5G同频同时全双工技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

焦秉立，刘三军，张建华，辛永超 著

图书标签:

• 5G
• 同频全双工
• 无线通信
• MIMO
• 信号处理
• 干扰消除
• 频谱效率
• 无线资源管理
• 通信技术
• 移动通信
• 全双工

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115459077

版次：01

商品编码：12240022

包装：平装

丛书名： 5G关键技术系列

开本：大32开

出版时间：2017-06-01

页数：159

正文语种：中文

编辑推荐

1.理论基础和新技术成果的综合体；
2.科研工作的理想参考书；
3.几位作者在全双工技术领域有着多年研究经验和多个研究成果。
《未来移动通信论坛 5G关键技术系列》内容对于本领域的学者与研究生来说是很好的入门参考书目，对相关内容具有一定深入的研究，对于准备撰写论文的众多学者与研究生也具有吸引力。

内容简介

《未来移动通信论坛 5G关键技术系列》从同频同时全双工技术的产生背景和研究现状出发， 阐述了同频同时全双工技术的基本概念，描述了全双工通信系统的基本结构和几种典型通信系统的容量，并重点分析了同频同时全双工的自干扰问题，以及从全双工节点和全双工系统等层面，详细介绍了自干扰消除和自干扰抑制技术。 本书还介绍了全双工通信系统中的一些相关技术，包括全双工与MIMO结合技术、全双工功率控制技术、全双工多用户检测技术、全双工系统的资源管理和频谱规划策略以及全双工蜂窝系统中继转发技术。 在此基础上，重点介绍了全双工组网和全双工安全通信设计方案。 zui后，还探讨了同频同时全双工D2D系统和无线局域网等新应用场景，展望了该技术在无线安全通信和认知无线电等领域中的应用。
《未来移动通信论坛 5G关键技术系列》适合信息科学领域的技术人员，也可作为高等院校信息与通信工程专业的硕士和博士研究生的参考书。

作者简介

焦秉立，1959年6月16日生于北京，1983年、1988年分别获得北京大学学士、硕士学位，1995年获得德国University of Saarland博士学位。主要从事无线通信、扩频通信、通信网络、智能天线等领域的研究工作。现为北京大学信息科学技术学院教授，现代通信研究院副院长。中国移动通信委员会委员，2003年美国纽约科学委员会成员，IEEE VTC05FALL分支委员会主席。

目录

目 录
第一章 绪论 1
1．1 全双工技术的提出 1
1．2 国内外研究现状 4
参考文献 7
第二章 全双工系统基本概念 11
2．1 全双工系统结构 11
2．2 全双工系统容量 12
2．2．1 点对点通信系统容量 12
2．2．2 多用户系统容量 13
2．2．3 全双工中继系统容量 16
参考文献 19
第三章 全双工自干扰消除技术 21
3．1 全双工通信的自干扰问题 21
3．2 全双工节点的自干扰消除方案 21
3．2．1 天线干扰隔离 21
3．2．2 天线干扰对消 26
3．2．3 射频干扰消除 27
3．2．3 数字干扰消除 32
3．3 全双工系统的自干扰消除方案 33
3．3．1 空间隔离法 33
3．3．2 利用天线方向性 34
3．3．3 天线波束成型法 35
3．4 器件非理想特性的影响与解决方法 36
参考文献 38
第四章 全双工系统关键技术 41
4．1 全双工与MIMO结合技术 41
4．1．1 多流MIMO 41
4．1．2 空间调制技术 43
4．2 上下行联合功率控制技术 45
4．3 对抗用户间干扰的多用户检测技术 53
4．4 TDD系统信道获取与功率控制技术 56
4．5 全双工系统资源管理技术 60
4．5．1 全双工与TDD混合系统 60
4．5．2 天线分集增益 61
4．5．3 最优功率分配 61
4．6 全双工系统频率规划技术 62
4．6．1 基于频率规划的干扰抑制方法 62
4．6．2 基于FFR的全双工频率规划方案 64
4．7 全双工蜂窝系统中继转发技术 70
参考文献 78
第五章 全双工系统组网 80
5．1 全双工蜂窝系统中的干扰问题 80
5．1．1 全双工蜂窝系统中的干扰分类 80
5．1．2 全双工蜂窝系统中的干扰强度 82
5．2 全双工蜂窝系统组网方案 84
5．2．1 收发分置原理 84
5．2．2 波束成形原理 85
5．3 基于约束的波束成形算法 86
5．3．1 约束方程原理 86
5．3．2 基于约束的LMS和RLS算法 87
5．3．3 接收天线阵的切换 89
5．3．4 基于约束的RLS算法仿真 90
5．4 全双工蜂窝组网演示系统 93
5．4．1 演示系统设计 94
5．4．2 演示系统实现 94
参考文献 95
第六章 全双工安全通信 96
6．1 全双工安全通信系统原理 96
6．2 单点检测下的安全通信 97
6．2．1 理论分析 97
6．2．2 仿真分析 99
6．3 单点多时刻联合检测下的安全通信 100
6．3．1 理论分析 101
6．3．2 仿真分析 103
参考文献 105
第七章 全双工技术其他应用 106
7．1 全双工D2D系统 106
7．2 全双工无线局域网 107
7．3 全双工无线安全通信 109
7．4 全双工认知无线电技术 111
参考文献 111

