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《通信之道》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：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。

《通信之道》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。

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5

2.1 微积分的创立. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.2 极限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.2.1 数列的极限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.2.2 函数的极限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.3 你讨厌数学公式吗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.4 连续. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.5 导数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.6 微分. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.7 积分. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.8 微积分基本定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.9 积分中值定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.10 稍微等一等. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.11 微积分第一基本定理的证明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.12 微积分第二基本定理的证明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.13 泰勒级数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.14 多元函数与偏导数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

2.15 后记. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

第3 章信号与系统31

3.1 “信号与系统”是一门什么样的课程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.2 连续系统与离散系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.3 线性系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.4 时/移不变系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.5 线性系统对激励的响应. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.5.1 离散_ 信号. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.5.2 离散卷积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.5.3 连续_ 函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.5.4 连续卷积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

3.6 卷积的性质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

第4 章复变函数45

4.1 从实数到复数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.2 复数的四则运算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.3 虚数i是怎样的一个数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.4 复指数函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

4.5 著名的欧拉公式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

第5 章傅里叶分析55

5.1 傅里叶级数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

5.1.1 三角形式的傅里叶级数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

5.1.2 为什么正弦信号如此重要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

5.1.3 什么是频率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

5.1.4 复指数形式的傅里叶级数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

5.1.5 理解负频率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

5.2 傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

5.2.1 理解谱密度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

5.2.2 傅里叶变换存在的条件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

5.3 傅里叶变换的性质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

5.4 典型函数的傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

5.5 卷积定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

5.6 线性系统的频率特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

5.7 离散傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

5.8 离散序列的连续傅里叶变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

5.9 离散傅里叶变换的性质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

5.10 循环卷积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

5.11 离散卷积定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

第6 章采样，通往数字世界的第一步85

6.1 采样保持电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

6.2 采样的数学表达. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

6.3 周期矩形脉冲. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

6.4 周期冲激脉冲. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

6.5 采样定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

6.6 用采样信号重构原信号. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

6.7 频域采样定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

6.8 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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

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

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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

9.21.1 非连续相位频移键控. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

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

通信之道——从微积分到5G IX

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

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 和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

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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

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

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

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

第20 章后记417

3G 霸主. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417

4G 变局. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420

展望5G . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425

杨学志，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，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5G关键技术研究，提出了多级软频率复用技术，使得SFR成为无线通信技术发展的里程碑之一。

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书籍介绍

《通信之道》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：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。

《通信之道》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。