本书按照读者的思维顺序讲述了从微积分到 5G 所涉及的基础知识和关键技术。全书共 20 章，具有以下特点： （1）跨度极大，内容翔实：涉及数学、信号处理、通信原理、通信前沿技术等多个学科领 域，知识密度极高，并且是最精华的部分。 （2）降低难度，提升高度：本书叙述符合读者的思维发展规律，并逐级提高，前后呼应，语言风趣幽默，节奏平稳；作者站高望远，直击本质，学术境界超越经典。 （3）启发互动，培养创新：在多个环节上对读者提出挑战，启发读者思考，并给出作者的 思考过程，培养读者的创新思维。 本书可作为通信和信号处理相关专业的本科生及研究生的教辅书，也可作为从业技术人员 的参考资料。

前言 2012 年9 月，我离开华为公司，标志着职业生涯一个阶段的结束。 我于1988 年考入清华大学精密仪器与机械学系，在这里度过了10 年求学生涯， 拿到博士学位。毕业后，我在北京大学做博士后研究工作，图像压缩方向。2000 年进 入华为公司，开始了我在通信领域的职业生涯，一晃就是12 年。 12 年的风风雨雨，总算没有虚度： 2002 年，在TD-SCDMA 领域，我提出了一种新的频域联合检测算法，是业界 效率最高的。反映这一成果的论文“A Frequency Domain Multi-User Detector for TDCDMA Systems”, 于2011 年9 月发表在了“IEEE Trans. Commu., Vol 59, No. 9”上(P 2424–2433)。 2003 年，提出了随机波束赋形（random beam-forming）技术，高效地解决了智 能天线广播信道的赋形问题。反映这一成果的论文“A Random Beamforming Technique for Omni-directional Coverage in Multiple Antenna Systems”, 于2012 年12 月发表在了 “IEEE Trans. Vehi. Tech., No.99”上。 2004—2005 年，我提出了软频率复用（soft frequency reuse）技术，反映这一成果 的论文“Soft frequency reuse scheme for UTRAN LTE”，于2005 年5 月发表在了“Huawei, R1-050507, 3GPP RAN1 41”上。解决了长期困扰业界的OFDM 的频率复用问题，被 广泛研究和应用，成为LTE 小区间干扰协调（Inter cell interference coordination）这一 领域的事实标准。 2005 年，我提出的论文“Proposal for the reduced set of DL transmission parameters”， 于2005 年8 日发表在了“R1-050824, 3GPP RAN 1 42”上，统一LTE 多种带宽的采样 率，并用一个IFFT 承载多个载波，提高了LTE 产业的规模效应，简化了基站和终端 的产品架构，降低了产业成本。 这些创新技术均处于无线通信的核心位置，被业界广泛研究和应用，并且已经获 得了中国、美国、欧洲的专利授权。 在我的研究工作过程当中，每当获得了一些心得，总有把它们写出来的冲动，但 是由于工作的繁忙一直没能实现。从华为离职后，在寻找新的发展平台之前，利用这 段时间实现这个愿望，算是对我12 年无线创新人生的一个总结，也希望能够对读者 有所帮助。 杨学志 2012 年10 月22 日于北京

目录 第1 章绪论1 1.1 这是一本什么样的书. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 什么是通信. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.3 通信的历史. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 第2 章帮“菜鸟”复习一下微积分7 2.1 微积分的创立. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2 极限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.2.1 数列的极限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.2.2 函数的极限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.3 你讨厌数学公式吗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.4 连续. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.5 导数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.6 微分. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.7 积分. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.8 微积分基本定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.9 积分中值定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.10 稍微等一等. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.11 微积分第一基本定理的证明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.12 微积分第二基本定理的证明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.13 泰勒级数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.14 多元函数与偏导数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.15 后记. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 第3 章信号与系统33 3.1 “信号与系统”是一门什么样的课程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.2 连续系统与离散系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.3 线性系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3 4 目录 3.4 时/移不变系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.5 线性系统对激励的响应. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.5.1 离散 信号. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.5.2 离散卷积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.5.3 连续 函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.5.4 连续卷积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.6 卷积的性质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 第4 章复变函数47 4.1 从实数到复数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.2 复数的四则运算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4.3 虚数i 是怎样的一个数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 4.4 复指数函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4.5 著名的欧拉公式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 第5 章傅里叶分析57 5.1 傅里叶级数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 5.1.1 三角形式的傅里叶级数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 5.1.2 为什么正弦信号如此重要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 5.1.3 什么是频率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 5.1.4 复指数形式的傅里叶级数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 5.1.5 理解负频率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 5.2 傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 5.2.1 理解谱密度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 5.2.2 傅里叶变换存在的条件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 5.3 傅里叶变换的性质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 5.4 典型函数的傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 5.5 卷积定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 5.6 线性系统的频率特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 5.7 离散傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 5.8 离散序列的连续傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 5.9 离散傅里叶变换的性质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 5.10 循环卷积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 5.11 离散卷积定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 通信之道5 第6 章采样，通往数字世界的第一步85 6.1 采样定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 6.2 用采样信号重构原信号. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 6.3 频域采样定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 6.4 奈奎斯特定理能够被突破吗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 第7 章信号的谱分析97 7.1 一个简单的信号. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 7.2 频率分辨率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 7.3 泄漏效应. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 第8 章线性空间理论105 8.1 数学之道. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 8.2 线性空间的定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 8.3 度量空间. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 8.4 赋范空间. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 8.5 内积空间. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 8.6 正交与正交基. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 8.7 再看傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 第9 章基本通信链路119 9.1 为什么需要调制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 9.2 调制——频谱搬移. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 9.3 相干解调. