通信系统理论内容与实际的工程开发既相互联系，又有区别。本书基于作者20多年的通信系统开发经验，重新审视通信系统理论与工程开发的重点、难点知识，期望引发读者思考，帮助读者构建个人知识体系、提升工程实践能力。
本书重点阐述了在全球移动通信系统（GSM）、长期演进技术（LTE）、全球定位系统（GPS）等通信系统技术、产品开发中遇到的问题与思考、通信工程中常用的算法和其内在的物理含义，以及通信系统架构设计的逻辑等。此外，本书还介绍了通信芯片采用的电路及其原理、通信芯片与软件无线电系统之间的关系、底层逻辑等内容，并结合5G系统的物理层关键参数和过程定义对5G系统进行分析，对其工程开发进行解读，构建5G芯片架构。
本书通俗易懂，案例丰富，实践性强，适合通信专业的大学生及从事通信系统开发的工程师阅读，也适合希望跨专业了解通信系统的工程师阅读。
作者有20多年的从业经验，有数次从零开始设计、搭建一个通信系统和通信芯片的经历，书中的案例是作者亲身经历，比较有说服力和亲和力；
通信系统实战类图书，涵盖了大量实际的系统开发案例，如GSM、CDMA、OFDM、GPS等；
个别章节穿插作者进行系统开发的项目笔记，可供读者将理论与实际相结，学习通信系统及芯片的开发。
梁敏
本科和硕士毕业于北京邮电大学电信工程学院，本科是电信工程专业，硕士是通信与信息系统专业，连续4年获一等奖学金，是优 秀毕业生。 2000年到2007年，在北京信威通信技术有限公司做研发，终端事业部的技术负责人，参与了SCDMA系统的标准制定，产品从无到商用化的整个开发过程，获得国家技术进步一等奖的第十一人。 2007年到2017年，在创业芯片设计公司，作为CTO，参与GSM和LTE芯片的架构，系统软件算法和协议栈的从无到有的全开发过程。 2017年至今，在创业科技公司，作为CTO，参与自定义物联网协议的标准设计和全系统开发的整个过程。 个人在通信系统，芯片设计方面的发明专利40多项，第 一发明人的20余项。
第 1章 通信系统的基本概念 001
1.1 通信系统的需求：从了解问题出发 002
1.2 通信网络结构：架构是基础 002
1.3 通信协议层级：了解各层级的位置与功能 003
1.4 注册与漫游：无身份不通信 004
1.5 信息交换过程：有连接或无连接 004
1.6 通信系统架构：同步与异步 005
第 2章 通信系统的底层逻辑 007
2.1 时域与频域：基础概念中的基础 008
2.2 相位：究竟是谁携带信息 011
2.3 调制：用合法的车作为载体传输 013
2.4 同步：普遍存在并非普遍理解 016
2.4.1 建立同步 016
2.4.2 保持同步 018
2.4.3 实践案例 018
2.4.4 思路扩展 025
2.5 功率控制：容易被忽视的维度 026
2.5.1 CDMA功率控制案例 028
2.5.2 OFDMA功率控制案例 029
2.6 校准：给你一个可以信任的基石 030
2.6.1 案例1：一个个体在不断变化的外界条件下要表现一致需要校准 030
2.6.2 案例2：多个个体在同样的外界条件下尽量表现一致需要校准 031
2.6.3 案例3：多个个体能协调一致地共同满足某个条件需要校准 032
2.7 实时性：不可延迟 032
2.7.1 案例1：语音信号处理的实时性 032
2.7.2 案例2：GSM的实时性 033
2.7.3 案例3：时分LTE（TD-LTE）实时性 035
2.7.4 处理器和操作系统的实时性问题 039
2.8 小区切换：无切换不移动 041
2.8.1 第 一个关注点：如何检测信号，确定终端达到小区的边缘 041
2.8.2 第二个关注点：如何快速地完成在小区边缘跨界的切换 042
2.8.3 第三个关注点：如何保证切换过程中的语音信号的质量 043
2.8.4 路测看效果 044
2.9 远距离通信：绕过地平线 045
2.10 灵敏度与信噪比（SNR）：建立通信的信号能量基线 046
2.11 干扰与多径：信道总是复杂的 048
2.12 频率容限：影响通信效果的因素 049
2.13 功耗：真的是一个系统工程 050
2.14 系统吞吐量：系统构建思维的必备点 053
第3章 通信工程的常用算法 055
3.1 相关运算：富含底蕴的乘积累加运算 056
3.1.1 相关运算在GSM中的应用 057
3.1.2 相关运算在CDMA系统中的应用 057
3.1.3 相关运算在LTE网络中的应用 058
3.1.4 相关运算在CNN中的应用 058
3.1.5 思路扩展 058
3.2 FFT：不仅仅是时频变换 060
3.2.1 案例1：GSM中的频率控制块（FCB）信号的搜索 061
3.2.2 案例2：GPS信号的捕获 064
3.2.3 案例3：LTE的FFT应用 067
3.2.4 FFT的电路结构 070
3.3 Viterbi：在卷积编码内外 071
3.3.1 卷积编码与Viterbi 072
3.3.2 信道均衡与Viterbi 073
3.4 CRC：循环冗余很有必要 075
3.5 信道估计与均衡：通信接收机必备 076
3.6 信号成形滤波：信道的带宽总是有限的 079
3.7 语音处理与回声抵消：隐藏的英雄 081
3.7.1 声学回声的形成 082
3.7.2 VoIP的声学回声特征及处理的难点 083
3.7.3 利用声码器的参数进行回声检测 083
3.7.4 精确定位回声的算法 086
3.7.5 总结 087
3.8 测距：哪种方法更精确 088
3.8.1 功率测距 088
3.8.2 时间测距 088
3.8.3 相位测距 089
3.8.4 相位测量方向 090
3.8.5 红外信号测距 091
3.9 跳频与扩频：对抗窄带干扰的有效措施 093
第4章 通信系统的解析和构建实例 095
4.1 GPS：从另一个角度看定位系统和方法 096
4.1.1 GPS的灵敏度 097
4.1.2 移动通信系统与GPS的对比 099
4.2 5G标准解读：系统构建的一个实例 101
4.2.1 子载波间隔 101
4.2.2 频段 104
4.2.3 传输带宽 104
4.2.4 发射功率 105
4.2.5 调制方式 105
4.2.6 伪随机序列产生 107
4.2.7 OFDM基带信号生成 109
4.2.8 PUSCH和PDSCH的流程 109
4.2.9 PRACH的生成 111
4.2.10 参考信号 115
4.2.11 同步过程 117
4.2.12 实时性要求分析 118
4.3 芯片架构讨论：工程实战的制高点 121
4.3.1 阅读通信协议（第 一步） 121
4.3.2 搭建原型机的硬件和软件（第二步） 122
4.3.3 芯片架构设计（第三步） 123
4.3.4 细节打磨（第四步） 127
第5章 通信工程实战经验 129
5.1 理解MAC 130
5.2 汇编与其C语言封装 134
5.3 SDR 136
5.3.1 发射链路处理 136
5.3.2 接收链路处理 137
5.3.3 控制面处理 138
5.3.4 思路扩展 139
5.4 嵌入式软件的实时性 141
5.5 通信系统开发调试经验小结 142
5.5.1 物理层调试系列—学会看波形 142
5.5.2 物理层调试系列—结合仪器定位问题 152
5.5.3 思路扩展 156
参考文献 159
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