本书较系统、详细地介绍了移动通信的原理和实际的移动通信系统。全书共16章，分为基础篇和技术篇。基础篇（第1～7章）为移动通信的理论基础，包括移动通信的电波传播、语音编码、信道编码、调制技术、扩频通信、组网技术以及分集与均衡技术； 技术篇（第8～16章）介绍第二代和第三代移动通信系统的实现与应用，包括GSM/GPRS系统、IS95 CDMA系统、卫星移动通信以及WCDMA系统、cdma2000系统、TDSCDMA系统，并对第三代和第四代移动通信的一些热点技术（软件无线电、智能天线、多用户检测、OFDM、MIMO以及MIMOOFDM技术等）做了介绍。

本书力求兼顾移动通信的基础理论和应用系统，内容由浅入深，可作为信息与通信及相关专业大学本科高年级学生或研究生的教材，也可作为从事移动通信领域的研究、开发和维护的专业技术人员的主要技术参考书。

移动通信是目前通信技术中发展最快的领域之一，对人类的生活和社会的发展产生了重大影响。尤其是近20年来，移动通信在微电子技术基础上与计算机技术密切结合，正在产生革命性飞跃，各种新技术，如CDMA、MIMO及OFDM等层出不穷。我国移动电话用户数每年几乎比前一年翻一番，我国移动通信网迅速发展成全球第一大网，运营业取得了举世瞩目的成就。随着全球3G发展加速和我国TDSCDMA技术日趋成熟，我国3G网络建设必将快速展开。因此，业界人士很有必要熟悉并掌握移动通信技术，尤其是第三代移动通信技术。

面对这种形势，许多院校为了培养移动通信领域的科技人才，先后为本科生和研究生开设了“移动通信”课程，迫切需要一本适应学科发展和教学改革要求的高水平的移动通信教材，本书试图朝着这一目标作出努力与尝试。

本书按基础篇和技术篇组织内容编写。基础篇着力解决各种移动通信系统的共性基础问题，内容讲得较深较透，利于读者打好理论基础； 技术篇着重阐述当前和即将实施的移动通信系统的个性问题，内容组织得广泛一些，使读者对现代移动通信领域中的关键技术、发展概貌及趋势有一个基本了解。这种组织结构使读者易于了解移动通信中庞大知识体系的脉络结构及内在联系，也方便组织教学，很好地处理了厚基础和宽口径的关系，顺应当前教学改革发展的潮流。

基础篇介绍移动通信发展过程中比较成熟的技术，侧重于介绍移动信道的基本特征、移动通信的信源编码（语音编码）、信道编码、调制与解调技术、扩频与解扩技术、均衡技术与分集合并技术以及移动通信组网技术等。这部分内容在论述上着重阐明移动通信的基本原理和基本概念，尽量避免抽象的理论表述和复杂的公式推导，力求做到深入浅出，通俗易懂，重点突出，便于自学。

技术篇主要介绍现代移动通信领域中涵盖的各种技术，既包括已经成熟的移动通信技术，也包括最新研究出来，甚至是正在探讨中的各种新技术。主要内容包括： GSM/GPRS数字蜂窝移动通信系统、IS95 CDMA数字蜂窝移动通信系统、卫星移动通信以及第三代移动通信中的三大主流WCDMA、cdma2000、TDSCDMA系统所使用的各项主要技术； 在内容组织上以系统概貌——系统单元技术——系统技术——组网技术—网络应用为教学步骤； 在内容介绍中从小到大、从简到繁、从易到难、从理论到实际，循序渐进地展开。同时考虑到下一代移动通信技术的发展，本书介绍3G和4G中的一些热点研究技术，包括软件无线电、智能天线技术、多用户检测技术、多载波传输技术、MIMO技术以及MIMOOFDM技术等，以使广大读者能够了解移动通信技术发展的最新趋势。

本书适合作为高等院校通信工程、电子信息工程等专业的本科高年级及研究生的教材或教学参考书； 对移动通信行业运营服务商、工程技术人员和管理人员来说也是一本移动通信培训教程或很有价值的参考书。相信它的出版将使广大读者对移动通信技术的发展历程、现状及趋势有一个全面的了解，从而能更深刻地领会移动通信技术的相关原理、业务应用、发展趋势和演进策略。

本书的第0章和第1章由王鸿斌副教授编写； 第2章由李鸿燕博士编写； 第3章由李何讲师编写； 第4章由张立毅教授编写； 第5、6、7章和第10章由李艳萍教授编写； 第8、9、11~16章由王华奎教授编写，并负责全书统稿。

