新一代无线通信信号分析与测试

“信息科学技术学术著作丛书”序
前言
第1章无线电业务与频谱管理 1
1.1 无线电业务介绍 1
1.1.1 5G/6G 通信业务 3
1.1.2 工业互联网通信业务 11
1.1.3 车联网通信业务 15
1.1.4 卫星通信业务 23
1.2 无线电频谱资源管理 36
1.2.1 无线电频谱资源管理概念 36
1.2.2 无线电频谱资源管理现状 41
1.2.3 无线电频谱资源管理机制 43
第2章信号时域分析 45
2.1 信号与运算基础 45
2.1.1 常用函数 45
2.1.2 离散时间信号 54
2.1.3 信号差分与累加运算 56
2.1.4 卷积运算 57
2.2 采样定理 60
2.2.1 奈奎斯特采样定理 60
2.2.2 窄带采样定理 62
2.3 采样方式 64
2.3.1 实时采样 64
2.3.2 随机采样 65
2.3.3 顺序采样 65
2.3.4 非均匀采样 65
2.3.5 过采样 66
2.4 信号盲检 66
2.4.1 信号盲检概念与常用方法 67
vi 新一代无线通信信号分析与测试
2.4.2 物理下行链路控制信道盲检基本概念 71
2.4.3 3GPP 中盲检参数的定义 73
2.4.4 物理下行链路控制信道盲检流程 74
2.5 信号同步 75
2.5.1 载波同步 75
2.5.2 帧同步 77
2.5.3 码元/符号/位同步 84
2.5.4 5G新空口同步技术与实现 88
2.6 MATLAB常用函数 97
第3章信号频域分析 101
3.1 傅里叶变换 101
3.1.1 傅里叶级数与傅里叶变换 101
3.1.2 离散傅里叶变换 103
3.1.3 快速傅里叶变换 111
3.2 拉普拉斯变换 113
3.3 Z 变换 116
3.4 频域测量仪器基本原理与性能参数 119
3.4.1 频谱分析仪基本原理和技术指标 120
3.4.2 矢量信号分析仪基本原理和技术指标 124
3.5 MATLAB常用函数 128
3.5.1 MATLAB常用频域函数简介 128
3.5.2 常用函数的仿真分析 131
第4章信号调制与解调技术 140
4.1 信号调制与解调基础 140
4.1.1 基带信号与频带信号 140
4.1.2 模拟调制与数字调制 141
4.1.3 数字调制信号的传输 142
4.1.4 数字调制的应用 143
4.2 调制与解调基本参数 144
4.2.1 比特率与码元速率 145
4.2.2 数字信号的质量分析参数 145
4.3 幅移键控调制与解调 149
4.3.1 幅移键控调制 149
4.3.2 幅移键控解调 153
4.4 频移键控调制与解调 156
4.4.1 频移键控调制 156
4.4.2 频移键控解调 161
4.5 相移键控调制与解调 165
4.5.1 相移键控调制 165
4.5.2 相移键控解调 169
4.6 正交幅度调制与解调 172
4.6.1 正交幅度调制 172
4.6.2 正交幅度解调 175
4.7 振幅和相位键控调制与解调 179
4.7.1 振幅和相位键控调制 179
4.7.2 振幅和相位键控解调 182
4.8 正交频分复用调制与解调 185
4.8.1 正交频分复用调制 185
4.8.2 正交频分复用解调 188
4.9 MATLAB常用函数 192
4.9.1 幅移键控调制与解调函数 192
4.9.2 频移键控调制与解调函数 195
4.9.3 相移键控调制与解调函数 198
4.9.4 正交幅度调制与解调函数 201
4.9.5 振幅和相位键控调制与解调函数 204
4.9.6 正交频分复用调制与解调函数 207
第5章 5G信号发生与分析 213
5.1 5G通信频谱规划与信号特征 213
5.1.1 5G通信频谱规划 213
5.1.2 典型应用场景 215
5.1.3 5G标准演进 215
5.1.4 5G信号特征 219
5.2 5GNR信号发生与分析技术 222
5.2.1 5G帧结构与物理信道 222
5.2.2 5G信道编码 228
5.2.3 5G信道模型与估计 230
5.2.4 大规模天线阵列技术 233
5.2.5 5G基带调制与解调 236
5.3 5G测试技术与仪器 246
5.3.1 5G测试概述 246
5.3.2 基站测试仪 249
5.3.3 终端综测仪 255
5.3.4 外场测试仪 259
