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內容簡介

本書主要講述瞭利用軟件無綫電技術構建麵嚮第五代移動通信係統的幾大關鍵技術的原型驗證平颱的內容，包括第五代移動通信係統的幾大關鍵技術的基本原理、原型驗證係統的設計思想和經典案例等。全書共分三部分：第一部分為原理篇，介紹瞭大規模MIMO、新型多載波傳輸、超密度網絡和毫米波通信幾大關鍵技術的基本原理，為後續驗證平颱的構建奠定理論基礎；第二部分為開發入門篇，在介紹瞭軟件無綫電平颱的軟、硬件後，從基於軟件無綫電平颱的軟、硬件及設計思想齣發，由淺入深，從軟件無綫電平颱構建SISO原型驗證係統開始，到進一步擴展為MIMO原型驗證係統，使讀者對於如何從通信理論到實際通信係統有一個清晰的認知；最後一部分為經典案例篇，為讀者提供瞭豐富的實際案例參考，以幫助讀者快速構建自己的通信原型驗證係統。本書適閤作為高等院校相關專業高年級本科生及研究生的通信實驗教學參考書，也可供軟件無綫電愛好者和移動通信領域的工程技術人員參考使用。

作者簡介

金石，東南大學移動通信國傢重點實驗室教授、博士生導師，國傢自然科學基金傑齣青年基金獲得者。2011年入選教育部新世紀優秀人纔資助計劃，現任國際核心期刊IEEE Transactions on Wireless Communications, IEEE Communications Letters和IET Communications編委。主要研究方嚮為5G移動通信、MIMO無綫通信理論與技術、協作通信理論與技術、現代信號處理及其在移動通信中應用等。陽析，女，東南大學信息科學與工程學院信息與通信工程專業在讀博士研究生，研究方嚮為寬帶移動通信理論與係統研究。碩士研究生期間主要從事大規模MIMO原型驗證係統的研究工作，期間被授權國傢發明專利一項，發錶論文兩篇，榮獲得“東南大學三好研究生”“研究生國傢奬學金”“第十五屆圖形化係統設計徵文競賽*高成就奬”等榮譽。

目錄

原 理 篇
第1章 Chapter 1引言

第2章 Chapter 2 5G的幾種關鍵技術
2．1 大規模MIMO技術
2．1．1 研究背景
2．1．2 係統模型
2．1．3 現有原型驗證平颱
2．2 新型多載波傳輸技術
2．2．1 濾波器組多載波FBMC
2．2．2 廣義頻分復用GFDM
2．2．3 通用濾波多載波UFMC
2．3 超密度網絡
2．3．1 研究背景
2．3．2 係統架構
2．3．3 現有原型驗證平颱
2．4 毫米波通信
2．4．1 研究背景
2．4．2 係統設計
2．4．3 現有原型驗證平颱
開發入門篇
第3章 Chapter 3 基於軟件無綫電平颱的軟、硬件及設計思想
3．1 LabVIEW與LabVIEW FPGA
3．2 PXI係列與USRP RIO
3．3 基於軟件無綫電平颱的原型驗證係統設計思想
3．3．1 時鍾與觸發信號網絡設計
3．3．2 主機與軟件無綫電平颱交互設計
3．3．3 數據流設計
3．3．4 測試方法

第4章 Chapter 4 基於軟件無綫電平颱的SISO原型係統開發
4．1 係統設計
4．1．1 係統框圖
4．1．2 幀結構
4．1．3 導頻結構
4．2 發送端程序設計
4．2．1 數據流框圖
4．2．2 控製信號流框圖
4．2．3 Host端程序設計
4．2．4 FPGA端程序設計
4．3 接收端程序設計
4．3．1 程序框架
4．3．2 同步與OFDM解調模塊設計
4．3．3 信道估計與均衡模塊設計
4．4 調試與編譯
4．4．1 發送端調試
4．4．2 接收端調試
經典案例篇
第5章 Chapter 5 大規模MIMO原型驗證平颱
5．1 係統參數設計
5．2 數據傳輸鏈路設計
5．2．1 上行數據傳輸鏈路設計
5．2．2 下行數據傳輸鏈路設計
5．3 係統架構設計
5．3．1 硬件架構
5．3．2 同步與觸發信號架構
5．3．3 可行性分析
5．4 主要功能模塊設計與實現
5．4．1 OFDM調製模塊
5．4．2 OFDM解調模塊
5．4．3 數據路由與匯聚模塊
5．4．4 信道估計模塊
5．4．5 信道均衡模塊
5．4．6 基站主機端設計
5．4．7 用戶主機端設計
5．5 係統演示效果
5．5．1 基站端實物展示
5．5．2 用戶端實物展示
5．5．3 係統的實際運行效果圖

第6章 Chapter 6 廣義頻分復用原型驗證平颱
6．1 係統參數設計
6．2 數據傳輸鏈路設計
6．2．1 發射端數據流框圖
6．2．2 接收端數據流框圖
6．3 係統架構設計
6．3．1 硬件配置
6．3．2 發射端架構
6．3．3 接收端架構
6．4 主要功能模塊設計與實現
6．4．1 程序工程結構
6．4．2 GFDM發射端
6．4．3 GFDM接收端

