

21.3　单天线协同超密网络的最优策略  /  408

 

21.4　多天线协作与合作超密集组网中的优化策略  /  417

 

21.5　总结和未来的研究方向  /  423

 

第五部分　参考设计和5G标准的发展

 

第22章　5G中的全双工无线电：基础、设计和原型实验  /  428

 

22.1　引言  /  428

 

22.2　自干扰  /  429

 

22.3　模拟自干扰消除  /  430

 

22.4　数字自干扰消除  /  434

 

22.5　全双工无线电的原型设计  /  436

 

22.6　总体性能评估  /  443

 

22.7　总结  /  444

 

第23章　5G标准的发展：技术和路线图  /  446

 

23.1　引言  /  446

 

23.2　从4G到5G的标准路线  /  446

 

23.3　5G蜂窝通信标准的准备  /  452

 

23.4　总结  /  455

 

中英文对照与索引  /  457

 

......