本书的编著应用了通信行业数以万计工作者长期辛勤劳动的成果，使用了公开发表的行业标准、出版著作和网上资料的有关内容和数据，在此对他们表示崇高的敬意和由衷的感谢。

在本书编写过程中，得到博士生武娟萍、赵菊敏、郝润芳、李建平、李化、张玮、张朝霞、赵清华，硕士生常广志、史永超、张颖慧、曹彧、阎永梅、朱丽莉、王晓婕、程华、邢钟化、冯彦等人的帮助，在此一并致谢。

尽管编著者数易其稿，力求文字简洁、清楚、生动，但是由于水平有限，加之移动通信技术的发展日新月异，书中难免出现疏漏和错误，恳请读者谅解和指正。

编著者

2008年8月

第0章绪论

0.1移动通信概述

0.1.1移动通信概念

0.1.2移动通信特点

0.1.3移动通信的发展历程

0.1.4我国移动通信的发展历程

0.2移动通信的工作方式

0.3移动通信系统的频段使用

0.4典型移动通信系统

0.4.1蜂窝移动电话系统

0.4.2无线寻呼系统

0.4.3无绳电话系统

0.4.4集群移动通信系统

0.4.5卫星移动通信系统

0.5移动通信的发展趋势

思考题与习题

基础篇

第1章移动通信的电波传播

1.1移动通信传播环境

1.1.1无线电波传播主要方式

1.1.2陆地移动无线电波传播

1.2自由空间的电波传播

1.3地面电波传播机制

1.3.1反射与多径信号

1.3.2绕射

1.3.3散射

1.4移动无线信道及其特性参数

1.4.1多普勒频移

1.4.2阴影效应

1.4.3多径效应

1.5多径衰落对数字通信的影响

1.5.1多径时延扩展

1.5.2相关带宽

1.6陆地移动信道的场强估算

1.6.1地形地物的分类

1.6.2奥村（Okumura）模型

1.6.3市区传播损耗中值

1.6.4郊区和开阔区的传播损耗中值

1.6.5不规则地形上的传播损耗中值

1.6.6任意地形的信号中值预测

1.6.7其他因素的影响

1.7移动信道的传播模型

1.7.1室外传播模型

1.7.2室内传播模型

思考题与习题

第2章语音编码

2.1概述

2.1.1发音的生理机构与过程

2.1.2语音信号的模型

2.1.3语音信号的线性预测分析

2.2语音压缩编码

2.2.1语音压缩编码的基本原理

2.2.2语音编码技术的分类

2.2.3线性预测声码器

2.2.4码书激励线性预测（CELP）编码原理

2.2.5语音激活检测（VAD）技术

2.3移动通信中的语音编码

2.3.1规则脉冲激励长时预测编码（RPELTP）

2.3.2矢量和激励线性预测编码（VSELP）

2.3.3Q公司码激励线性预测编码（QCELP）

2.3.4增强型可变速率语音编解码（EVRC）

2.3.5自适应多速率编码（AMR）

思考题与习题

第3章信道编码

3.1信道编码的基本概念

3.1.1概述

3.1.2信道编码的基本原理

3.1.3信道编码系统的性能指标

3.1.4几种常用的检错码

3.2线性分组码

3.2.1线性分组码的概念

3.2.2线性分组码的生成

3.2.3循环码

3.2.4循环码的编码

3.2.5BCH码

3.3卷积码

3.3.1卷积码编码

3.3.2卷积码解码

3.4交织编码

3.4.1交织编码的概念

3.4.2交织码的生成

3.5Turbo码

3.5.1Turbo码编码原理

3.5.2Turbo码解码原理

思考题与习题

第4章调制技术

4.1概述

4.1.1移动通信系统对数字调制技术的要求

4.1.2数字调制技术的分类