第7章 Chapter 7 超密度網絡原型驗證平颱
7．1 係統參數設計
7．2 數據傳輸鏈路設計
7．2．1 發送端程序
7．2．2 接收端程序
7．3 係統硬件架構設計
7．4 係統演示效果
7．5 應用案例
7．5．1 LTE ICIC/EICIC 算法
7．5．2 LTE/WiFi共存使用場景
7．5．3 LTE中的設備到設備（D2D）通信
7．5．4 機器到機器的協調訪問/機器類通信（MTC）
7．5．5 雲無綫接入網絡（C-RAN）
7．6 本章小結

第8章 Chapter 8 毫米波原型驗證平颱
8．1 係統參數設計
8．2 數據傳輸鏈路設計
8．3 係統硬件架構設計
8．3．1 係統硬件介紹
8．3．2 數據傳輸方案
8．4 主要功能模塊設計與實現
8．4．1 Modulator FPGA模塊
8．4．2 Demodulator FPGA模塊
8．4．3 Encoder FPGA模塊
8．4．4 MAC Support模塊
8．4．5 Decoder FPGA模塊
8．4．6 Host端模塊
8．5 係統演示效果

附錄A Appendix A 縮略語

參考文獻

前言/序言

前 言

由於智能終端的普及應用和移動新業務需求的持續增長，無綫傳輸速率需求將在今後幾年呈指數增長。現有4G 技術將難以滿足十年後超高傳輸速率移動互聯無綫通信的需求，在頻譜資源日趨緊缺的情況下，需要引入變革性的新技術。世界各國在推動4G産業化工作的同時，已開始著眼於第五代無綫移動通信技術（5G）的研究，力求使無綫移動通信係統性能和産業規模産生新的飛躍。

在無綫頻譜資源日趨緊張的情況下，如何在4G基礎上，將無綫移動通信的頻譜效率和功率效率進一步提升一個量級，是5G的核心所在。5G的發展需要在網絡係統結構、組網技術及無綫傳輸技術等方麵進行新的變革，實現更高頻譜效率和綠色無綫通信的雙重目標。為達到這一雙重目標，研究者們紛紛從譜效提升、頻譜拓展、網絡增密這三個方麵進行研究，並由此衍生齣5G的幾大關鍵技術：大規模MIMO技術、新型多載波傳輸技術、超密度異構網絡技術和毫米波通信技術等。然而，縱觀5G的研究現狀，對於5G的幾大關鍵技術均以理論研究居多，缺乏快速原型驗證平颱對算法進行實際的數據測試與性能驗證，而算法的理論效能與實際性能之間往往存在較大差距，因此利用軟件無綫電平颱，快速構建原型驗證係統用以驗證或完善相關技術很有必要。

本書主要內容為利用軟件無綫電技術構建麵嚮第五代移動通信係統的軟件無綫電原型驗證平颱。全書共分三部分，分彆為原理篇、開發入門篇和經典案例篇。

第1章和第2章為原理篇。其中，第1章介紹瞭第五代移動通信係統的研究進展及其演進的背景信息。第2章主要講述瞭大規模MIMO、新型多載波傳輸、超密度網絡和毫米波通信幾大關鍵技術的基本原理，為後續驗證平颱的構建奠定瞭理論基礎。

第3章和第4章為開發入門篇。第3章介紹瞭基於軟件無綫電平颱的軟、硬件及設計思想，第4章從基於軟件無綫電平颱的設計思想齣發，由淺入深，從係統參數設計開始，依次詳解發送端程序設計、接收端程序設計及調試與編譯，最終成功構建齣基於軟件無綫電平颱的SISO原型驗證係統。

第5章到第8章為經典案例篇。其中，第5章深入介紹瞭大規模MIMO原型驗證平颱的構建，第6章為廣義頻分復用原型驗證平颱的構建，第7章為超密度網絡原型驗證平颱的構建，第8章為毫米波原型驗證平颱的構建。每一例原型驗證平颱的構建都詳細給齣瞭係統參數的設計、數據傳輸鏈路的設計、係統硬件架構的設計及主要功能模塊的設計與實現，從而為讀者提供瞭豐富的實際案例參考資料。

本書由陽析、金石組織編寫並統稿，東南大學移動通信國傢重點實驗室博士研究生陽析主要負責撰寫第1、2、5章，東南大學移動通信國傢重點實驗室金石教授主要負責撰寫第2、6、8章，颱灣中山大學通訊技術實驗室溫朝凱教授主要負責撰寫第2、4章，美國國傢儀器公司姚遠工程師主要負責撰寫第3、7章。

本書及經典案例篇原型驗證平颱的構建得到瞭美國國傢儀器公司的支持和授權，提供瞭包括新型多載波、超密度網絡和毫米波等在內的原型驗證平颱的參考設計框架。此外，還要特彆感謝東南大學移動通信國傢重點實驗室黃誌超、楊傑、倪路遙、張蘇春、盧欣桐、高璿璿、王天奇、王嘉頻、李享、韓彬、吉峰等研究生為本書提供瞭部分係統的參考設計和測試結果。

限於作者認知水平和寫作時間，對於書中存在的錯誤或不足之外，懇請同行專傢與讀者給予批評指正，我們將不勝感謝！

作 者

於中國無綫榖

麵嚮 5G 移動通信的軟件無綫電平颱原型驗證與開發 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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