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《LTE丛书之学好LTE系列》是专为LTE学习而打造的，内容脱胎于作者深受好评的LTE公开课程，并加以完善和增补，循序渐进，娓娓道来，非常适合LTE学习。“LTE丛书之学好LTE系列”是专为LTE学习而打造的，内容脱胎于作者深受好评的LTE公开课程，并加以完善和增补，循序渐进，娓娓道来，非常适合LTE学习。本书是“LTE丛书之学好LTE系列”的开篇，浓墨重彩地介绍了LTE的两大关键技术：OFDM和多天线技术的原理以及实现方法。在OFDM原理部分揭开了OFDM技术不为人知的许多内情，其中的能量正交概念会让读者耳目一新。在OFDM实现部分，还会发布很多颠覆性的内容，比如IFFT算法不是生成OFDM信号的唯一算法，等等。在多天线原理部分，分门别类地介绍了三大多天线技术的特点。在多天线实现部分，作者定量分析了LTE中各种TM发射模式的差异，详细介绍了LTE中的多天线处理过程。作者的眼光并不局限在LTE上，本书同时还穿插介绍了各种移动通信系统和WiFi技术，让读者具有更全面的技术视野。本书适合从零起点到已经对LTE技术有所了解的人士阅读，并且可以作为LTE自学和培训的教材。

目    录
第1章  LTE技术概述	1
本章导读	2
1.1  LTE技术	2
1.1.1  什么是LTE	2
1.1.2  LTE：名门之后	4
1.1.3  LTE：架构的革命	5
1.1.4  LTE：功能的演进	7
1.1.5  LTE的技术突破	8
1.1.6  LTE：性能的飞跃	9
1.1.7  LTE：实测效果	10
1.1.8  LTE：后浪推前浪	11
1.1.9  LTE：演进无极限	12
1.1.10  LTE-A的特点	12
1.1.11  强强对话：LTE与WiFi	14
1.2  LTE核心网	15
1.2.1  CS域与PS域	15
1.2.2  CS域与PS域的设备	16
1.2.3  EPC的组成	17
1.2.4  MME	18
1.2.5  SGW	19
1.2.6  PGW	20
1.2.7  EPC：漫游业务的处理	21
1.2.8  EPC：与其他网络的连接	22
1.3  LTE无线网络	23
1.3.1  LTE无线网络的组成	23
1.3.2  LTE无线网络的功能	24
1.3.3  LTE无线网络与信息传递	25
1.3.4  LTE空中接口的分层结构	27
1.3.5  基站物理层处理过程	29
1.3.6  基站的种类与结构	30
1.4  LTE终端	32
1.4.1  LTE终端的种类	32
1.4.2  LTE终端的频段	32
1.4.3  中国的LTE频段	35
1.4.4  中国的TD-LTE频段	36
1.4.5  中国的FDD LTE频段	37
1.4.6  终端的频段分布	38
1.4.7  终端的LTE芯片	40
1.5  总结	41
第2章  移动通信：从点对点到网络	42
本章导读	43
2.1  点对点的无线通信	43
2.1.1  无线通信的模型	43
2.1.2  A/D：从信息到数字信号	44
2.1.3  调制：从基带信号到射频信号	49
2.1.4  天线：从射频信号到无线电波	57
2.1.5  无线电波的传播	62
2.1.6  双工：接收与发送	64
2.2  干扰下的移动通信	66
2.2.1  噪声与干扰	66
2.2.2  移动信道特点	69
2.2.3  信道编码：优化传输性能	71
2.2.4  信道的容量	72
2.3  多用户的移动通信	75
2.3.1  复用与正交	75
2.3.2  多址技术	79
2.3.3  身份识别	81
2.3.4  安全	83
2.4  网络中的移动通信	84
2.4.1  蜂窝技术与频率规划	85
2.4.2  多区技术	87
2.4.3  小区广播	90
2.4.4  寻呼	91
2.4.5  切换	92
2.4.6  多网络	93
2.5  总结	94
第3章　OFDM原理	95
本章导读	96
3.1  OFDM前传：FDM	96
3.1.1  OFDM与FDM	96
3.1.2  从单载波到多载波	97
3.1.3  从多载波到FDM	100
3.1.4  其实FDM也正交	102
3.2  OFDM为什么正交	103
3.2.1  OFDM正交的含义	103
3.2.2  OFDM如何正交	104
3.2.3  深入理解OFDM的能量正交	110
3.3  为何使用OFDM	112
3.3.1  为什么要用OFDM	112
3.3.2  OFDM面临的挑战	115
3.4  OFDM信号的波形与频谱	121
3.4.1  OFDM信号的处理过程	122
3.4.2  发生过程的波形与频谱	123
3.4.3  接收过程的波形与频谱	126
3.5  总结	127
第4章　OFDM技术的实现	128
本章导读	129
4.1  OFDM信号的发生方法	129
4.1.1  分立器件发生	129
4.1.2  集成处理发生	131
4.2  OFDM中的IFFT	133
4.2.1  DFT：从合到分	133
4.2.2  IDFT：从分到合	134
4.2.3  IFFT的作用	135
4.3  OFDM信号的发生算法	136
4.3.1  离散余弦变换	136
4.3.2  反向离散哈特利变换（IDHT）	144
4.3.3  实数IDFT变换	146
4.3.4  复数IDFT变换	147
4.3.5  各种OFDM生成算法对比	150
4.4  基于复数IFFT的OFDM信号发生	151
4.4.1  输入参数的处理	151
4.4.2  输出结果的处理	152
4.4.3  发生OFDM信号的数据流程	153
4.4.4  射频信号的产生	155
4.5  WiFi与LTE中的OFDM技术	156
4.5.1  WiFi中的OFDM	156
4.5.2  LTE中的OFDM	157
4.5.3  深入理解OFDM相关术语	159
4.6  总结	161
第5章　多天线技术原理	162
本章导读	163
5.1  多天线概述	163
5.1.1  什么是多天线	163
5.1.2  什么是多天线系统	163
5.1.3  多天线系统的缺点	164
5.1.4  多天线系统的应用	165
5.1.5  多天线系统的优点	165
5.1.6  多天线技术的类型	166
5.2  波束赋形：提升信号强度	167
5.2.1  提升信号强度的方法	167
5.2.2  提升天线增益的原理	168
5.2.3  提升天线增益的方式	169
5.2.4  多振子天线的波束	170
5.2.5  多振子天线的挑战	170
5.2.6  进一步提升天线的增益	171
5.2.7  垂直面的赋形	172
5.2.8  水平面的赋形	173
5.2.9  波束赋形的发展	174
5.2.10  小结	174
5.3  分集：提升信号稳定性	175
5.3.1  什么是信号稳定性	175
5.3.2  信号为什么不稳定	175
5.3.3  如何提升信号的稳定性	176
5.3.4  分集信号的合并	177
5.3.5  支持分集的多天线	179
5.3.6  接收分集与发射分集	180
5.3.7  接收分集的实施	181
5.3.8  发射分集的实施	182
5.3.9  小结	183
5.4  空间复用：提高频谱利用率	184
5.4.1  空间复用的效果	184
5.4.2  层：空间复用的关键	185
5.4.3  层的数量	187
5.4.4  分离各层的数据	189
5.4.5  是MIMO还是DEMO	189
5.5  总结	190
第6章　多天线技术的实现	192
本章导读	193
6.1  WiFi中的多天线	193
6.1.1  IEEE 802.11a/g	193
6.1.2  IEEE 802.11n	193
6.2  LTE系统中的多天线	194
6.2.1  多天线的特点	194
6.2.2  FDD LTE系统中的天线	195
6.2.3  TD-LTE系统中的天线	195
6.3  LTE多天线技术中的TM	196
6.3.1  什么是TM	197
6.3.2  常用的发射模式（TM）	198
6.3.3  TM发射模式的定量分析	199
6.3.4  发射模式（TM）的应用场景	201
6.3.5  发射模式（TM）的选择	202
6.4  LTE多天线技术的处理过程	203
6.4.1  业务数据的处理过程	203
6.4.2  两天线的处理过程	206
6.4.3  八天线的处理过程	209
6.4.4  极化复用vs空间复用	210
6.5  总结	211
附录A  术语表	214
附录B  缩略语	216
附录C  常用数学公式	222
附录D  子载波带宽	223
参考文献	227

