TD-SCDMA移动通信系统及仿真实验 9787560629445 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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樊凯 等 著

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• 信号处理
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出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560629445

商品编码：29770448191

包装：平装-胶订

出版时间：2013-05-01

图书基本信息
图书名称	TD-SCDMA移动通信系统及仿真实验	作者	樊凯 等
定价	29.00元	出版社	西安电子科技大学出版社
ISBN	9787560629445	出版日期	2013-05-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装-胶订
开本	大16开	商品重量	0.422Kg

内容简介

TD-SCDMA是一种第三代无线通信的技术标准，是由中国首先提出、以我国知识产权为主、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。目前该标推已被广泛使用。学习与研究TD-SCDMA移动通信系统对推动我国3G人才的培养及发屣具有非常重要的意义。 本书主要介绍TD．sCr04队移动通信技术。全书分为九章，分别为TD-SCDMA概述、TD-SCDMA移动通信系统基本原理、TD-SCDMA移动通信系统关键技术、TD-SCDMA移动通信系统接口协议与信令流程、TD-SCDMA系统结构、TD．SCDMANodeB系统结构、TD-SCDMA移动通信系统仿真软件、TD—SCDMA数据配置及管理实验和TD-SCDMA电话互通实验等。本书的特色在于原理讲解透彻。内容循序渐进。 本书是作者教学和研究成果的结晶，重点阐述了TD-SCDMA移动通信系统及仂真实验，可作为高等院校或培训机构TD-SCDMA移动通信系统教学、研究与实验的教材，也可作为通信工程领域相关人员的参考书。

作者简介

目录

章 TD.SCDMA概述 1.1 移动通信发展 1.1.1 代——模拟蜂窝移动 通信系统 1.1.2 第二代——数字蜂窝移动 通信系统 1.1.3 第三代——IMT一2000 1.1.4 4G与移动通信的发展趋势 1.2 2G向3G的演进 1.3 TD—SCDMA移动通信系统 1.3.1 TD—SCDMA概述 1.3.2 TD—SCDMA标准发展历程 1.3.3 技术比较 1.3.4 TD.SCDMA优势 1.3.5 TD—SCDMA系统未来发展演 第二章 TD.SCDMA移动通信系统基本原理 　2.1 物理层结构 2.1.1 物理信道帧结构 2.1.2 时隙结构 2.2 传输信道和物理信道 2.2.1 传输信道 2.2.2 物理信道及其分类 2.2.3 传输信道到物理信道的映射 2.3 信道编码与复用 2.4　扩频与调制 2.4.1 数据调制 2.4.2扩频调制 2.4.3 同步码的产生 2.5 物理层处理过程 2.5.1 小区搜索过程 2.5.2　上行同步过程 2.5.3 基站间同步 2.5.4 接入过程 第三章　TD—SCDMA移动通信系统关键技术 第四章　TD—SCDMA移动通信系统 第五章　TD—SCDMA RNC系统结构 第六章　TD—SCDMA Node B系统结构 第七章　TD—SCDMA移动通信系统仿真软件 第八章　TD—SCDMA数据配置及管理实验 第九章　TD—SCDMA电话互通实验 参考文献

