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《通信之道——从微积分到5G》

作译者：杨学志

出版时间：2016-02 千字数：660 版次：01-01 页数：440

开本：16开装帧： I S B N ：9787121280689

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纸质书定价：￥79.0

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内容简介

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目录
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7
2.1 微积分的创立. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 极限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2.1 数列的极限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2.2 函数的极限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3 你讨厌数学公式吗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.4 连续. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.5 导数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.6 微分. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.7 积分. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.8 微积分基本定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.9 积分中值定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.10 稍微等一等. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.11 微积分第一基本定理的证明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.12 微积分第二基本定理的证明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.13 泰勒级数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.14 多元函数与偏导数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.15 后记. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
第3 章信号与系统33
3.1 “信号与系统”是一门什么样的课程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.2 连续系统与离散系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.3 线性系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3
4 目录
3.4 时/移不变系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.5 线性系统对激励的响应. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.5.1 离散 信号. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.5.2 离散卷积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.5.3 连续 函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.5.4 连续卷积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.6 卷积的性质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
第4 章复变函数47
4.1 从实数到复数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.2 复数的四则运算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4.3 虚数i 是怎样的一个数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
4.4 复指数函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.5 著名的欧拉公式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
第5 章傅里叶分析57
5.1 傅里叶级数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.1.1 三角形式的傅里叶级数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.1.2 为什么正弦信号如此重要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.1.3 什么是频率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5.1.4 复指数形式的傅里叶级数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.1.5 理解负频率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.2 傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.2.1 理解谱密度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
5.2.2 傅里叶变换存在的条件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5.3 傅里叶变换的性质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5.4 典型函数的傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.5 卷积定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
5.6 线性系统的频率特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.7 离散傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5.8 离散序列的连续傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
5.9 离散傅里叶变换的性质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
5.10 循环卷积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
5.11 离散卷积定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
通信之道5
第6 章采样，通往数字世界的第一步85
6.1 采样定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
6.2 用采样信号重构原信号. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
6.3 频域采样定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
6.4 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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
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
6 目录
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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
9.21.1 非连续相位频移键控. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
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
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
通信之道7
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, 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
8 目录
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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
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
通信之道9
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
10 目录
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
通信之道11
第20 章后记417
3G 霸主. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417
4G 变局. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419
展望5G . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425

前言
2012 年9 月，我离开华为公司，标志着职业生涯一个阶段的结束。
我于1988 年考入清华大学精密仪器与机械学系，在这里度过了10 年求学生涯，
拿到博士学位。毕业后，我在北京大学做博士后研究工作，图像压缩方向。2000 年进
入华为公司，开始了我在通信领域的职业生涯，一晃就是12 年。
12 年的风风雨雨，总算没有虚度：
2002 年，在TD-SCDMA 领域，我提出了一种新的频域联合检测算法，是业界
效率最高的。反映这一成果的论文“A Frequency Domain Multi-User Detector for TDCDMA
Systems”, 于2011 年9 月发表在了“IEEE Trans. Commu., Vol 59, No. 9”上(P
2424–2433)。
2003 年，提出了随机波束赋形（random beam-forming）技术，高效地解决了智
能天线广播信道的赋形问题。反映这一成果的论文“A Random Beamforming Technique
for Omni-directional Coverage in Multiple Antenna Systems”, 于2012 年12 月发表在了
“IEEE Trans. Vehi. Tech., No.99”上。
2004—2005 年，我提出了软频率复用（soft frequency reuse）技术，反映这一成果
的论文“Soft frequency reuse scheme for UTRAN LTE”，于2005 年5 月发表在了“Huawei,
R1-050507, 3GPP RAN1 41”上。解决了长期困扰业界的OFDM 的频率复用问题，被
广泛研究和应用，成为LTE 小区间干扰协调（Inter cell interference coordination）这一
领域的事实标准。
2005 年，我提出的论文“Proposal for the reduced set of DL transmission parameters”，
于2005 年8 日发表在了“R1-050824, 3GPP RAN 1 42”上，统一LTE 多种带宽的采样
率，并用一个IFFT 承载多个载波，提高了LTE 产业的规模效应，简化了基站和终端
的产品架构，降低了产业成本。
这些创新技术均处于无线通信的核心位置，被业界广泛研究和应用，并且已经获
得了中国、美国、欧洲的专利授权。
在我的研究工作过程当中，每当获得了一些心得，总有把它们写出来的冲动，但
是由于工作的繁忙一直没能实现。从华为离职后，在寻找新的发展平台之前，利用这
段时间实现这个愿望，算是对我12 年无线创新人生的一个总结，也希望能够对读者
有所帮助。
杨学志
2012 年10 月22 日于北京

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