第2版前言
《LTE教程：原理与实现》出版以来，承蒙读者们的喜爱，有了修订的机会。
这段时间，也是中国LTE网络商用大发展的时间，LTE技术广为普及已经成为中国通信技术的主流，为了与时俱进，我对《LTE教程：原理与实现》第1版的第1章内容做了大幅度的修订。
本次修订还涉及了LTE系统中最关键的技术——OFDM。OFDM技术是学习的天王山，曾几何时我还以为已经征服了这座天王山，彻底了解和理解了OFDM技术。但是在《LTE教程：原理与实现》第1版出版以后，才发现完全不是这么回事，OFDM技术只是被揭开了一层神秘的面纱而已，还有很多奥秘等待我们去发现，无限风光在前头。
通过不断的探索，我对OFDM技术的理解也得到了深化。因此，本次修订版我就不再奢望彻底了解和理解OFDM技术了，而是与各位读者分享一下我对OFDM技术的最新理解，希望能帮助大家更好地掌握OFDM技术。这些增补的内容，主要集中在第3章，同时对第2章的内容也做了相应调整。
当然，利用这次修订的机会，我还对本书其他章节的内容也做了一定程度的修改和完善。第1版“代序：LTE的自学指南2014版”的内容已经失效，第2版就不再收录，读者可以在http://www.readhere.cn/html/2016/2016A.htm处浏览最新内容。
本书由孙宇彤编著，汪洲参与了本书的编写工作，孙沛然、杨慧瑞、汪中位、张秋娥、朱美根、蒋中定、查昊协助了本书的编写工作，在此一并表示感谢。
在本书修订过程中，空中接口学园诸多热心网友提出了不少改进的建议，在此表示感谢。我还要感谢家人为本书修订做出的贡献，感谢电子工业出版社宋梅编审对本书修订的大力支持。
读者在学习过程有任何问题，想要与我联系的话，可以关注我的微博和公众微信，都是“LTE学习大使”。大家还可以加入QQ群“学好LTE”，交流学习中的问题。采用本书作为教材的老师，可以通过readhere@163.com与我联系，以获得教学支持。





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最后，预祝各位读者都能通过阅读“学好LTE系列”丛书，读懂LTE，学好LTE。

孙宇彤   
于2016年初秋

无线电通信－移动网－培训教材

孙宇彤：高级工程师，“空中接口学园”、“读懂通信”、“GPRS家园”、“学好LET ”的建立者，LTE学习大使。拥有多年的技术写作经验，出版了多部通信技术专著；建立了《空中接口学园》网站并亲自开设有关移动通信，特别LTE方面的公开课；深受读者的欢迎和肯定,本书将是其奉献给业界广大读者的最新力作。

本书突出亮点是：有关LTE相关原理部分的内容，凝结了作者对LTE相关技术的深刻理解，让读者耳目一新；有关LTE实现部分的内容系统地揭开了LTE系统实现的细节；第2版在第1版的基础上，与时俱进，对内容一进行了修改和完善，相信会更受业界广大读者的的欢迎。

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LTE教程：原理与实现（第2版）