第6章工业互联网信号分析 262
6.1 工业互联网业务及频谱资源 262
6.1.1 工业互联网的关键技术 262
6.1.2 工业互联网的无线通信技术 264
6.1.3 工业互联网的频谱资源 265
6.2 工业互联网信号时域分析 266
6.2.1 NB-IoT信号时域分析 266
6.2.2 LoRa信号时域分析 270
6.2.3 Wi-Fi信号时域分析 272
6.2.4 蓝牙信号时域分析 277
6.2.5 ZigBee信号时域分析 281
6.2.6 NearLink信号时域分析 284
6.3 工业互联网信号频域分析 290
6.3.1 NB-IoT信号频域分析 290
6.3.2 LoRa信号频域分析 291
6.3.3 Wi-Fi信号频域分析 293
6.3.4 蓝牙信号频域分析 295
6.3.5 ZigBee信号频域分析 299
6.3.6 NearLink信号频域分析 301
6.4 工业互联网信号调制分析 302
6.4.1 NB-IoT信号调制分析 302
6.4.2 LoRa信号调制分析 305
6.4.3 Wi-Fi信号调制分析 308
6.4.4 蓝牙信号调制分析 312
6.4.5 ZigBee信号调制分析 314
6.4.6 NearLink信号调制分析 316
6.5 工业互联网测试技术与仪器 320
6.5.1 信号源 320
6.5.2 信号分析仪 325
6.5.3 网络测试仪 332
6.5.4 基于无线通信协议的VSG与VSA测试软件 338
第7章车联网信号分析 344
7.1 车联网业务及发展 345
7.1.1 车联网业务 345
7.1.2 车联网频谱资源 346
7.1.3 车联网发展趋势 347
7.2 车联网信号时域分析 350
7.2.1 LTE-V2X信号时域分析 350
7.2.2 NR-V2X信号时域分析 351
7.3 车联网信号频域分析 353
7.3.1 LTE-V2X信号频域分析 353
7.3.2 NR-V2X信号频域分析 355
7.4 车联网信号生成与解析 359
7.4.1 LTE-V2X信号生成流程 359
7.4.2 NR-V2X信号生成流程 363
7.4.3 LTE-V2X信号解析流程 364
7.4.4 NR-V2X信号解析流程 369
7.5 车联网通信测试技术 371
7.5.1 V2X T-Box终端综合测试 373
7.5.2 V2X射频一致性测试 376
7.5.3 V2X协议一致性测试 379
7.5.4 V2X通信链路性能测试 382
7.5.5 V2X通信综合测试 385
第8章卫星通信信号发生与分析 387
8.1 DVB-S2X通信信号发生与分析 387
8.1.1 DVB-S2X发展概述 387
8.1.2 DVB-S2X技术特点 393
8.1.3 DVB-S2X通信信号发生 395
8.1.4 DVB-S2X通信信号分析 401
8.2 5GNTN通信信号发生与分析 405
8.2.1 5GNTN发展概述 406
8.2.2 5GNTN技术特点 409
8.2.3 5GNTN信号调制与解调 415
8.2.4 5GNTN通信时频特征及补偿 422
8.3 卫星通信测试 431
8.3.1 卫星终端测试 431
x 新一代无线通信信号分析与测试
8.3.2 卫星载荷测试 438
第9章空口信号测试技术 442
9.1 微波/毫米波OTA测试技术与系统方案 442
9.1.1 概述 443
9.1.2 微波/毫米波OTA测试技术 444
9.1.3 微波/毫米波OTA测试系统方案 448
9.1.4 毫米波OTA测试系统测试验证 457
9.2 空口信令测试技术 460
9.2.1 空口测试整体架构 460
9.2.2 空口协议 462
9.2.3 空口信令分析 467
9.2.4 空口信令测试验证 469
9.3 通信外场清频测试技术 471
9.3.1 清频测试主要功能和应用场景 472
9.3.2 通信外场清频测试核心算法 473
9.3.3 通信外场清频测试技术方案 482
9.3.4 通信外场清频测试验证 487
9.4 无线通信网络优化测试技术 490
9.4.1 概述 491
9.4.2 通信路测主要测试方法 491
9.4.3 通信路测关键技术 495
9.4.4 通信路测仪设计方案 497
9.4.5 通信路测验证 499
参考文献 504