4.2数字相位调制

4.2.1二进制相移键控（BPSK）调制

4.2.24相相移键控（QPSK）和交错4相相移键控（OQPSK）调制

4.2.3π/4QPSK调制

4.3最小频移键控（MSK）和高斯最小频移键控（GMSK）调制

4.3.1最小频移键控（MSK）

4.3.2高斯最小频移键控（GMSK）

4.4正交振幅调制（QAM）

4.4.1QAM信号的基本原理

4.4.2MQAM信号的产生和解调

4.4.3MQAM信号的性能

4.5网格编码调制（TCM）

4.5.1TCM的基本概念

4.5.2TCM信号的产生

思考题与习题

第5章扩频通信

5.1扩频通信原理

5.1.1扩频通信的基本概念

5.1.2扩频通信理论基础

5.1.3扩频通信的主要性能指标

5.1.4扩频通信的主要特性

5.2直接序列扩频系统

5.2.1直扩系统的组成与原理

5.2.2直扩系统的同步

5.3跳频系统

5.3.1跳频系统概述

5.3.2跳频系统的同步

5.4跳时系统

5.5混合式扩频系统

5.5.1各种扩频方式的比较

5.5.2几种混合方式

5.5.3混合式扩展频谱系统的应用

5.6伪随机（PN）序列

5.6.1伪随机序列的特性

5.6.2m序列

5.6.3Gold序列

5.6.4M序列

5.7沃尔什（Walsh）码

5.7.1哈达马矩阵

5.7.2沃尔什码的产生

思考题与习题

第6章分集与均衡技术

6.1分集技术的基本原理

6.1.1基本概念与分类

6.1.2常用的分集与合并技术

6.2分集系统的性能

6.3Rake接收机

6.3.1Rake接收的基本原理

6.3.2IS95中的Rake接收机

6.4均衡技术

6.4.1均衡原理

6.4.2时域均衡器分类

6.4.3线性均衡器

6.4.4非线性均衡器

6.4.5均衡器常用算法

6.4.6盲均衡技术

思考题与习题

第7章移动通信组网技术

7.1移动通信网的基本概念

7.1.1移动通信网的组成

7.1.2移动通信系统的组网方式

7.2频率的有效利用与多信道共用

7.2.1频率的有效利用

7.2.2多信道共用

7.3多址接入技术

7.3.1多址接入技术的基本概念

7.3.2频分多址

7.3.3时分多址

7.3.4码分多址

7.3.5空分多址

7.4移动通信网的信令与接口

7.4.1接入信令

7.4.2网络信令

7.4.3公共陆地移动通信网的接口

7.5移动通信网的连接

7.5.1公用陆地移动通信网间的互联

7.5.2公用陆地移动通信网与PSTN间的互联

7.5.3移动通信网与ISDN的结合

思考题与习题

技术篇

第8章GSM/GPRS数字蜂窝移动通信系统

8.1GSM系统概述

8.1.1GSM系统发展过程

8.1.2GSM体制的特点

8.1.3GSM主要技术参数

8.1.4GSM系统结构

8.1.5GSM网络结构及功能

8.1.6GSM网络主要接口

8.1.7GSM系统的帧

8.1.8GSM承担业务

8.1.9GSM区域与号码

8.2GSM的信道

8.2.1物理信道与逻辑信道

8.2.2信道分类与信道组合

8.3GSM的无线数字传输

8.3.1语音和信道编码

8.3.2调制与解调

8.3.3跳频和不连续发射

8.4GSM系统的控制与管理

8.4.1SIM卡的结构与功能

8.4.2鉴权与加密

8.4.3呼叫接续

8.4.4越区切换与漫游

8.4.5计费

8.5通用分组无线业务(GPRS)