编辑推荐

文摘

序言

TD-SCDMA移动通信系统及仿真实验 第一章：引言 1.1 移动通信的发展概况 第一代移动通信 (1G): 模拟信号，语音传输为主，如AMPS、NMT。特点是容量小、功能单一、不支持数据业务。 第二代移动通信 (2G): 数字信号，引入GSM、CDMA等标准。在语音质量、安全性和通信效率上有了显著提升，开始支持短信等简单数据业务。 第二代半移动通信 (2.5G): 在2G基础上引入GPRS、EDGE等技术，提升了数据传输速率，为移动互联网的兴起奠定了基础。 第三代移动通信 (3G): 以高速数据传输为核心，支持多媒体业务，如WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。标志着移动通信进入多媒体时代。 第四代移动通信 (4G): 以IP为核心，提供更快的速度和更广阔的服务，如LTE。实现真正的移动宽带，支持高清视频、在线游戏等。 第五代移动通信 (5G): 更高的速度、更低的延迟、更大的连接数，支持物联网、车联网、VR/AR等颠覆性应用。 1.2 TD-SCDMA技术的重要性与背景 TD-SCDMA的起源与发展: 由中国主导，是国际上第一个由中国提出的、具有自主知识产权的第三代移动通信国际标准。旨在突破国外技术垄断，提升中国在移动通信领域的国际地位。 TD-SCDMA的技术特点: 时分同步码分多址 (Time Division Synchronous Code Division Multiple Access) 技术，结合了时分多址 (TDMA) 和码分多址 (CDMA) 的优点，具有灵活的业务支持、较高的频谱利用率、较低的网络建设成本等优势。 TD-SCDMA在中国通信产业发展中的地位: 作为国家战略性项目，TD-SCDMA的研发和推广有力地推动了中国通信技术的自主创新和产业升级，带动了相关产业链的发展。 1.3 本书的主要内容和结构 系统概述: 介绍TD-SCDMA系统的整体架构、关键技术和核心组成部分。 关键技术详解: 深入剖析TD-SCDMA的核心技术，包括上行/下行链路、信道编码、调制解调、切换、功率控制等。 系统仿真: 介绍TD-SCDMA系统仿真平台搭建、仿真工具使用、仿真场景设计与分析。 实验设计与实践: 提供一系列具有代表性的仿真实验，指导读者动手实践，加深对理论知识的理解。 未来发展趋势: 探讨TD-SCDMA技术在向4G、5G演进过程中的角色以及未来发展方向。 本书的学习目标: 帮助读者掌握TD-SCDMA系统的基本原理、关键技术，并具备利用仿真工具进行系统分析和实验的能力。 第二章：TD-SCDMA系统概述 2.1 TD-SCDMA系统架构 网络层次: 介绍TD-SCDMA网络的逻辑层次，如接入网 (UTRAN)、核心网 (Core Network) 等。 网络实体: 详细阐述各网络实体及其功能，包括基站 (NodeB)、无线网络控制器 (RNC)、移动交换中心 (MSC)、网关移动交换中心 (GMSC)、分组核心网 (SGSN、GGSN) 等。 接口协议: 介绍各实体之间的接口协议，如Iu接口、Uu接口、Iub接口、Iur接口等，以及它们在数据传输和信令交互中的作用。 2.2 TD-SCDMA的关键技术 时分同步码分多址 (TD-SCDMA): 时分复用 (TDD): 上下行链路使用同一频率，通过时间隔离来实现。优点是频率利用率高，易于实现智能天线等先进技术。 同步码分复用 (SCDMA): 在同一时隙内，不同用户使用不同的扩频码进行区分。 智能天线 (Smart Antenna): 原理: 利用多副天线，通过数字信号处理技术，调整信号的方向性和增益，实现波束赋形，提高信号质量，抑制干扰。 