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第1章 概述及背景2

1.1移动通信发展概述2

1.2未来移动通信发展方向5

1.3本书结构8

1.4小结9

第2章 下一代移动通信关键技术11

2.1 OFDM技术11

2.2 MIMO技术12

2.3智能天线技术12

2.4信道编码13

2.4.1卷积码13

2.4.2 Turbo码20

2.4.3 LDPC码29

2.5调制及解调原理36

2.5.1调制37

2.5.2解调40

2.6网格编码调制（TCM）43

2.6.1 4状态8PSK TCM码结构43

2.6.2一般的TCM45

2.7旋转调制技术46

2.8分层空时编码47

2.9小结50

第3章 联合编码调制分集技术52

3.1联合编码调制分集技术背景52

3.2联合编码调制分集基本原理概述53

3.3联合编码调制分集在单入单出（SISO）系统中的应用62

3.3.1独立平坦瑞利信道下JCMD-SISO系统62

3.3.2频率选择性衰落信道下JCMD-SISO-OFDM系统65

3.4联合编码调制分集在多入多出（MIMO）系统中的应用66

3.4.1独立平坦瑞利信道下JCMD-MIMO系统69

3.4.2频率选择性衰落信道下JCMD-MIMO-OFDM系统73

3.4.3预编码技术77

3.4.4接收算法及解调算法80

3.5联合编码调制分集在BICM-ID系统中的应用83

3.5.1迭代解调解码技术84

3.5.2独立平坦瑞利信道下的JCMD-ID系统86

3.5.3 JCMD-ID旋转角度的设计87

3.5.4频率选择性衰落信道下的JCMD-OFDM-ID系统89

3.6 EXIT图分析90

3.6.1原理90

3.6.2相关仿真91

3.7联合编码调制分集在MIMO-SC-FDMA系统中的应用94

3.7.1 JCMD-MIMO-SC-FDMA系统框图94

3.7.2接收算法及解调算法96

3.8信道估计技术98

3.8.1 OFDM系统中信道估计原理98

3.8.2传统信道估计101

3.8.3适用于有虚拟子载波系统的实用LMMSE算法109

3.8.4适用于JCMD系统中的Q路交织算法114

3.8.5信道估计算法115

3.9非线性评估120

3.9.1评估背景120

3.9.2评估原理121

3.9.3评估参数122

3.9.4评估结果122

3.9.5评估结论124

3.10复杂度分析124

3.10.1 BICM系统各模块复杂度124

3.10.2 JCMD系统各模块复杂度124

3.10.3复杂度统计与对比125

3.11小结126

第4章 联合编码调制分集系统硬件仿真实现128

4.1 DSP简介128

4.2 picoChip简介128

4.2.1 picoArray的体系结构129

4.2.2 picoATray的总线复用130

4.2.3 picoArray的端口和外围设备130

4.2.4 picoChip AE结构和类型132

4.2.5 picoArray开发流程134

4.3硬件平台介绍135

4.4系统参数及帧结构设计137

4.4.1帧结构设计137

4.4.2系统参数139

4.5 SISO系统实现140

4.6 2x2 MIMO系统实现141

4.7核心模块的硬件设计与实现142

4.7.1解预编码的实现142

4.7.2码本选择的实现143

4.7.3信道估计的实现143

4.7.4同步的实现148

4.8小结158

第5章 仿真结果及分析160

5.1仿真背景与介绍160

5.2联合编码调制分集在SISO系统仿真结果160

5.2.1平坦瑞利信道下BICM-SISO与JCMD-SISO性能对比160

5.2.2频率选择性衰落信道下BICM-SISO-OFDM与JCMD-SISO- OFDM系统性能对比164

5.2.3平坦瑞利信道下BICM-ID与JCMD-ID性能对比169

5.2.4频率选择性衰落信道下BICM-OFDM-ID与JCMD- OFDM-ID性能对比171

5.3联合编码调制分集在MIMO系统仿真结果173

5.3.1平坦瑞利信道下BICM-MIMO与JCMD-MIMO性能对比173

5.3.2频率选择性衰落信道下BICM-MIMO-OFDM与JCMD- MIMO-OFDM系统性能对比177

5.4信道估计技术性能对比180

5.5联合编码调制分集在无线局域网（IEEE 802.11）系统中的仿真182

5.5.1无线局域网发展情况及仿真背景182

5.5.2联合编码调制分集在IEEE 802.11 ac系统中的仿真183

5.5.3联合编码调制分集在IEEE 802.11 ad系统中的仿真189

5.6联合编码调制分集在中继回程（Relay Backhaul）信道下的研究192

5.6.1仿真参数设置192

5.6.2最优旋转角度193

5.6.3仿真曲线193

5.6.4仿真总结195

5.7联合编码调制分集在删余信道下的研究195

5.7.1删余信道下SISO-OFDM系统性能与分析196

5.7.2删余信道下MIMO-OFDM系统性能与分析196

5.8硬件平台仿真结果197

5.8.1硬件平台SISO系统仿真分析197

5.8.2硬件平台MI NMO系统仿真分析202

5.9结论205

5.9.1 JCMD在SISO-OFDM系统中的优势205

5.9.2 JMCD在MIMO-OFDM系统中的优势206

5.9.3 JCMD-ID相对BICM-ID的优势206

5.9.4 JCMD-MIMO-OFDM硬件原型系统测试207

5.10小结207

第6章 联合编码差分调制理论技术实现209

6.1系统模型209

6.2联合编码差分调制理论中用的信道编解码及信道210

6.2.1卷积码210

6.2.2 Turbo码211

6.2.3 LDPC码211

6.2.4 AWGN信道213

6.3差分调制原理214

6.3.1 DQPSK214

6.3.2 D 16QAM217

6.4差分调制外信息迭代过程220

6.4.1卷积码220

6.4.2 LDPC码221

6.5 EXIT图分析223

6.5.1 EXIT图基本原理223

6.5.2 DQPSK系统下EXIT图分析226

6.5.3 D16QAM系统下EXIT图分析229

6.6基于EXIT图的LDPC码度优化231

6.7小结234

第7章 联合编码差分调制仿真结果236

7.1 DQPSK系统下仿真结果236

7.1.1卷积码236

7.1.2 LDPC码237

7.2 D16QAM系统下仿真结果239

7.2.1 Turbo码239

7.2.2 LDPC码241

7.3结论243

7.4小结243

附录A J函数及其逆函数的计算243

缩略语243

参考文献243