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 9.4 非相干解调. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 9.5 载波恢复. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 9.6 锁相环. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 9.7 平方环. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 9.8 Costas 环. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 9.9 双边带信号. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 9.10 单边带信号. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 9.11 Hilbert 变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 9.12 单边带信号的发送与接收. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 9.13 探究竟，起怀疑. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 9.14 IQ 调制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 9.15 IQ 信号的复数表达. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 6 目录 9.16 复数基带信号与复信道. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 9.17 数字调制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 9.18 奈奎斯特第一准则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 9.19 脉冲成形滤波器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 9.20 几种数字调制方式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 9.21 连续相位调制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 9.21.1 非连续相位频移键控. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 9.21.2 连续相位频移键控. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 9.21.3 最小频移键控. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 9.21.4 高斯滤波最小频移键控. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 9.21.5 从另外一个视角看MSK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 9.22 数字调制技术之华山论剑. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 第10 章概率论与随机过程173 10.1 什么是概率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 10.2 联合事件和联合概率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 10.3 条件概率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 10.4 随机变量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 10.5 随机变量的统计量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 10.6 两个典型的概率密度函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 10.6.1 平均分布. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 10.6.2 高斯分布. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 10.7 中心极限定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 10.8 多随机变量的联合分布. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 10.9 条件概率分布. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 10.10 联合矩. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 10.11 n 维高斯分布. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 10.12 随机过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 10.13 平稳随机过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 10.14 复随机过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 10.15 功率密度谱. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 10.16 循环平稳过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 10.17 各态历经过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 10.18 随机信号通过线性时不变系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 10.19 随机过程的采样定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 通信之道7 10.20 离散随机过程和系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 10.21 典型随机过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 10.22 闲话概率论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 第11 章AWGN 信道的最佳接收机203 11.1 亩产估计问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 11.2 参数估计的模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 11.3 离散观测的最大似然准则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 11.4 连续观测的最大似然准则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 11.5 最大后验概率准则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 11.6 匹配滤波器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 11.7 数字解调. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 11.8 2PAM 的误码率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 11.9 载波恢复和符号同步. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 11.10 符号同步. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 11.11 无判决反馈的符号同步算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 第12 章无线信道227 12.1 慢衰落. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 12.2 多径效应与快衰落. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 12.2.1 二径模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 12.2.2 瑞利衰落. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 12.2.3 时间选择性衰落和频率选择性衰落. . . . . . . . . . . . . . . . . 233 12.3 小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 第13 章均衡237 13.1 横向抽头滤波器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 13.2 MF，ZF 和MMSE 滤波器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 13.2.1 匹配滤波器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 13.2.2 迫零算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 13.2.3 最小均方误差算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 13.2.4 MF, ZF, MMSE 的关系. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 13.2.5 ZF 和MMSE 的快速算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 13.3 数字均衡技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 13.3.1 时域均衡. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 13.3.2 频域均衡. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246 8 目录 13.4 信道估计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 13.4.1 信道估计的系统方程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 13.4.2 导频设计问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 13.4.3 病态问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252 13.4.4 优化导频和优化矩阵特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 13.5 小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 第14 章多址技术257 14.1 FDMA 与TDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 14.2 CDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 14.2.1 扩频增益. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 14.2.2 正交码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 14.2.3 Rake 接收机. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263 14.2.4 CDMA 的多用户模型和自干扰特性. . . . . . . . . . . . . . . . . 266 14.2.5 远近效应. