本书以衰落信道效应和相应传输性能改善方法为主线，以通信信号分析与设计为基本方法，以通信传输系统模型框架为章节划分依据，重点论述当前各类无线通信传输系统中具有普遍性和代表性的基本理论、基本概念和分析方法。主要内容包括：通信信号与系统的表征、无线传输信道、无线信道容量、数字调制信号及其功率谱密度、平坦衰落信道数字传输的接收与性能、分集技术等。本书内容丰富、概念清楚、取材新颖、系统性强，充分反映了国际上近年来优选无线通信技术领域的新理论、新技术和新方法。本书可作为高等院校信息与通信工程一级学科下各专业以及电子与通信工程专业领域的研究生、高年级本科生的教材，也可作为信息与通信工程领域的工程技术人员和科研人员的参考书。

前言
第1章绪论1
1.1数字通信系统模型1
1.1.1信源1
1.1.2信源编码2
1.1.3加密与信道编码3
1.1.4数据调制与扩频调制3
1.1.5载波调制4
1.1.6信道4
1.1.7同步与均衡5
1.2信道6
1.2.1加性噪声信道6
1.2.2线性滤波器信道6
1.2.3线性时变滤波器信道6
1.3双工、复用与多址7
1.3.1双工7
1.3.2复用8
1.3.3多址9
1.4MIMO与空时处理11
1.4.1MIMO12
1.4.2空时处理13
1.5全数字接收机14
1.6通信系统的主要性能指标15
1.7无线信道的链路估算16
第2章通信信号与系统的表征18
2.1带通信号及系统的复基带表示18
2.1.1确知信号18
2.1.2带通信号的复基带表示20
2.1.3线性带通系统的复基带表示24
2.2信号空间表示法25
2.2.1矢量空间26
2.2.2信号空间概念28
2.2.3信号波形的矢量表示29
2.3随机信号33
2.3.1平稳与周期平稳随机过程33
2.3.2带通平稳随机过程的表示34
2.3.3带限白高斯噪声35
习题36
第3章无线传输信道40
3.1传播模型42
3.1.1传播特性42
3.1.2大尺度路径损耗经验模型46
3.1.3阴影慢衰落50
3.2平坦衰落信道51
3.2.1线性时变信道模型51
3.2.2信号包络相关与多普勒谱53
3.2.3信号包络分布57
3.2.4信号相位分布60
3.2.5组合衰落阴影分布61
3.2.6电平交叉率64
3.2.7平均衰落时段65
3.2.8空时相关66
3.2.9移动到移动信道71
3.3频率选择性衰落信道72
3.3.1确定线性时变信道的系统函数72
3.3.2随机线性时变信道特征74
3.3.3随机线性时变信道分类76
3.3.4频率选择性衰落信道特征参数79
3.3.5频率选择性衰落信道模型84
3.4方向性衰落信道85
3.4.1双向冲激响应85
3.4.2统计描述85
3.4.3MIMO信道响应矩阵87
3.5衰落信道仿真89
3.5.1窄带(平坦)衰落信道的仿真89
3.5.2宽带衰落信道仿真96
3.5.3M2M衰落信道仿真98
习题100
第4章无线信道容量104
4.1信道模型104
4.1.1无记忆离散信道104
4.1.2离散输入连续输出信道106
4.1.3离散时间AWGN信道107
4.1.4AWGN波形信道107
4.2信息度量108
4.2.1离散信源108
4.2.2连续信源110
4.3加性高斯噪声信道容量110
4.3.1功率约束高斯噪声信道111
4.3.2带限白高斯噪声信道111
4.3.3香农信道容量公式113
4.3.4并行白高斯噪声信道120
4.3.5并行色高斯噪声信道123
4.3.6非理想线性滤波信道125
4.4平坦衰落信道容量126
4.4.1含信道状态信息的衰落信道容量126
4.4.2功率控制衰落信道容量131
4.4.3采用接收分集的信道容量132
4.5MIMO信道容量135
4.5.1MIMO信道模型135
4.5.2一般算法135
4.5.3CSI/CSI模式下MIMO信道容量137
4.5.4CDI/CSI模式下MIMO信道容量139
习题145
第5章数字调制信号及其功率谱密度148
5.1奈奎斯特脉冲成形149
5.2数字调制信号表示152
5.2.1无记忆调制信号153
5.2.2有记忆调制信号161
5.3调制信号功率谱169
5.3.1调制信号复包络的功率谱密度169
5.3.2线性调制信号功率谱175
5.3.3广义CPM信号功率谱179
5.3.4接近响应CPM信号功率谱182
习题187
第6章平坦衰落信道数字传输的接收与性能191
6.1接收信号的矢量表示191
6.2一般矢量信道中的很优检测193
6.3AWGN信道中相干接收性能198
6.3.1PSK信号的差错概率性能200
6.3.2M-QAM信号的差错概率性能207
6.3.3正交信号的差错概率213
6.3.4OFDM信号的检测217
6.3.5MSK的差错概率219
6.3.6AWGN信道中差分相干检测性能220
6.4AWGN信道中非相干接收性能225