8.5.1概述

8.5.2GPRS的网络结构及其功能描述

8.5.3GPRS的业务

8.5.4GPRS的主要特点

8.5.5GPRS的移动性管理和会话管理

思考题与习题

第9章IS95 CDMA数字蜂窝移动通信系统

9.1概述

9.1.1CDMA技术的标准化

9.1.2IS95 标准简介

9.1.3IS95系统的网络结构

9.1.4IS95 CDMA系统的协议结构

9.1.5IS95 CDMA系统的无线信道

9.1.6IS95 CDMA系统的语音编码

9.1.7CDMA系统的特点

9.2IS95 CDMA前向信道

9.2.1前向链路信道结构

9.2.2前向链路基本处理

9.2.3导频信道

9.2.4同步信道

9.2.5寻呼信道

9.2.6前向业务信道

9.3IS95 CDMA反向信道

9.3.1反向信道结构

9.3.2反向链路基本操作

9.3.3反向接入信道

9.3.4反向业务信道

9.4IS95 CDMA自动功率控制

9.4.1概述

9.4.2反向功率控制

9.4.3前向功率控制

9.5IS95 CDMA蜂窝系统的控制功能

9.5.1登记注册与漫游管理

9.5.2越区切换

9.5.3呼叫接续

思考题与习题

第10章卫星移动通信

10.1卫星通信

10.1.1概述

　10.1.2卫星通信的电波传播特性

　10.1.3通信卫星

　10.1.4卫星通信地球站

　10.1.5卫星通信的信号处理技术

10.2卫星移动通信

　10.2.1概述

　10.2.2卫星移动通信原理

　10.2.3低轨卫星移动通信技术

10.3典型的商用卫星移动通信系统简介

　10.3.1铱（Iridium）系统

　10.3.2全球星（GlobalStar）系统

思考题与习题

第11章第三代移动通信综述

11.1概述

　11.1.1IMT2000的发展历程

　11.1.2ITU对IMT2000系统的总体要求

　11.1.3IMT2000系统的基本特征

　11.1.4IMT2000系统的主要特点

　11.1.5IMT2000系统提供的业务

11.23G标准化进程及其演化策略

　11.2.1标准化组织

　11.2.2标准化现状

　11.2.33G三种主流技术标准比较

思考题与习题

第12章WCDMA系统

12.1概述

12.2WCDMA的网络结构

　12.2.1WCDMA的基本结构

　12.2.2UTRAN的接口

　12.2.3WCDMA空中接口

12.3信道结构

　12.3.1传输信道

　12.3.2传输信道物理信道

　12.3.3传输信道到物理信道的映射

12.4信道编码和复用

　12.4.1传输信道编码/复用流程

　12.4.2信道编码

12.5扩频与调制

　12.5.1上行信道的扩频与调制

　12.5.2下行信道的扩频与调制

12.6功率控制

　12.6.1上行信道的功率控制

　12.6.2下行信道的功率控制

12.7切换

　12.7.1WCDMA的切换分类

　12.7.2WCDMA系统的硬切换

　12.7.3WCDMA系统的软切换

　12.7.4WCDMA系统的软切换参数设置

12.8WCDMA的高速下行分组接入技术——HSDPA

　12.8.1HSDPA基本原理

　12.8.2HSDPA的关键技术

　12.8.3HSDPA物理层结构

　12.8.4HSDPA的协议结构

思考题与习题

第13章cdma2000系统

13.1概述

　13.1.1cdma2000 1x简介

　13.1.2主要技术特点与承载业务

　13.1.3cdma2000网络结构

　13.1.4cdma2000协议结构

13.2前向链路物理信道

　13.2.1前向链路物理信道组成

　13.2.2前向链路的差错控制技术

　13.2.3前向链路中的扩频码

　13.2.4前向链路发射分集

　13.2.5前向链路信道结构

　13.2.6前向链路扩频调制

13.3反向链路物理信道

　13.3.1反向链路物理信道组成

　13.3.2反向链路的差错控制

　13.3.3反向链路中的扩频码

　13.3.4反向链路信道结构

　13.3.5反向链路信道扩频调制

13.4功率控制与系统切换

　13.4.1功率控制技术

　13.4.2系统切换

13.5cdma2000 1x EVDV技术原理

　13.5.1概述

　13.5.2cdma2000 Rev.C主要特征

　13.5.3cdma2000 Rev.D主要特征

思考题与习题

第14章TDSCDMA系统

14.1概述

14.2TDSCDMA系统的网络结构与接口

14.3TDSCDMA系统空中接口信道

　14.3.1概述

　14.3.2传输信道

　14.3.3物理信道

　14.3.4传输信道对物理信道的映射关系

14.4TDSCDMA系统编码与复用

　14.4.1编码与复用结构

　14.4.2信道编码与复用过程

　14.4.3不同传输信道到一个CCTrCH的复用及一个CCTrCH对物理

信道的映射

　14.4.4物理层控制信息的编码

　14.4.5业务复用

14.5TDSCDMA系统扩频与调制

　14.5.1概述

　14.5.2数据调制

　14.5.3扩频调制

　14.5.4同步码

14.6TDSCDMA系统功率控制技术

　14.6.1概述

　14.6.2功率控制方法

14.7TDSCDMA系统的关键技术

　14.7.1上行同步技术

　14.7.2动态信道分配技术

　14.7.3接力切换技术

思考题与习题

第15章第三代移动通信中的关键技术

15.1软件无线电

　15.1.1软件无线电的发展概况

　15.1.2软件无线电理论基础

　15.1.3软件无线电的结构

　15.1.4软件无线电的关键技术

15.2智能天线

　15.2.1智能天线原理

　15.2.2智能天线自适应波束成型算法

　15.2.3智能天线来波方向估计

　15.2.4智能天线在TDSCDMA系统中的应用

15.3多用户检测

　15.3.1多用户检测的基本概念

　15.3.2多用户信号检测技术

　15.3.3联合检测与智能天线的结合

思考题与习题

第16章第四代移动通信技术

16.1第四代移动通信的展望

16.2多载波传输技术

　16.2.1概述

　16.2.2正交频分多路复用（OFDM）

　16.2.3几种典型的多载波调制方式

16.3多入多出（MIMO）技术

　16.3.1概述

　16.3.2MIMO系统信号模型及系统容量

　16.3.3MIMO系统中的分集与复用

　16.3.4分层空时编码

　16.3.5网格空时编码（STTC）

　16.3.6分组空时编码

16.4MIMOOFDM技术

　16.4.1概述

　16.4.2几种MIMOOFDM系统简介

　16.4.3MIMOOFDM中的关键技术

思考题与习题

参考文献