优点: 提高系统容量、覆盖范围和移动终端的电池寿命。 类型: 波束形成 (Beamforming)、干扰对消 (Interference Cancellation) 等。 联合检测 (Joint Detection): 背景: 在CDMA系统中，由于用户间的干扰，传统的单用户检测器性能受限。 原理: 联合检测能够同时处理多个用户信号，考虑用户间的干扰，从而提高接收端信号的性能。 意义: 显著提升系统容量和接收灵敏度。 灵活业务支持: TD-SCDMA通过灵活的业务信道分配和时隙分配，能够有效地支持不同速率、不同服务质量 (QoS) 的业务，如语音、数据、多媒体业务等。 功率控制: 作用: 保证用户在满足通信质量的前提下，尽可能减小发射功率，从而减小对邻近小区的干扰，提高整体系统容量。 类型: 闭环功率控制 (inner loop power control)、开环功率控制 (outer loop power control)。 2.3 TD-SCDMA与其它3G技术的比较 与WCDMA的比较: 相同点 (都是3G标准，支持高速数据)，不同点 (上行/下行处理方式、多址技术、频率使用等)。 与CDMA2000的比较: 相同点 (都基于CDMA技术)，不同点 (频段、网络架构、技术特点等)。 TD-SCDMA的优势与劣势: 强调其在特定应用场景下的优势，同时也指出其在发展过程中可能面临的挑战。 第三章：TD-SCDMA系统关键技术详解 3.1 TD-SCDMA的上行链路 上行链路流程: 移动终端如何将数据发送到基站。 扩频与解扩: 介绍扩频码 (如SFN, DPDCH, DPCCH) 的作用和工作原理。 调制与解调: 介绍上行链路采用的调制方式 (如QPSK)。 功率控制: 详细阐述上行功率控制的机制和重要性。 时隙结构: 介绍上行时隙中各部分的功能，如同步码、数据部分、导频等。 3.2 TD-SCDMA的下行链路 下行链路流程: 基站如何将数据发送到移动终端。 信道编码: Turbo码: 介绍Turbo码的原理、优点以及在TD-SCDMA中的应用，能够显著提高纠错能力。 卷积码: (如果适用，也可提及) 交织与解交织: 介绍交织的作用，以对抗突发性误码。 调制与解调: 介绍下行链路采用的调制方式 (如QPSK, 16QAM)。 智能天线在下行链路中的应用: 波束赋形，定向传输，提高信号质量和降低干扰。 3.3 TD-SCDMA的信道 逻辑信道: 介绍各种逻辑信道的功能，如PCH, AGCH, DPCH, HS-PDSCH等。 传输信道: 介绍各种传输信道及其与逻辑信道的映射关系。 物理信道: 物理同步信道 (PSCH): 用于基站同步。 物理广播信道 (PBCH): 传输系统广播信息。 物理下行共享信道 (PDSCH): 承载用户数据。 物理上行共享信道 (PUSCH): 承载用户数据。 物理下行链路公共信道 (PDCCH): 用于下行调度和控制。 物理上行链路公共信道 (PUCCH): 用于上行控制信息。 3.4 TD-SCDMA的切换 切换的定义与目的: 保证用户在移动过程中通信的连续性。 切换类型: 软切换 (Soft Handover): 在一段时间内，用户同时与多个基站保持连接。 硬切换 (Hard Handover): 用户从一个基站断开连接，再连接到另一个基站。 切换的触发条件与过程: 介绍系统如何判断何时需要进行切换，以及切换的具体流程。 切换中的关键技术: 如测量报告、切换命令等。 3.5 TD-SCDMA的功率控制 功率控制的原理与目标: 保证通信质量，减少干扰，提高系统容量。 上行功率控制: 详细阐述闭环和开环功率控制的机制，以及它们在适应无线环境变化中的作用。 