Theory.and.Applications.of.OFDM.and.CDMA.Wideband.Wireless.Communications

zhangjiansamo

Wiley,[1].Theory.and.Applications.of.OFDM.and.CDMA.Wideband.Wireless.Communications.(2005).LinG.OCR.7.0.LotB

viewsult

wonderful,thanks so much

tiger729

谢谢了，看看

kuan

谢谢了，看看

nikka

Contents
Preface ix
1 Basics of Digital Communications 1
1.1 Orthogonal Signals and Vectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.1 The Fourier base signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.2 The signal space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.1.3 Transmitters and detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1.4 Walsh functions and orthonormal transmit bases . . . . . . . . . . . 12
1.1.5 Nonorthogonal bases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.2 Baseband and Passband Transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.2.1 Quadrature modulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.2.2 Quadrature demodulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.3 The AWGN Channel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.3.1 Mathematical wideband AWGN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.3.2 Complex baseband AWGN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.3.3 The discrete AWGN channel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.4 Detection of Signals in Noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.4.1 Sufficient statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.4.2 Maximum likelihood sequence estimation . . . . . . . . . . . . . . 32
1.4.3 Pairwise error probabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
1.5 Linear Modulation Schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
1.5.1 Signal-to-noise ratio and power efficiency . . . . . . . . . . . . . . 38
1.5.2 ASK and QAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
1.5.3 PSK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
1.5.4 DPSK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
1.6 Bibliographical Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
1.7 Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2 Mobile Radio Channels 51
2.1 Multipath Propagation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
2.2 Characterization of Fading Channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.2.1 Time variance and Doppler spread . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.2.2 Frequency selectivity and delay spread . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.2.3 Time- and frequency-variant channels . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
2.2.4 Time-variant random systems: the WSSUS model . . . . . . . . . . 63
vi CONTENTS
2.2.5 Rayleigh and Ricean channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
2.3 Channel Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
2.4 Digital Transmission over Fading Channels . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
2.4.1 The MLSE receiver for frequency nonselective and slowly fading
channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
2.4.2 Real-valued discrete-time fading channels . . . . . . . . . . . . . . 74
2.4.3 Pairwise error probabilities for fading channels . . . . . . . . . . . 76
2.4.4 Diversity for fading channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
2.4.5 The MRC receiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
2.4.6 Error probabilities for fading channels with diversity . . . . . . . . 82
2.4.7 Transmit antenna diversity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
2.5 Bibliographical Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
2.6 Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3 Channel Coding 93
3.1 General Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.1.1 The concept of channel coding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.1.2 Error probabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
3.1.3 Some simple linear binary block codes . . . . . . . . . . . . . . . . 100
3.1.4 Concatenated coding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
3.1.5 Log-likelihood ratios and the MAP receiver . . . . . . . . . . . . . 105
3.2 Convolutional Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
3.2.1 General structure and encoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
3.2.2 MLSE for convolutional codes: the Viterbi algorithm . . . . . . . . 121
3.2.3 The soft-output Viterbi algorithm (SOVA) . . . . . . . . . . . . . . 124
3.2.4 MAP decoding for convolutional codes: the BCJR algorithm . . . . 125
3.2.5 Parallel concatenated convolutional codes and turbo decoding . . . 128
3.3 Reed–Solomon Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
3.3.1 Basic properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
3.3.2 Galois field arithmetics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
3.3.3 Construction of Reed–Solomon codes . . . . . . . . . . . . . . . . 135
3.3.4 Decoding of Reed–Solomon codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
3.4 Bibliographical Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
3.5 Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
4 OFDM 145
4.1 General Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
4.1.1 The concept of multicarrier transmission . . . . . . . . . . . . . . . 145
4.1.2 OFDMas multicarrier transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
4.1.3 Implementation by FFT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
4.1.4 OFDMwith guard interval . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
4.2 Implementation and Signal Processing Aspects for OFDM . . . . . . . . . . 160
4.2.1 Spectral shaping for OFDMsystems . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
4.2.2 Sensitivity of OFDM signals against nonlinearities . . . . . . . . . . 166
4.3 Synchronization and Channel Estimation Aspects for OFDM Systems . . . 175
4.3.1 Time and frequency synchronization for OFDM systems . . . . . . 175
4.3.2 OFDM with pilot symbols for channel estimation . . . . . . . . . . 181
CONTENTS vii
4.3.3 TheWiener estimator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
4.3.4 Wiener filtering for OFDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
4.4 Interleaving and Channel Diversity for OFDM Systems . . . . . . . . . . . 192
4.4.1 Requirements of the mobile radio channel . . . . . . . . . . . . . . 192
4.4.2 Time and frequency interleavers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
4.4.3 The diversity spectrum of a wideband multicarrier channel . . . . . 199
4.5 Modulation and Channel Coding for OFDM Systems . . . . . . . . . . . . 208
4.5.1 OFDM systems with convolutional coding and QPSK . . . . . . . 208
4.5.2 OFDM systems with convolutional coding and M2-QAM . . . . . 213
4.5.3 Convolutionally coded QAM with real channel estimation and
imperfect interleaving . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
4.5.4 Antenna diversity for convolutionally coded QAM multicarrier
systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
4.6 OFDMSystem Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
4.6.1 The DAB system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
4.6.2 The DVB-T system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
4.6.3 WLAN systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
4.7 Bibliographical Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
4.8 Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
5 CDMA 265
5.1 General Principles of CDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
5.1.1 The concept of spreading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
5.1.2 Cellular mobile radio networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
5.1.3 Spreading codes and their properties . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
5.1.4 Methods for handling interference in CDMA mobile radio networks 284
5.2 CDMA Transmission ChannelModels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304
5.2.1 Representation of CDMA signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304
5.2.2 The discrete channel model for synchronous transmission in a
frequency-flat channel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
5.2.3 The discrete channel model for synchronous wideband MC-CDMA
transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
5.2.4 The discrete channel model for asynchronous wideband CDMA
transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
5.3 Receiver Structures for Synchronous Transmission . . . . . . . . . . . . . . 315
5.3.1 The single-user matched filter receiver . . . . . . . . . . . . . . . . 316
5.3.2 Optimal receiver structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
5.3.3 Suboptimal linear receiver structures . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
5.3.4 Suboptimal nonlinear receiver structures . . . . . . . . . . . . . . . 339
5.4 Receiver Structures for MC-CDMA and Asynchronous Wideband CDMA
Transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
5.4.1 The RAKE receiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
5.4.2 Optimal receiver structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
5.5 Examples for CDMA Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
5.5.1 Wireless LANs according to IEEE 802.11 . . . . . . . . . . . . . . 352
5.5.2 Global Positioning System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
viii CONTENTS
5.5.3 Overview of mobile communication systems . . . . . . . . . . . . . 357
5.5.4 Wideband CDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362
5.5.5 Time Division CDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
5.5.6 cdmaOne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
5.5.7 cdma2000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
5.6 Bibliographical Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392
5.7 Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394
Bibliography 397
Index 403

dq

谢谢，已经下了

lightsabres

谢谢楼主分享

WXY650713

谢啦！