聚焦通信前沿，揭示下一代网络奥秘 《5G同频同时全双工技术》，顾名思义，是一部深度剖析当前无线通信领域最前沿、最具革命性技术之一——“5G同频同时全双工”（SPSFD，Simultaneous Transmission and Reception on the Same Frequency）的书籍。这本书并非一本泛泛而谈的科普读物，而是一部面向通信工程师、科研人员、以及对5G技术有着深入探究需求的专业人士量身打造的学术专著。它以严谨的科学态度，系统地梳理了SPSFD技术的核心理论、关键技术挑战、创新解决方案及其在未来5G乃至6G通信网络中的巨大潜力。 核心内容概览： 本书的主线围绕着SPSFD技术展开，它首先会深入浅出地解释“同频同时全双工”这一概念的本质。与传统的半双工（同一时间只能发送或接收）和频分双工（发送和接收使用不同频率）通信方式不同，SPSFD技术的核心突破在于，允许设备在同一时间、同一频率信道上同时进行发送和接收操作。这看似简单的概念，却对无线通信系统的设计提出了前所未有的挑战，其中最核心的难题便是自干扰。 自干扰：SPSFD技术的“拦路虎” 书中会投入大量篇幅，细致地剖析自干扰的成因。在一个设备同时发送和接收信号时，自身发出的强大信号会不可避免地“淹没”掉微弱的接收信号，其强度差异可能高达百亿倍。这种强大的干扰，如果不能得到有效抑制，将使得SPSFD技术无法实现。因此，本书将详细介绍当前业界和学术界用于抑制自干扰的各种先进技术，包括但不限于： 射频（RF）域的自干扰抑制： 这部分会深入探讨如何在信号尚未进入基带处理之前，就尽可能地减弱自干扰。这可能涉及到高隔离度的射频前端设计、天线技术（如MIMO与SPSFD的结合）、以及特殊的功率放大器设计等。例如，书中可能会讨论如何通过多天线配置，在空间上实现发送和接收信号的解耦，从而大幅降低自干扰。 模拟域的自干扰抑制： 在射频信号转化为数字信号的过程中，模拟域的信号处理也扮演着关键角色。本书会介绍如何在模拟域设计特殊的电路，通过引入一个与发射信号同等强度但相位相反的“抵消信号”，来抵消一部分自干扰。这部分内容会涉及模拟信号处理的精妙之处，以及如何精确控制抵消信号的幅度和相位。 数字域的自干扰抑制： 即使在射频和模拟域进行了初步的抑制，进入数字域的残余自干扰依然存在，且往往具有复杂的时变特性。本书将详细阐述各种数字信号处理算法，用于精确估计和消除这些残余自干扰。这可能包括自适应滤波技术、机器学习在干扰预测与消除中的应用，以及针对不同信道条件下的优化算法。例如，书中会分析各种自适应算法的收敛速度、计算复杂度以及在实际系统中的鲁棒性。 SPSFD技术的关键支撑技术与系统设计： 除了自干扰抑制，SPSFD技术的实现还需要一系列关键支撑技术的协同配合。本书将对此进行深入阐述： 信道估计与补偿： 在SPSFD模式下，发送和接收的信道虽然共享同一载波，但它们之间的状态可能并不完全一致，尤其是在快速移动的场景下。本书会探讨如何进行精确的信道估计，并实时补偿由于信道变化带来的影响，以保证通信的可靠性。 功控与干扰协调： SPSFD技术对发射功率和干扰管理提出了更高的要求。本书将深入研究在SPSFD系统中，如何进行精细的功率控制，以在保证通信质量的同时，最小化对其他用户的干扰。同时，也会探讨SPSFD与其他通信技术（如MIMO、波束赋形等）的协同工作机制，以及如何进行跨层干扰协调，以最大化系统容量。 硬件实现与芯片设计： 理论的突破最终需要转化为实际的硬件。