5G同頻同時全雙工技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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焦秉立，劉三軍，張建華，辛永超 著

圖書標籤:

• 5G
• 同頻全雙工
• 無綫通信
• MIMO
• 信號處理
• 乾擾消除
• 頻譜效率
• 無綫資源管理
• 通信技術
• 移動通信
• 全雙工

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115459077

版次：01

商品編碼：12240022

包裝：平裝

叢書名： 5G關鍵技術係列

開本：大32開

齣版時間：2017-06-01

頁數：159

正文語種：中文

編輯推薦

1.理論基礎和新技術成果的綜閤體；
2.科研工作的理想參考書；
3.幾位作者在全雙工技術領域有著多年研究經驗和多個研究成果。
《未來移動通信論壇 5G關鍵技術係列》內容對於本領域的學者與研究生來說是很好的入門參考書目，對相關內容具有一定深入的研究，對於準備撰寫論文的眾多學者與研究生也具有吸引力。

內容簡介

《未來移動通信論壇 5G關鍵技術係列》從同頻同時全雙工技術的産生背景和研究現狀齣發， 闡述瞭同頻同時全雙工技術的基本概念，描述瞭全雙工通信係統的基本結構和幾種典型通信係統的容量，並重點分析瞭同頻同時全雙工的自乾擾問題，以及從全雙工節點和全雙工係統等層麵，詳細介紹瞭自乾擾消除和自乾擾抑製技術。 本書還介紹瞭全雙工通信係統中的一些相關技術，包括全雙工與MIMO結閤技術、全雙工功率控製技術、全雙工多用戶檢測技術、全雙工係統的資源管理和頻譜規劃策略以及全雙工蜂窩係統中繼轉發技術。 在此基礎上，重點介紹瞭全雙工組網和全雙工安全通信設計方案。 zui後，還探討瞭同頻同時全雙工D2D係統和無綫局域網等新應用場景，展望瞭該技術在無綫安全通信和認知無綫電等領域中的應用。
《未來移動通信論壇 5G關鍵技術係列》適閤信息科學領域的技術人員，也可作為高等院校信息與通信工程專業的碩士和博士研究生的參考書。

作者簡介

焦秉立，1959年6月16日生於北京，1983年、1988年分彆獲得北京大學學士、碩士學位，1995年獲得德國University of Saarland博士學位。主要從事無綫通信、擴頻通信、通信網絡、智能天綫等領域的研究工作。現為北京大學信息科學技術學院教授，現代通信研究院副院長。中國移動通信委員會委員，2003年美國紐約科學委員會成員，IEEE VTC05FALL分支委員會主席。

目錄

目 錄
第一章 緒論 1
1．1 全雙工技術的提齣 1
1．2 國內外研究現狀 4
參考文獻 7
第二章 全雙工係統基本概念 11
2．1 全雙工係統結構 11
2．2 全雙工係統容量 12
2．2．1 點對點通信係統容量 12
2．2．2 多用戶係統容量 13
2．2．3 全雙工中繼係統容量 16
參考文獻 19
第三章 全雙工自乾擾消除技術 21
3．1 全雙工通信的自乾擾問題 21
3．2 全雙工節點的自乾擾消除方案 21
3．2．1 天綫乾擾隔離 21
3．2．2 天綫乾擾對消 26
3．2．3 射頻乾擾消除 27
3．2．3 數字乾擾消除 32
3．3 全雙工係統的自乾擾消除方案 33
3．3．1 空間隔離法 33
3．3．2 利用天綫方嚮性 34
3．3．3 天綫波束成型法 35
3．4 器件非理想特性的影響與解決方法 36
參考文獻 38
第四章 全雙工係統關鍵技術 41
4．1 全雙工與MIMO結閤技術 41
4．1．1 多流MIMO 41
4．1．2 空間調製技術 43
4．2 上下行聯閤功率控製技術 45
4．3 對抗用戶間乾擾的多用戶檢測技術 53
4．4 TDD係統信道獲取與功率控製技術 56
4．5 全雙工係統資源管理技術 60
4．5．1 全雙工與TDD混閤係統 60
4．5．2 天綫分集增益 61
4．5．3 最優功率分配 61
4．6 全雙工係統頻率規劃技術 62
4．6．1 基於頻率規劃的乾擾抑製方法 62
4．6．2 基於FFR的全雙工頻率規劃方案 64
4．7 全雙工蜂窩係統中繼轉發技術 70
參考文獻 78
第五章 全雙工係統組網 80
5．1 全雙工蜂窩係統中的乾擾問題 80
5．1．1 全雙工蜂窩係統中的乾擾分類 80
5．1．2 全雙工蜂窩係統中的乾擾強度 82
5．2 全雙工蜂窩係統組網方案 84
5．2．1 收發分置原理 84
5．2．2 波束成形原理 85
5．3 基於約束的波束成形算法 86
5．3．1 約束方程原理 86
5．3．2 基於約束的LMS和RLS算法 87
5．3．3 接收天綫陣的切換 89
5．3．4 基於約束的RLS算法仿真 90
5．4 全雙工蜂窩組網演示係統 93
5．4．1 演示係統設計 94
5．4．2 演示係統實現 94
參考文獻 95
第六章 全雙工安全通信 96
6．1 全雙工安全通信係統原理 96
6．2 單點檢測下的安全通信 97
6．2．1 理論分析 97
6．2．2 仿真分析 99
6．3 單點多時刻聯閤檢測下的安全通信 100
6．3．1 理論分析 101
6．3．2 仿真分析 103
參考文獻 105
第七章 全雙工技術其他應用 106
7．1 全雙工D2D係統 106
7．2 全雙工無綫局域網 107
7．3 全雙工無綫安全通信 109
7．4 全雙工認知無綫電技術 111
參考文獻 111

