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通信之道教程.docx

发布时间：2022-06-13 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：11.86M 资料格式：docx 举报 版权申诉
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    【转发】华为技术专家杨学志帖子《通信之道》 目录： Chapter1： 前言（就在本页） 1.1 我为什么要写这本书 1.2 这是一本什么样的书 1.3 片花 1：离散卷积 1.4 片花 2：注水定理 Chapter2：帮菜鸟复习一下微积分 微积分的创立，极限，数列的极限，函数的极限，你讨厌公式吗？，连续，导数，微分， 积分，微积分基本定理，你严密了吗？，积分中值定理，稍微等一等，第一基本定理的证明， 微分中值定理，第二基本定理的证明，泰勒级数，牛顿，微积分及中西哲学。 Chapter3：信号通过线性系统 离散系统与连续系统，离散信号与离散系统，线性系统，时／移不变系统，离散 Delta 信号 和离散卷积，连续 Delta 函数，连续卷积，卷积的性质。 Chapter4：傅立叶级数 1 三角形式的傅立叶级数，如何求傅立叶系数，为什么正弦信号这么重要？，什么是频率？。 Chapter5：复变函数 从实数到复数，复数的四则运算，虚数 i 是怎样的一个数？，复指数函数 1，复指数函数 2, 欧 拉公式。 Chapter6：傅立叶分析 2 复指数形式的傅立叶级数，理解负频率 ，傅立叶变换，理解谱密度，傅立叶变换存在的条 件，傅立叶变换的性质：对称性，线性，奇偶虚实性，尺度变换，时移特性，频移特性，典 型函数的傅立叶变换：矩形函数, 冲击函数，周期函数，卷积定理，线性系统的频率特性， 离散傅立叶变换，离散序列的连续傅立叶变换，离散傅立叶变换的性质：对称性，线性，虚 实奇偶性，循环移位特性，频移特性，循环卷积，循环卷积定理。 Chapter7: 采样，通向数字世界的第一步 采样的数学表达，周期矩形脉冲采样，周期冲击脉冲采样，采样定理，用采样信号重构原信 号，频域采样定理，乃奎斯特定律能被突破吗？ Chapter8:线性空间理论 数学之道， 线性空间的定义，度量空间，赋范空间，内积空间，正交与正交基，再看傅立 叶变换。 Chapter9:信号的谱分析 一个简单的信号, 频率分辨率，泄漏效应。 Chapter10:基本通信链路 为什么需要调制？， 调制－频谱搬移，相干解调，非相干解调，载波恢复，锁相环，平方 环，Costas 环，双边带信号，单边带信号，Hilbert 变换，单边带信号的发射与接收，探究竟， 起怀疑，IQ 调制解调，IQ 信号的复数表达，复数基带信号与复信道，数字调制，乃奎斯特 第一准则，脉冲成形滤波器(矩形,Sinc)，升余弦滚降滤波器，几种数字调制方式(ASK,PSK,QAM)， 连续相位调制，非连续相位频移键控，连续相位频移键控，最小频移键控 MSK，GMSK 调制， 从另外一个视角看 MSK，数字调制之华山论剑。 Chapter 11: 概率论与随机过程
    什么是概率，联合事件和联合概率，条件概率，随机变量，随机变量的统计量，平均分布 和高斯分布，中心极限定理，联合分布，条件概率分布，联合矩，n 维高斯分布，随机过程 和平稳随机过程，复随机过程，功率密度谱， 循环平稳过程，各态历经过程，随机过程通 过线性时不变系统，随机过程的采样定理，离散随机过程和系统，典型随机过程，闲话概率 论。 Chapter 12: AWGN 信道的最佳接收机 亩产估计问题, 离散观测的最大似然准则，连续观测的最大似然准则，最大后验概率准则， 匹配滤波器（一），（二），（三），（四），数字解调，2PAM 的误码率（一），（二），载波恢复 和符号同步，符号同步，无判决反馈的符号同步（一），（二），（三）。 Chapter 13, 无线信道 路径衰落（一），（二），阴影衰落，多径效应与快衰落，瑞利衰落，时间选择性衰落和频率 选择性衰落，小结。 Chapter 14, 均衡技术 什么是均衡，横向抽头滤波器，离散卷积的矩阵表达（一），(二)， 匹配滤波器（一），（二）， 迫零算法，MMSE 算法，MF、ZF、MMSE 算法的关系，ZF／MMSE 的快速算法，时域均衡， 频域均衡（一），(二，线卷积转化为圆卷积)，（三，对角化和频域 MMSE），信道估计的系统 方程，导频设计问题，病态问题，病态问题的平面解释，导频设计优化，小结。 Chapter 15, 多址技术 FDMA 与 TDMA，CDMA，扩频增益，扩频增益是伪增益，正交码， Rake 接收机（一），（二），CDMA 的多用户模型和自干扰特性，远近效应，功率控制，CDMA 的特性，时域多用户检测，频域多用户检测（一）－转化为圆卷积，（二）频域对角化，（三） 一个引理，（四）对角化－继续，（五）频域 MMSE，（六）相关矩阵和匹配滤波的计算，（七） 利用信道的相关性降低运算量，（八）算法框图，（九）仿真结果，CDMA 小结，OFDMA, OFDM 也是一种 CDMA，OFDM 如何克服多径效应，循环前缀，OFDM 的多用户干扰，OFDM 导频 设计和信道估计，SC-FDMA, SC_FDMA 的峰均比为什么低，OFDM 领域的核心专利（一），(二) 用一个 IFFT 承载多个载波，(三) CA 的核心技术，多址技术小结。 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，度过了十年求学生涯，拿到博士学位。毕 业后，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，一晃就是十二年。 十二年的风风雨雨，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。 这 个 成 果 发 表 在 了 ”A Frequency Domain Multi-User Detector for TD-CDMA Systems“, IEEE Trans. Commu., Vol 59, No. 9, pp.2424 - 2433, Sep. 2011； 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。这个成果发表在 ”A Random Beamforming Technique for Omni-directional Coverage in Multiple Antenna Systems“, IEEE Trans. Vehi. Tech., No.99 Dec. 2012；
    2004-2005 年，提出了软频率复用(soft frequency reuse)技术，“Soft frequency reuse scheme for UTRAN LTE", Huawei, R1-050507, 3GPP RAN1 41, May, 2005，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，提出"Proposal for the reduced set of DL transmission parameters", R1-050824, 3GPP RAN 1 42, Aug., 2005，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。 这些创新技术处于无线通信的最核心的位置，被业界广泛研究和应用，并且已经获得了中、 美、欧的专利授权。 在我的研究工作过程当中，每当获得了一些心得，总有把他们写出来的冲动，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。对我自己来说算是对十二年无线创新人生的一个总结，也是为突破新的高度夯实基础。 也希望本书能够对读者有所帮助。 杨学志 于 2012 年 10 月 22 日， 北京。
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