本书会关注SPSFD技术的硬件实现挑战，包括对高性能ADC/DAC、低噪声放大器、以及高精度信号处理单元的需求。书中可能会对现有和未来可能出现的SPSFD芯片架构进行分析和展望。 时延和相位同步： 精确的时延和相位同步对于SPSFD的自干扰抑制至关重要。本书会探讨相关的同步技术，以及它们在SPSFD系统中的具体应用。 SPSFD技术的应用前景与发展趋势： 在系统地介绍了SPSFD技术的理论基础、关键挑战及解决方案后，本书还将放眼未来，深入分析SPSFD技术在各类应用场景下的巨大潜力： 提升频谱效率： SPSFD最直接的优势在于其能够将原本用于单向通信的频率资源同时用于双向通信，从而将频谱效率翻倍。本书将通过详细的仿真和分析，展示SPSFD如何在不同场景下显著提升频谱利用率。 降低网络时延： 由于消除了发送和接收在时间上的切换，SPSFD技术能够进一步降低通信时延，这对于需要极低时延的应用，如增强现实（AR）、虚拟现实（VR）、远程医疗、自动驾驶等至关重要。 赋能万物互联（IoT）： 随着物联网设备的激增，对连接密度和效率的要求也越来越高。SPSFD技术能够为海量物联网设备提供更高效、更低能耗的连接方案。 面向6G及未来的通信： SPSFD技术被认为是未来6G通信的重要使能技术之一。本书将展望SPSFD在太赫兹通信、超大规模MIMO等前沿技术中的潜在作用，以及它将如何塑造下一代乃至未来通信网络的形态。 本书的特色与价值： 理论与实践并重： 本书不仅深入阐述了SPSFD技术的理论原理，还结合了大量的仿真结果和实际工程经验，力求理论联系实际，为读者提供可操作性的指导。 系统性与深度： 全书结构清晰，逻辑严谨，对SPSFD技术的各个方面都进行了深入细致的探讨，力求为读者构建一个全面、完整的认知体系。 前沿性与前瞻性： 本书紧跟通信技术发展的最新动态，涵盖了SPSFD技术的最新研究成果和未来发展趋势，能够帮助读者把握技术脉搏。 专业性与易读性： 尽管内容专业，但本书在表述上力求清晰易懂，并辅以大量的图示和公式推导，便于读者理解和掌握。 总而言之，《5G同频同时全双工技术》是一本不可多得的、系统性地讲解5G同频同时全双工技术的专业书籍。它不仅为读者揭示了这一颠覆性技术的奥秘，更指明了未来无线通信的发展方向。对于任何希望在5G时代及以后保持技术领先地位的专业人士而言，本书都将是一笔宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的阅读体验是从目录开始的。那些章节标题的排布，严谨得像是一套精密的仪器说明书，每一个术语的堆砌都透露着一种不容置疑的专业性。比如，我看到其中涉及到“多址干扰抑制”和“微秒级同步校正”这样的表述，立刻就能判断出，这绝对不是给刚接触无线电的读者准备的入门读物，它更像是为那些已经在射频电路和数字信号处理领域深耕多年的工程师或研究生量身定制的。我很好奇作者是如何在如此高强度的技术细节中，保持论述的清晰度和逻辑的连贯性的。我猜想，在某个关键章节，作者一定花费了大量的篇幅来论证其核心算法的数学基础和收敛性，这部分内容必然需要读者具备扎实的傅里叶变换和矩阵运算能力。如果这本书能做到在严谨的数学推导之余，还巧妙地穿插一些实验验证的图表和数据对比，那就太棒了，那将是理论与实践完美结合的最佳体现。总而言之，这本书的结构散发着一种严肃的学术气息，每一个符号、每一个公式都承载着作者数年的心血与探索。