聚焦通信前沿，揭示下一代網絡奧秘 《5G同頻同時全雙工技術》，顧名思義，是一部深度剖析當前無綫通信領域最前沿、最具革命性技術之一——“5G同頻同時全雙工”（SPSFD，Simultaneous Transmission and Reception on the Same Frequency）的書籍。這本書並非一本泛泛而談的科普讀物，而是一部麵嚮通信工程師、科研人員、以及對5G技術有著深入探究需求的專業人士量身打造的學術專著。它以嚴謹的科學態度，係統地梳理瞭SPSFD技術的核心理論、關鍵技術挑戰、創新解決方案及其在未來5G乃至6G通信網絡中的巨大潛力。 核心內容概覽： 本書的主綫圍繞著SPSFD技術展開，它首先會深入淺齣地解釋“同頻同時全雙工”這一概念的本質。與傳統的半雙工（同一時間隻能發送或接收）和頻分雙工（發送和接收使用不同頻率）通信方式不同，SPSFD技術的核心突破在於，允許設備在同一時間、同一頻率信道上同時進行發送和接收操作。這看似簡單的概念，卻對無綫通信係統的設計提齣瞭前所未有的挑戰，其中最核心的難題便是自乾擾。 自乾擾：SPSFD技術的“攔路虎” 書中會投入大量篇幅，細緻地剖析自乾擾的成因。在一個設備同時發送和接收信號時，自身發齣的強大信號會不可避免地“淹沒”掉微弱的接收信號，其強度差異可能高達百億倍。這種強大的乾擾，如果不能得到有效抑製，將使得SPSFD技術無法實現。因此，本書將詳細介紹當前業界和學術界用於抑製自乾擾的各種先進技術，包括但不限於： 射頻（RF）域的自乾擾抑製： 這部分會深入探討如何在信號尚未進入基帶處理之前，就盡可能地減弱自乾擾。這可能涉及到高隔離度的射頻前端設計、天綫技術（如MIMO與SPSFD的結閤）、以及特殊的功率放大器設計等。例如，書中可能會討論如何通過多天綫配置，在空間上實現發送和接收信號的解耦，從而大幅降低自乾擾。 模擬域的自乾擾抑製： 在射頻信號轉化為數字信號的過程中，模擬域的信號處理也扮演著關鍵角色。本書會介紹如何在模擬域設計特殊的電路，通過引入一個與發射信號同等強度但相位相反的“抵消信號”，來抵消一部分自乾擾。這部分內容會涉及模擬信號處理的精妙之處，以及如何精確控製抵消信號的幅度和相位。 數字域的自乾擾抑製： 即使在射頻和模擬域進行瞭初步的抑製，進入數字域的殘餘自乾擾依然存在，且往往具有復雜的時變特性。本書將詳細闡述各種數字信號處理算法，用於精確估計和消除這些殘餘自乾擾。這可能包括自適應濾波技術、機器學習在乾擾預測與消除中的應用，以及針對不同信道條件下的優化算法。例如，書中會分析各種自適應算法的收斂速度、計算復雜度以及在實際係統中的魯棒性。 SPSFD技術的關鍵支撐技術與係統設計： 除瞭自乾擾抑製，SPSFD技術的實現還需要一係列關鍵支撐技術的協同配閤。本書將對此進行深入闡述： 信道估計與補償： 在SPSFD模式下，發送和接收的信道雖然共享同一載波，但它們之間的狀態可能並不完全一緻，尤其是在快速移動的場景下。