6.4.1AWGN信道中的很好非相干检测器225
6.4.2M元正交信号的差错概率226
6.4.3相关二进制信号包络检测的差错概率229
6.5AWGN信道中CPM信号的检测230
6.5.1相干CPM解调器231
6.5.2非相干CPM解调器231
6.6平坦慢衰落信道中的接收性能232
6.6.1相干接收性能235
6.6.2非相干接收性能239
习题240
第7章分集技术242
7.1优选比合并244
7.1.1瑞利衰落信道245
7.1.2Nakgami-m衰落信道247
7.2等增益合并249
7.2.1相干等增益合并249
7.2.2差分检测等增益合并251
7.2.3非相干平方律合并252
7.3选择合并254
7.3.1相干检测选择合并255
7.3.2非相干选择合并259
7.4切换合并261
7.5很好合并264
7.6发送分集271
习题274
附录A通信系统分析中的常用概率分布276
A.1定义276
A.1.1连续随机变量分布的描述276
A.1.2连续随机变量的统计特性描述277
A.2二项式分布278
A.3泊松分布280
A.4高斯(正态)分布282
A.5对数正态分布286
A.6中心X2分布和伽马分布288
A.7非中心X2分布291
A.8瑞利分布294
A.9莱斯分布299
A.10Nakagami-m分布302
A.11韦伯分布304
A.12Suzuki分布306
A.13随机变量的仿真308
A.14尾部概率的边界308
A.14.1切比雪夫不等式308
A.14.2马尔可夫不等式309
A.14.3契尔诺夫上边界309
附录B复随机矢量311
B.1复随机变量311
B.2复随机矢量的协方差311
B.3接近复随机矢量312
B.4循环对称复随机矢量312
参考文献314
落信道容量126
4.4.2功率控制衰落信道容量131
4.4.3采用接收分集的信道容量132
4.5MIMO信道容量135
4.5.1MIMO信道模型135
4.5.2一般算法135
4.5.3CSI/CSI模式下MIMO信道容量137
4.5.4CDI/CSI模式下MIMO信道容量139
习题145
第5章数字调制信号及其功率谱密度148
5.1奈奎斯特脉冲成形149
5.2数字调制信号表示152
5.2.1无记忆调制信号153
5.2.2有记忆调制信号161
5.3调制信号功率谱169
5.3.1调制信号复包络的功率谱密度169
5.3.2线性调制信号功率谱175
5.3.3广义CPM信号功率谱179
5.3.4接近响应CPM信号功率谱182
习题187
第6章平坦衰落信道数字传输的接收与性能191
6.1接收信号的矢量表示191
6.2一般矢量信道中的很优检测193
6.3AWGN信道中相干接收性能198
6.3.1PSK信号的差错概率性能200
6.3.2M-QAM信号的差错概率性能207
6.3.3正交信号的差错概率213
6.3.4OFDM信号的检测217
6.3.5MSK的差错概率219
6.3.6AWGN信道中差分相干检测性能220
6.4AWGN信道中非相干接收性能225
6.4.1AWGN信道中的很好非相干检测器225
6.4.2M元正交信号的差错概率226
6.4.3相关二进制信号包络检测的差错概率229
6.5AWGN信道中CPM信号的检测230
6.5.1相干CPM解调器231
6.5.2非相干CPM解调器231
6.6平坦慢衰落信道中的接收性能232
6.6.1相干接收性能235
6.6.2非相干接收性能239
习题240
第7章分集技术242
7.1优选比合并244
7.1.1瑞利衰落信道245
7.1.2Nakgami-m衰落信道247
7.2等增益合并249
7.2.1相干等增益合并249
7.2.2差分检测等增益合并251
7.2.3非相干平方律合并252
7.3选择合并254
7.3.1相干检测选择合并255
7.3.2非相干选择合并259
7.4切换合并261
7.5很好合并264
7.6发送分集271
习题274
附录A通信系统分析中的常用概率分布276
A.1定义276
A.1.1连续随机变量分布的描述276
A.1.2连续随机变量的统计特性描述277
A.2二项式分布278
A.3泊松分布280
A.4高斯(正态)分布282
A.5对数正态分布286
A.6中心X2分布和伽马分布288
A.7非中心X2分布291
A.8瑞利分布294
A.9莱斯分布299
A.10Nakagami-m分布302
A.11韦伯分布304
A.12Suzuki分布306
A.13随机变量的仿真308
A.14尾部概率的边界308
A.14.1切比雪夫不等式308
A.14.2马尔可夫不等式309
A.14.3契尔诺夫上边界309
附录B复随机矢量311
B.1复随机变量311
B.2复随机矢量的协方差311
B.3接近复随机矢量312
B.4循环对称复随机矢量312
参考文献314