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268 14.2.6 功率控制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268 14.2.7 CDMA 系统的特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269 14.2.8 时域多用户检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 14.2.9 频域多用户检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272 14.2.10 CDMA 小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283 14.3 OFDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 14.3.1 OFDM 也是一种CDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 14.3.2 OFDM 如何克服多径效应. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286 14.3.3 OFDM 的多用户干扰. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 14.3.4 OFDM 的导频设计和信道估计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290 14.3.5 SC-FDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291 14.3.6 OFDM 领域的核心专利. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 14.4 多址技术小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299 第15 章信息论301 15.1 什么是信息和比特. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 15.2 信息熵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 15.3 复习一下条件概率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305 15.4 联合熵和条件熵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 15.5 互信息. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308 通信之道9 15.6 凸函数与Jensen 不等式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 15.7 连续随机变量的微熵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312 15.8 高斯分布的微熵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314 15.9 连续随机变量的互信息. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315 15.10 离散信道容量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316 15.11 加性高斯白噪声信道容量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 15.12 注水定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 15.13 信息论小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 第16 章蜂窝通信323 16.1 频率复用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323 16.2 切换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 16.3 避免乒乓切换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325 16.4 同频复用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326 16.5 软切换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327 16.6 分数频率复用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329 16.7 最佳复用因子. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331 16.8 软频率复用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334 16.9 软频率复用的应用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336 16.10 软频率复用的局限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 16.11 多级软频率复用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339 16.12 多级软频率复用的性能. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340 16.13 蜂窝通信小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344 第17 章信道编码347 17.1 信道编码的基本概念. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 17.2 群、环、域. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348 17.3 线性分组码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 17.4 线性分组码的解码算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 17.5 编码增益的本质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354 17.6 哈明码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355 17.7 哈达玛码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356 17.7.1 正交码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357 17.7.2 双正交码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357 17.7.3 超正交码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357 10 目录 17.8 Reed-Muller 码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358 17.9 循环码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360 17.10 卷积码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363 17.11 小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365 第18 章多天线技术367 18.1 MIMO 信息论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367 18.2 利用SVD 解读MIMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370 18.3 MIMO 预编码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374 18.4 MIMO 接收机算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375 18.5 智能天线. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375 18.6 DOA 估计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378 18.7 智能天线的困难. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379 18.8 Alamouti 编码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379 18.9 分集和复用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381 18.10 随机波束赋形. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382 18.11 循环延时分集. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388 18.12 随机波束赋形与STBC 结合. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390 18.13 MIMO 的局限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392 第19 章关于创新的思考395 19.1 什么是创新. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395 19.2 创新的方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397 19.3 创新的评价方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400 19.4 创新的驱动力. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401 19.5 研究与开发的区别. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402 19.6 基于信息不对称的管理不适合创新. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403 19.7 创新的发展规律. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404 19.8 流程是质量的基础，人决定质量的高度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405 19.9 基于信誉的授权是创新管理机制的核心. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406 19.10 创新的管理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408 19.11 识别创新价值. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410 19.12 创新的政治环境. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411 19.13 什么样的技术需要申请专利. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413 通信之道11 第20 章后记417 3G 霸主. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417 4G 变局. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419 展望5G . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425

1970年出生于中国山东省。1988年考入清华大学，获得学士、硕士和博士学位。1998年进入北京大学从事博士后研究工作。2000年进入华为公司，长期从事无线通信领域的研究工作。他是3G/4G多项核心技术的发明人，其中包括频域多用户检测，随机波束赋形，软频率复用（SFR）和sOFDM技术，其中SFR和sOFDM是4G的奠基性技术。2012年10月从华为公司离职， 独立进行进行5G关键技术研究，最新提出了多级软频率复用技术，是业界首个可以商用的5G核心技术，也使得SFR成为无线通信技术发展的里程碑之一。他是IEEE高级会员。__eol__