本書會探討如何進行精確的信道估計，並實時補償由於信道變化帶來的影響，以保證通信的可靠性。 功控與乾擾協調： SPSFD技術對發射功率和乾擾管理提齣瞭更高的要求。本書將深入研究在SPSFD係統中，如何進行精細的功率控製，以在保證通信質量的同時，最小化對其他用戶的乾擾。同時，也會探討SPSFD與其他通信技術（如MIMO、波束賦形等）的協同工作機製，以及如何進行跨層乾擾協調，以最大化係統容量。 硬件實現與芯片設計： 理論的突破最終需要轉化為實際的硬件。本書會關注SPSFD技術的硬件實現挑戰，包括對高性能ADC/DAC、低噪聲放大器、以及高精度信號處理單元的需求。書中可能會對現有和未來可能齣現的SPSFD芯片架構進行分析和展望。 時延和相位同步： 精確的時延和相位同步對於SPSFD的自乾擾抑製至關重要。本書會探討相關的同步技術，以及它們在SPSFD係統中的具體應用。 SPSFD技術的應用前景與發展趨勢： 在係統地介紹瞭SPSFD技術的理論基礎、關鍵挑戰及解決方案後，本書還將放眼未來，深入分析SPSFD技術在各類應用場景下的巨大潛力： 提升頻譜效率： SPSFD最直接的優勢在於其能夠將原本用於單嚮通信的頻率資源同時用於雙嚮通信，從而將頻譜效率翻倍。本書將通過詳細的仿真和分析，展示SPSFD如何在不同場景下顯著提升頻譜利用率。 降低網絡時延： 由於消除瞭發送和接收在時間上的切換，SPSFD技術能夠進一步降低通信時延，這對於需要極低時延的應用，如增強現實（AR）、虛擬現實（VR）、遠程醫療、自動駕駛等至關重要。 賦能萬物互聯（IoT）： 隨著物聯網設備的激增，對連接密度和效率的要求也越來越高。SPSFD技術能夠為海量物聯網設備提供更高效、更低能耗的連接方案。 麵嚮6G及未來的通信： SPSFD技術被認為是未來6G通信的重要使能技術之一。本書將展望SPSFD在太赫茲通信、超大規模MIMO等前沿技術中的潛在作用，以及它將如何塑造下一代乃至未來通信網絡的形態。 本書的特色與價值： 理論與實踐並重： 本書不僅深入闡述瞭SPSFD技術的理論原理，還結閤瞭大量的仿真結果和實際工程經驗，力求理論聯係實際，為讀者提供可操作性的指導。 係統性與深度： 全書結構清晰，邏輯嚴謹，對SPSFD技術的各個方麵都進行瞭深入細緻的探討，力求為讀者構建一個全麵、完整的認知體係。 前沿性與前瞻性： 本書緊跟通信技術發展的最新動態，涵蓋瞭SPSFD技術的最新研究成果和未來發展趨勢，能夠幫助讀者把握技術脈搏。 專業性與易讀性： 盡管內容專業，但本書在錶述上力求清晰易懂，並輔以大量的圖示和公式推導，便於讀者理解和掌握。 總而言之，《5G同頻同時全雙工技術》是一本不可多得的、係統性地講解5G同頻同時全雙工技術的專業書籍。它不僅為讀者揭示瞭這一顛覆性技術的奧秘，更指明瞭未來無綫通信的發展方嚮。對於任何希望在5G時代及以後保持技術領先地位的專業人士而言，本書都將是一筆寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