下行功率控制: (如果适用，也可提及) 功率控制在智能天线中的协同作用。 第四章：TD-SCDMA系统仿真 4.1 仿真在移动通信系统中的作用 系统设计与优化: 在实际建设前，通过仿真评估不同设计方案的性能。 新业务和新技术的验证: 快速验证新技术的可行性和性能。 故障诊断与排除: 模拟故障场景，分析系统行为。 培训与教学: 提供一个安全、可控的环境供学习和实验。 4.2 TD-SCDMA仿真平台介绍 常用仿真软件: 介绍市面上常见的用于移动通信系统仿真的软件，如MATLAB/Simulink、NS-3、OMNeT++等，并简要说明其特点。 TD-SCDMA仿真库/模型: 介绍针对TD-SCDMA系统开发的仿真模块或工具箱。 仿真环境的搭建: 硬件要求: 建议的计算机配置。 软件安装与配置: 详细说明仿真软件及相关工具的安装步骤。 4.3 仿真场景设计 信道模型: 平坦衰落模型: 如Rayleigh衰落，描述信号在传播过程中由于多径效应引起的衰落。 非平坦衰落模型: 如Rice衰落，考虑了直射信号的存在。 其他模型: 如Urban, Rural, Vehicular等，模拟不同地理环境下的传播特性。 用户移动模型: 模拟用户在不同速度下的移动，如匀速直线移动、随机移动等。 干扰模型: 模拟来自同系统内和跨系统的干扰。 小区配置: 模拟单小区、多小区环境，以及小区间的参数设置。 业务模型: 模拟不同的业务类型 (语音、数据) 和业务负载。 4.4 仿真工具的使用与操作 基本仿真流程: 参数设置: 如何配置仿真参数，如载波频率、码率、天线数量、信道模型等。 仿真运行: 如何启动仿真并观察仿真过程。 数据采集: 如何记录仿真过程中产生的各项性能指标。 常用仿真函数/命令: 介绍在仿真软件中实现特定功能的常用函数或命令。 结果可视化: 如何将仿真结果以图表、曲线等形式直观展示。 第五章：TD-SCDMA仿真实验 5.1 实验一：TD-SCDMA系统基本性能仿真 实验目的: 验证TD-SCDMA系统的基本通信能力，了解误码率 (BER) 与信噪比 (SNR) 的关系。 实验内容: 场景设置: 单小区环境，固定用户位置，高斯白噪声信道。 参数设置: 不同的SNR值。 仿真运行: 记录不同SNR下的BER。 结果分析: 绘制BER-SNR曲线，分析性能。 5.2 实验二：智能天线性能仿真 实验目的: 评估智能天线在抑制干扰和提升系统性能方面的作用。 实验内容: 场景设置: 单小区，存在一个干扰源，或在多小区场景下，模拟邻区干扰。 参数设置: 对比使用普通天线和智能天线的仿真结果。 仿真运行: 记录不同天线配置下的BER或系统吞吐量。 结果分析: 量化智能天线的增益效果。 5.3 实验三：不同信道模型下的性能仿真 实验目的: 了解不同无线传播环境下TD-SCDMA系统的性能表现。 实验内容: 场景设置: 使用不同的信道模型 (Rayleigh, Rice, Urban)。 参数设置: 保持其他参数不变，改变信道模型。 仿真运行: 记录不同信道模型下的BER。 结果分析: 分析信道模型对系统性能的影响。 5.4 实验四：用户移动对系统性能的影响仿真 实验目的: 研究用户移动速度对通信质量的影响。 实验内容: 场景设置: 单小区，不同用户移动速度。 参数设置: 模拟不同速度下的用户移动。 仿真运行: 记录不同移动速度下的BER或切换次数。 结果分析: 分析移动速度对系统性能的影响，以及对切换机制的要求。 5.5 实验五：功率控制性能仿真 实验目的: 验证功率控制算法在保证通信质量和减少干扰方面的作用。 实验内容: 场景设置: 存在多用户，考虑用户间的干扰。 参数设置: 开启/关闭功率控制，或改变功率控制参数。 仿真运行: 记录不同功率控制策略下的系统容量、干扰水平或用户BER。 