移动传播环境

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移动传播环境   word版
第一章 绪论.... 1
1.1 移动通信的发展概况... 1
1.2 移动通信的特点... 2
1.2.1 移动通信的传播媒介的特点... 2
1.2.2 移动通信的传播环境是复杂的干扰环境... 4
1.2.3 移动通信的频谱资源非常有限... 4
1.2.4 移动通信系统的容量... 4
1.3 无线信道研究的发展历程... 4
1.3.1 独立信道... 4
1.3.2 时间相关信道... 4
1.3.3 空间相关信道... 5
1.4 无线信道的主要性能指标... 5
1.4.1 离散信道的信道容量... 5
1.4.2 连续信道的信道容量... 6
1.4.3 MIMO信道的容量... 7
1.5 信道的加性噪声... 7
1.6 建立信道模型的重要意义... 8
参考文献... 8
第二章 基础知识.... 10
2.1 引言... 10
2.2 概率论初步... 10
2.2.1 概率论的基本概念... 10
2.2.1.1 频率... 10
2.2.1.2 古典概型... 11
2.2.1.3 概率的定义... 11
2.2.1.4 概率的性质... 11
2.2.2 条件概率、边缘概率与联合概率... 11
2.2.2.1 条件概率... 11
2.2.2.2 边缘概率... 12
2.2.2.3 独立事件... 12
2.2.3 随机变量、概率分布与概率密度... 12
2.2.3.1 连续随机变量... 12
2.2.3.2 离散随机变量与统计平均... 14
2.2.4 常用的概率分布... 15
2.2.4.1 离散均匀分布... 15
2.2.4.2 二项分布... 16
2.2.4.3 泊松分布... 16
2.2.4.4 连续均匀分布... 16
2.2.4.5 高斯（Gaussian）分布... 16
2.2.4.6 瑞利（Rayleigh）分布... 17
2.2.4.7 莱斯（Rice）分布... 17
2.2.4.8 Nakagami分布... 17
2.2.4.9 拉普拉斯（Laplace）分布... 18
2.2.4.10对数正态分布... 18
2.2.5 特征函数... 18
2.2.6 中心极限定理与契比雪夫不等式... 19
2.3 随机过程的基本知识... 20
2.3.1 随机过程的定义... 21
2.3.2 随机过程的数字特征... 21
2.3.3 平稳随机过程... 22
2.3.4 平稳随机过程的相关函数与功率谱密度... 22
2.3.5 常用的随机过程... 24
2.3.5.1 高斯随机过程... 24
2.3.5.2 窄带平稳高斯随机过程... 26
2.3.5.3 理想的宽带过程——白噪声... 27
2.3.5.4 随机相位正弦波加窄带高斯过程之和... 27
2.3.5.5 χ2分布... 28
2.4 线性代数基础... 28
2.4.1 基本概念... 28
2.4.1.1 矩阵和向量... 29
2.4.1.2 矩阵的行列式、秩和迹... 30
2.4.1.3 矩阵的范数... 31
2.4.2 广义逆矩阵... 31
2.4.2.1 广义逆矩阵 ...... 31
2.4.2.2 广义逆矩阵 ....... 32
2.4.3 矩阵特征值问题... 32
2.4.4 矩阵的几种分解... 34
2.4.4.1 单个矩阵的分解... 34
2.4.4.2 矩阵束的分解... 35
2.4.4.3 Cholesky分解... 35
2.4.5 矩阵的Kronecker积... 35
参考文献... 37
第三章 地球表面均匀大气中的电波传播.... 38
3.1 引言... 38
3.2 自由空间的传播... 39
3.3 反射... 41
3.3.1 电介质的反射... 41
3.3.2 理想导体的反射... 42
3.3.3 地面反射（双径）模型... 42
3.4 绕射... 45
3.4.1 菲涅尔区域... 45
3.4.2 刃形边缘传播... 47
3.4.3 多重刃形绕射... 48
3.5 散射... 50
3.6 阴影衰落及地形影响... 51
3.6.1 阴影衰落的统计特性... 51
3.6.2 地形因子模型... 54
3.6.3 树木因子模型... 65
参考文献... 72
第四章 室外传播模型.... 74
4.1 室外无线传播概述... 74
4.2 室外宏蜂窝传播模型... 76
4.2.1 Longley-Rice模型... 76
4.2.2 Durkin模型... 78
4.2.3 Okumura模型... 80
4.2.4 Hata模型... 86
4.2.4.1 Okumura-Hata模型... 86
4.2.4.2 COST-231 Hata模型... 88
4.2.5 Walfisch-Bertoni模型及其扩展... 89
4.2.5.1 Walfisch-Bertoni模型... 89
4.2.5.2 COST 231-WI模型... 90
4.2.6 LEE模型... 92
4.2.7 Egli传播模型... 94
4.2.8 Carey传播模型... 94
4.2.9 Bertoni-Xia模型... 95
4.2.10 TIREM模型... 95
4.3 室外微蜂窝传播模型... 95
4.3.1 双线模型... 95
4.3.2 经验模型（Empirical Model）... 97
4.3.3 准3维UTD模型... 98
4.3.4 LEE微蜂窝模型... 100
4.3.5 宽带PCS微蜂窝模型... 102
4.4 混合室内-室外传播模型（曼哈顿模型）... 103