讀完一些技術前沿的書籍後，常常會有一種感覺：知識很新，但“人”的故事感卻缺失瞭。我希望能在這本書中，看到一些關於這項技術從“想法”到“可行”的曆程。例如，作者在麵對早期實驗中遇到的那些匪夷所思的噪聲源或係統不穩定性時，是如何進行排查和修正的？有沒有一些關鍵的拐點，是某個靈光乍現的實驗設計，最終纔使得整個技術路徑得以打通？如果書中能以一種更加人性化的筆觸，描述研究團隊在攻剋“同頻同時”這一看似悖論的挑戰中所經曆的挫摺、爭論乃至最終的柳暗花明，那這本書的閱讀體驗將大大提升。它將不再僅僅是一堆冰冷的公式和實驗數據，而是一部關於人類智慧如何挑戰物理限製、推動通信技術邊界的生動記錄。這種蘊含在技術背後的“人情味”和“探索精神”，往往更能激勵後來者投身到更具挑戰性的科研道路上。

評分☆☆☆☆☆

對於一本聚焦於尖端技術的書籍來說，其最終的落腳點必然是未來的應用和影響。我非常好奇，作者在論述完復雜的技術細節之後，是如何展望這項技術將如何重塑未來的移動通信生態的。它僅僅是提升瞭頻譜效率，還是會催生齣全新的應用場景，比如對超低延遲、超高可靠性的工業物聯網（IIoT）場景的賦能？我希望看到一個宏大的願景，描述在未來十年乃至更久的時間裏，這項技術將如何潛移默化地改變我們的日常生活和産業結構。這種展望不應停留在空泛的口號上，而應該基於他們所提齣的技術優勢，進行有理有據的推測，比如，如果頻譜效率翻倍，那麼基站部署密度會如何變化？如果能更有效地利用現有頻譜資源，那麼頻譜拍賣的商業模式是否會受到衝擊？一個真正有遠見的技術著作，必然能將深奧的技術原理，巧妙地映射到廣闊的社會經濟價值之上，引導讀者跳齣技術本身，去思考技術背後的宏大變革。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的閱讀體驗是從目錄開始的。那些章節標題的排布，嚴謹得像是一套精密的儀器說明書，每一個術語的堆砌都透露著一種不容置疑的專業性。比如，我看到其中涉及到“多址乾擾抑製”和“微秒級同步校正”這樣的錶述，立刻就能判斷齣，這絕對不是給剛接觸無綫電的讀者準備的入門讀物，它更像是為那些已經在射頻電路和數字信號處理領域深耕多年的工程師或研究生量身定製的。我很好奇作者是如何在如此高強度的技術細節中，保持論述的清晰度和邏輯的連貫性的。我猜想，在某個關鍵章節，作者一定花費瞭大量的篇幅來論證其核心算法的數學基礎和收斂性，這部分內容必然需要讀者具備紮實的傅裏葉變換和矩陣運算能力。如果這本書能做到在嚴謹的數學推導之餘，還巧妙地穿插一些實驗驗證的圖錶和數據對比，那就太棒瞭，那將是理論與實踐完美結閤的最佳體現。總而言之，這本書的結構散發著一種嚴肅的學術氣息，每一個符號、每一個公式都承載著作者數年的心血與探索。

評分☆☆☆☆☆

這部書的封麵設計真是引人注目，那深邃的藍色背景上交織著一些仿佛是光束或者電磁波的綫條，給人一種高科技、前沿的感覺。我首先關注的是它裝幀的質感，那種略帶磨砂的紙張拿在手裏，分量感十足，讓人覺得這絕非一本泛泛而談的科普讀物，而是經過嚴謹打磨的專業著作。雖然我目前對這領域隻是略有耳聞，但光是看這個標題，就覺得作者一定是在攻剋一個極具挑戰性的技術難題。我期待它能在開篇就以一種極具畫麵感的方式，將我們帶入一個高頻通信世界的宏大圖景中，可能是通過描述當前無綫通信麵臨的頻譜瓶頸，來自然引齣作者團隊所探索的這條“捷徑”。我希望它能用一種流暢的敘事手法，將那些原本晦澀的物理原理，通過巧妙的比喻和實例，轉化成我們可以直觀理解的概念，比如，它會不會用城市交通的比喻來解釋頻譜共享的復雜性？光是想象這一點，就足以讓我對翻開第一頁充滿期待。它給我的第一印象是：這是一部值得在書架上占有一席之地的技術硬核作品，它的價值不在於多快的速度，而在於它對通信本質的深刻洞察。

評分☆☆☆☆☆

從市麵上那些鋪天蓋地的技術書籍來看，往往要麼過於偏重理論的抽象性，讓人望而卻步，要麼又過於注重工程實現的“膠水代碼”，缺乏對底層原理的深挖。我個人尤其反感那種隻是將現有標準做簡單羅列的書籍。我真正希望從這本書中獲得的，是那種“站在巨人的肩膀上卻能看到更遠風景”的頓悟感。我希望作者能夠清晰地闡述，當傳統頻分復用（FDU）和時分復用（TDU）走到物理極限時，他們是如何“打破”瞭“不能同時發送和接收”這一鐵律的。這種“打破”一定涉及到對電磁波在復雜信道中行為的全新理解。如果書中能夠詳細解析如何通過先進的信號處理技術，在近乎相同的頻率和時間窗口內，將有用信號與自身迴傳的乾擾信號進行有效分離，那將是極具價值的突破。我期待看到作者對於“自乾擾消除”這一核心難題的獨特見解和創新性的解決方案，而不是對已有文獻的簡單復述，那種洞悉本質的思維閃光纔是吸引我的關鍵。