结果分析: 评估功率控制算法的有效性。 第六章：TD-SCDMA系统仿真实验报告 6.1 实验报告的撰写规范 封面: 实验名称、作者、日期等。 摘要: 简要概述实验目的、方法、结果和结论。 引言: 介绍实验背景、目的和意义。 实验原理: 阐述实验涉及的关键技术和理论知识。 实验设备与环境: 描述使用的仿真软件、硬件配置等。 实验步骤: 详细记录实验的每一个操作步骤。 实验结果与数据: 以表格、图表等形式展示原始数据和处理后的结果。 结果分析与讨论: 对实验结果进行深入分析，解释现象，评估性能，并讨论可能存在的问题。 结论: 总结实验的主要发现和成果。 参考文献: 列出在实验过程中引用的相关文献。 附录: (可选) 包含源代码、详细数据等。 6.2 报告撰写要点与注意事项 数据的准确性: 确保记录和分析的数据准确无误。 图表的清晰性: 图表应具有良好的可读性，包含必要的标题、坐标轴标签和单位。 分析的深度: 深入挖掘数据背后的原因，不仅仅是描述现象。 逻辑的严谨性: 报告的整体结构和论述应逻辑清晰，条理分明。 语言的专业性: 使用专业、准确的术语。 避免抄袭: 独立完成实验和报告撰写。 6.3 范例实验报告的参考 提供一份简化的、具有代表性的实验报告范例，供读者学习和借鉴。 第七章：TD-SCDMA系统仿真结果分析与优化 7.1 仿真结果的解读 性能指标的意义: 深入理解误码率 (BER)、吞吐量、时延、切换成功率、覆盖率等关键性能指标的含义。 曲线的形状与趋势: 分析BER-SNR曲线、吞吐量-SNR曲线等图表的形状，预测系统在不同条件下的表现。 异常结果的排查: 分析出现异常仿真结果的原因，可能是参数设置错误、模型不准确或软件bug。 7.2 系统性能优化策略 参数调优: 信道编码参数: 调整Turbo码的迭代次数、截断长度等。 调制方式的选择: 根据信道条件选择合适的调制方式。 功率控制参数: 优化功率控制环路的增益、步长等。 切换参数: 调整切换触发门限、切换延迟等。 天线配置优化: 调整智能天线的波束数量、方向角等。 小区规划与参数设置: 在多小区场景下，优化小区半径、频率复用等。 业务调度优化: 调整调度算法，优先保障关键业务的服务质量。 7.3 仿真与实际网络的联系 仿真模型与实际场景的差距: 指出仿真模型在简化实际复杂性方面可能存在的局限性。 仿真结果向实际应用的转化: 如何根据仿真结果指导实际网络的优化和部署。 实际网络测试与验证: 仿真结果需要通过实际网络测试进行验证。 第八章：TD-SCDMA系统与未来发展 8.1 TD-SCDMA向4G/5G的演进 TD-LTE技术: TD-SCDMA是如何向TD-LTE演进的，引入了哪些新技术。 5G NR (New Radio) 中的时分双工 (TDD) 技术: 5G NR如何借鉴和发展TD-SCDMA的TDD理念。 共存与融合: TD-SCDMA在4G/5G时代的作用，以及如何与新一代技术共存。 8.2 TD-SCDMA技术的创新与应用拓展 物联网 (IoT) 应用: TD-SCDMA技术在低功耗、低速率物联网设备中的潜在应用。 行业专网应用: 在特定行业（如工业、医疗）中部署TD-SCDMA专用网络。 其他潜在应用领域: 探索TD-SCDMA技术在其他领域的创新应用。 8.3 总结与展望 TD-SCDMA技术的历史地位和贡献: 回顾TD-SCDMA在中国通信产业发展中的关键作用。 移动通信技术的未来发展趋势: 展望未来移动通信技术的发展方向，如更高的速度、更低的延迟、万物互联等。 学习TD-SCDMA技术的意义: 强调掌握TD-SCDMA技术对于理解和参与未来移动通信发展的重要性。 附录 常用术语解释 参考资料