4.5 室外传播环境的测量... 104
参考文献... 109
第五章 室内无线传播及覆盖.... 112
5.1 室内无线传播概述... 112
5.1.1 室内无线传播的基本特点... 112
5.1.2 室内无线传播研究的概述... 112
5.1.3 室内电磁波的传播... 113
5.1.4 室内无线传播的研究及发展... 116
5.2 室内无线信道... 117
5.2.1 室内信道和传统移动信道的比较... 117
5.2.2 室内无线信道的主要参数及信道模型... 117
5.2.2.1 时延扩展和路径损耗... 117
5.2.2.2 到达时间序列的分布... 118
5.2.2.3 路径幅度的分布... 120
5.2.2.4 路径相位的分布... 122
5.2.3 常用的计算和测量参数... 124
5.3 室内无线传播模型... 128
5.3.1 经验模型... 128
5.3.1.1 室内无线传播信道的数学建模... 128
5.3.1.2 室内无线传播信道的统计建模... 129
5.3.2 确定性模型... 134
5.3.2.1 FDTD方法建模... 135
5.3.2.2 确定性射线法建模... 137
5.4 室内覆盖系统... 145
5.4.1 建设室内覆盖系统的原因... 146
5.4.2 室内覆盖系统的特点及组成... 146
5.4.2.1 室内覆盖系统的概念及重要性... 147
5.4.2.2 实现室内覆盖的技术方案... 147
5.4.2.3 室内分布系统的主要构成... 148
5.4.2.4 室内分布系统信号接入方式... 149
5.4.2.5 信号分布的基本方式... 149
5.4.3 室内覆盖系统的建设和评估... 151
5.4.3.1 室内覆盖系统的工程建设... 151
5.4.3.2 室内覆盖系统的评估... 153
参考文献... 154
第六章 小尺度衰落信道.... 156
6.1 衰落和多径... 156
6.1.1 衰落和多径的物理模型... 156
6.1.2 衰落的数学模型... 158
6.1.2.1 信道对信号复包络的影响（静态情况下）... 158
6.1.2.2 多普勒频移... 160
6.1.2.3 信道对信号复包络的影响（动态情况下）... 161
6.2 移动多径信道参数... 162
6.2.1 时间色散参数（频率选择性）... 164
6.2.1.1 时延扩展... 165
6.2.1.2 相关带宽... 166
6.2.2 频率色散参数（时间选择性）... 168
6.2.2.1 多普勒扩展... 168
6.2.2.2 相关时间... 169
6.2.3 角度色散参数（空间选择性）... 170
6.2.3.1 角度扩展... 171
6.2.3.2 相关距离... 172
6.2.4 衰落信道的包络统计特性... 174
6.2.4.1 瑞利衰落分布... 175
6.2.4.2 莱斯衰落分布... 176
6.2.5 衰落信道的二阶统计特性... 176
6.2.5.1 衰落速率... 176
6.2.5.2 时域电平交叉率和平均衰落持续时间... 178
6.2.5.3 频域电平交叉率和平均衰落持续带宽... 179
6.2.5.4 空间电平交叉率和平均衰落持续距离... 179
6.3 小尺度衰落信道分类... 179
6.3.1 平坦衰落信道和频率选择性衰落信道... 180
6.3.2 快衰信道和慢衰信道... 182
6.3.3 标量信道和矢量信道... 183
参考文献... 185
第七章 标量信道建模及其仿真.... 187
7.1 平坦衰落信道建模... 187
7.1.1平坦衰落信道理论模型... 187
7.1.1.1 Clarke信道模型... 187
7.1.1.2 Suzuki 信道模型... 189
7.1.2 多普勒功率谱... 192
7.1.2.1 经典功率谱... 192
7.1.2.2 高斯功率谱... 194
7.1.2.3 平均多普勒频移和多普勒扩展... 196
7.2 平坦衰落信道仿真[13]197
7.2.1 正弦波叠加法... 198
7.2.1.1 等距离法（MED）[8]204
7.2.1.2 等面积法（MEA）[8]208
7.2.1.3 Monte Carlo法（MCM）[8]212
7.2.1.4 最小均方误差法（MSEM）[8]216
7.2.1.5 精确多普勒扩展法（MEDS）[14]219
7.2.1.6 多普勒相位的计算方法... 222
7.2.1.7 Jakes仿真器(JM)[1]224
7.2.1.8 仿真方法的性能分析... 241
7.2.2 成形滤波器法... 245
7.3 频率选择性衰落信道建模[13]247
7.4 频率选择性衰落信道仿真... 252
参考文献... 256
第八章 矢量信道建模及其仿真.... 258
8.1 建立矢量信道模型的意义及现有模型总结... 258
8.2 矢量信道的统计特性... 263
8.2.1 理论模型及基本假设... 263
8.2.2 空间相关性和空时选择性信道... 265
8.3 基于(散射体)几何分布的单反射椭圆模型(GBSBEM模型)271
8.3.1 GBSBEM模型简介... 272
8.3.2 GBSBEM模型的多普勒频谱特性... 275
8.4 多输入多输出（MIMO）信道... 279
8.4.1 MIMO信道建模... 279
8.4.2 MIMO信道模型... 284
8.4.3 MIMO信道模型仿真... 285
参考文献... 294


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