评分☆☆☆☆☆

读完一些技术前沿的书籍后，常常会有一种感觉：知识很新，但“人”的故事感却缺失了。我希望能在这本书中，看到一些关于这项技术从“想法”到“可行”的历程。例如，作者在面对早期实验中遇到的那些匪夷所思的噪声源或系统不稳定性时，是如何进行排查和修正的？有没有一些关键的拐点，是某个灵光乍现的实验设计，最终才使得整个技术路径得以打通？如果书中能以一种更加人性化的笔触，描述研究团队在攻克“同频同时”这一看似悖论的挑战中所经历的挫折、争论乃至最终的柳暗花明，那这本书的阅读体验将大大提升。它将不再仅仅是一堆冰冷的公式和实验数据，而是一部关于人类智慧如何挑战物理限制、推动通信技术边界的生动记录。这种蕴含在技术背后的“人情味”和“探索精神”，往往更能激励后来者投身到更具挑战性的科研道路上。

评分☆☆☆☆☆

从市面上那些铺天盖地的技术书籍来看，往往要么过于偏重理论的抽象性，让人望而却步，要么又过于注重工程实现的“胶水代码”，缺乏对底层原理的深挖。我个人尤其反感那种只是将现有标准做简单罗列的书籍。我真正希望从这本书中获得的，是那种“站在巨人的肩膀上却能看到更远风景”的顿悟感。我希望作者能够清晰地阐述，当传统频分复用（FDU）和时分复用（TDU）走到物理极限时，他们是如何“打破”了“不能同时发送和接收”这一铁律的。这种“打破”一定涉及到对电磁波在复杂信道中行为的全新理解。如果书中能够详细解析如何通过先进的信号处理技术，在近乎相同的频率和时间窗口内，将有用信号与自身回传的干扰信号进行有效分离，那将是极具价值的突破。我期待看到作者对于“自干扰消除”这一核心难题的独特见解和创新性的解决方案，而不是对已有文献的简单复述，那种洞悉本质的思维闪光才是吸引我的关键。

评分☆☆☆☆☆

对于一本聚焦于尖端技术的书籍来说，其最终的落脚点必然是未来的应用和影响。我非常好奇，作者在论述完复杂的技术细节之后，是如何展望这项技术将如何重塑未来的移动通信生态的。它仅仅是提升了频谱效率，还是会催生出全新的应用场景，比如对超低延迟、超高可靠性的工业物联网（IIoT）场景的赋能？我希望看到一个宏大的愿景，描述在未来十年乃至更久的时间里，这项技术将如何潜移默化地改变我们的日常生活和产业结构。这种展望不应停留在空泛的口号上，而应该基于他们所提出的技术优势，进行有理有据的推测，比如，如果频谱效率翻倍，那么基站部署密度会如何变化？如果能更有效地利用现有频谱资源，那么频谱拍卖的商业模式是否会受到冲击？一个真正有远见的技术著作，必然能将深奥的技术原理，巧妙地映射到广阔的社会经济价值之上，引导读者跳出技术本身，去思考技术背后的宏大变革。

评分☆☆☆☆☆

这部书的封面设计真是引人注目，那深邃的蓝色背景上交织着一些仿佛是光束或者电磁波的线条，给人一种高科技、前沿的感觉。我首先关注的是它装帧的质感，那种略带磨砂的纸张拿在手里，分量感十足，让人觉得这绝非一本泛泛而谈的科普读物，而是经过严谨打磨的专业著作。虽然我目前对这领域只是略有耳闻，但光是看这个标题，就觉得作者一定是在攻克一个极具挑战性的技术难题。我期待它能在开篇就以一种极具画面感的方式，将我们带入一个高频通信世界的宏大图景中，可能是通过描述当前无线通信面临的频谱瓶颈，来自然引出作者团队所探索的这条“捷径”。我希望它能用一种流畅的叙事手法，将那些原本晦涩的物理原理，通过巧妙的比喻和实例，转化成我们可以直观理解的概念，比如，它会不会用城市交通的比喻来解释频谱共享的复杂性？光是想象这一点，就足以让我对翻开第一页充满期待。它给我的第一印象是：这是一部值得在书架上占有一席之地的技术硬核作品，它的价值不在于多快的速度，而在于它对通信本质的深刻洞察。