评分☆☆☆☆☆

从语言风格上来说，这本书的作者展现出了一种非常严谨又带着一丝幽默感的平衡。它没有采用那种高高在上、拒人于千里之外的学术腔调，相反，它的文字清晰、逻辑缜密，即便是处理那些复杂的数学推导和物理层细节时，也能做到深入浅出。比如在讲解功率控制算法时，作者用了一个非常形象的比喻来解释反馈延迟对系统稳定性的影响，一下子就让我这个起初有点头疼的概念变得豁然开朗。而且，书中的排版设计也值得称赞，图表和文字的布局非常协调，关键术语和公式都得到了充分的强调。阅读体验是极其流畅的，我很少需要因为看不懂句子结构而停下来反复揣摩。这种清晰的表达能力，无疑是优秀教材的标志之一，它极大地降低了读者理解深度技术内容的门槛，让复杂的技术细节也能被清晰有效地传达。

评分☆☆☆☆☆

最近在整理书架时，我又把这本书拿了出来，这次更侧重于它在工程实践方面的价值。我发现书中对于仿真实验环节的描述，简直就是一本实战手册。很多教科书往往停留在理论层面，让你感觉自己像是站在岸边观望游泳的人，只有概念没有实感。但这本书不同，它详细拆解了如何利用常用的仿真软件来构建和测试 TD-SCDMA 系统。那些关于误码率（BER）曲线的绘制、系统吞吐量的分析，以及不同负载下性能波动的探讨，都配有详尽的步骤说明和预期的结果分析。这对于我们这些希望未来能从事通信系统设计和优化工作的学生来说，简直是雪中送炭。我甚至可以想象，如果把书中的实验步骤一一照做，基本就能搭建出一个虚拟的、功能完备的 TD-SCDMA 仿真环境。这种强调“动手做”的教育理念，极大地提升了学习的效率和知识的内化程度。它不仅仅是知识的传递，更是一种技能的培养，让人感觉自己正在切实地参与到一项工程任务中去。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的最大冲击，在于它对“系统”这个概念的全面剖析。TD-SCDMA 不仅仅是几个协议栈层面的组合，它是一个庞大、相互依赖的生态系统。作者很早就引导我们去思考，基站、用户设备、核心网之间是如何协同工作的，以及在实际部署中，网络规划和资源分配面临的真实挑战。我特别喜欢其中关于切换（Handover）机制的章节，它不仅仅描述了切换的流程图，更深入探讨了不同切换策略（如硬切换与软切换的权衡）对用户体验，也就是通话中断率的影响。这种从宏观到微观，再回到系统整体性能优化的视角，让我对移动通信的复杂性有了更深层次的理解。这本书让我意识到，做通信工程，不能只盯着某一个模块的性能指标，必须时刻保持一种全局观，才能设计出健壮、高效的移动网络。这种系统性思维的训练，比任何单个知识点的掌握都更具长远价值。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我最初购买这本书时，是带有功利性的目的，希望快速掌握一些与我实习项目相关的知识点。然而，随着阅读的深入，我发现它提供的远不止是应付考试或工作的“速成秘籍”。它更像是一本扎实的“内功心法”。书中对 TD-SCDMA 为什么会选择某些特定的技术路径（而非其他国际标准）的解释，让我对技术标准的制定充满了敬意。例如，关于其独特的时分/频分混合双工（TDD）模式的优势与挑战，作者的分析非常到位，它揭示了标准制定者在频谱效率、网络部署灵活性之间进行权衡的智慧。这本书的价值在于，它不仅仅是告诉“是什么”，更在于解释“为什么是这样”。这种追根溯源的研究精神，培养了我对技术原理的尊重和探究欲望，使我对整个移动通信行业的发展脉络有了更坚实的基础认知，这无疑是一笔宝贵的精神财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实吸引人，那种深沉的蓝色调配上简洁的银色字体，给人一种专业而又不失科技感的印象。我最初是被它封面上那个复杂但又充满秩序感的网络拓扑图所吸引的。作为一名对无线通信领域抱有浓厚兴趣的在校学生，我一直在寻找一本既能系统讲解理论，又能提供实际操作指导的教材。这本书的标题虽然看起来很“硬核”，直指TD-SCDMA这个相对小众但意义非凡的标准，但翻开目录后，我发现它的结构安排得非常巧妙。它不是那种枯燥的堆砌公式和标准的文字堆砌，而是循序渐进地引导读者进入 TD-SCDMA 的世界。从基础的信道结构到复杂的多址接入技术，再到系统仿真，每一步都衔接得恰到好处。我特别欣赏作者在理论阐述中穿插的那些历史背景和技术演进的脉络，这使得原本冰冷的专业知识变得有“温度”了，让我能更好地理解这项技术诞生的时代需求和它所肩负的历史使命。这种将理论与实践、历史与未来相结合的叙事方式，让阅读过程充满了探索的乐趣，远超我预期的学习体验。