干扰分析——面向频谱管理的无线电系统建模

本书全面介绍了无线电系统之间的干扰分析及其计算方法，内容包括国际频谱管理框架、干扰分析基础知识、电波传播模型、干扰计算与分析方法，以及适用于固定、广播、移动、卫星等特定无线电业务的专用干扰算法等。本书内容全面，取材新颖，实例丰富，注重理论与实际应用相结合，可读性和实用性强。本书适合无线电频谱管理行业人员阅读，也可作为通信和电子信息类专业研宄生和教师的参考书。

第1章概述1
1.1动机和目标受众1
1.2本书结构2
1.3各章结构和附加资料2
1.4案例研究：如何观察干扰3
第2章干扰分析的目的5
2.1为何开展干扰分析？5
2.2频谱使用方式调整的驱动力6
2.3管理制度6
2.4国际法规8
2.4.1历史和结构8
2.4.2无线电通信部门10
2.4.3《无线电规则》12
2.4.4世界无线电通信大会18
2.4.5研究组和工作组20
2.4.6建议书和报告20
2.5无线电规则和建议书的更新22
2.6会议和结果演示23
2.7国家主管机构27
2.8区域和工业组织28
2.9频率指配和规划29
2.10协调32
2.11干扰分析的类型34
2.12延伸阅读和后续内容34
第3章基础概念35
3.1无线电通信系统35
3.2无线电波和分贝37
3.3功率计算40
3.4载波类型和调制43
3.4.1概述43
3.4.2模拟调制43
3.4.3数字调制45
3.4.4跳频和OFDM49
3.4.5数字调制方式选取50
3.4.6脉冲调制和超宽带52
3.4.7滤波52
3.5多址方法53
3.5.1概述53
3.5.2载波侦听多路访问（CSMA）55
3.5.3频分多址（FDMA）56
3.5.4时分多址（TDMA）57
3.5.5码分多址（CDMA）58
3.5.6正交频分多址（OFDMA）60
3.6噪声温度和参考点61
3.7天线66
3.7.1基本概念66
3.7.2波束和波束宽度68
3.7.3典型天线增益方向图类型69
3.7.4各向同性天线方向图70
3.7.5抛物面天线71
3.7.6椭圆方向图74
3.7.7相控阵天线76
3.7.8方位角相关天线77
3.7.9仰角相关天线79
3.7.10方位角和仰角截面79
3.7.113D增益表80
3.7.12天线指向确定方法80
3.8几何结构和动态性81
3.8.1几何结构81
3.8.2平坦地球矢量82
3.8.3地球球面坐标系84
3.8.4ECI矢量坐标系87
3.8.5椭球形地球轨道模型96
3.8.6延迟和多普勒效应97
3.9角度的计算97
3.9.1方位角和仰角98
3.9.2地面系统98
3.9.3卫星系统99
3.9.4天线坐标系中的角度100
3.9.5基于ECI矢量的偏轴角101
3.9.6ThetaPhi坐标101
3.10统计和分布102
3.11链路预算及度量指标107
3.12频谱效率和要求110
3.13案例分析112
3.14延伸阅读和后续内容114
第4章电波传播模型115
4.1概述115
4.2电波传播环境118
4.2.1有效地球半径118
4.2.2地理气候和气象参数119
4.2.3无线电气候区120
4.2.4地形和地表数据库121
4.2.5陆地使用数据123
4.2.6信号变化和快衰落125
4.3地面传播模型127
4.3.1P.525：自由空间路径损耗模型127
4.3.2P.526：绕射模型129
4.3.3P.530：多径和降雨衰减132
4.3.4P.452：干扰预测模型135
4.3.5P.1546：点对面预测模型139
4.3.6P.1812：点对面预测模型142
4.3.7P.2001：广域传播模型144
4.3.8Hata/COST231中值损耗模型147
4.3.9《无线电规则》附录7模型149
4.3.10通用模型153
4.3.11其他传播模型155
4.3.12不同地面传播模型比较156
4.4地对空传播模型161
4.4.1P.676：气体衰减模型161
4.4.2P.618：雨衰和噪声增强模型162
4.5航空传播模型165
4.6额外衰减167
4.7无线电路径几何关系168
4.8时间百分比和相关性169
4.9传播模型的选择173
4.10延伸阅读和后续内容175
第5章干扰计算176
5.1带宽和域176
5.2带宽调整因子179
5.3频谱掩模、比率和保护带宽181
5.3.1发射频谱掩模和带宽的计算181
5.3.2标准和发射频谱掩模184
5.3.3掩模积分调整因子187
5.3.4频率相关抑制和网络滤波器分辨力术语194
5.3.5邻信道泄漏功率比、邻信道选择性和邻信道干扰抑制比195
5.3.6杂散发射和dBc197
5.3.7互调199
5.3.8块边沿掩模和保护频段201
5.4极化205
5.5自适应系统：频率、功率和调制208
5.5.1动态选频209
5.5.2自动功率控制209
5.5.3自适应编码和调制212
5.6端到端性能213
5.7构建部署模型和流量模型215
5.7.1部署范围215
5.7.2活动模型和厄兰（Erlang）218
5.7.3流量类型220
5.7.4部署模型221
5.7.5集总技术222
5.8链路设计和裕量224
5.9干扰分配和限值227
5.9.1干扰裕量227
5.9.2干扰分配230
5.9.3短期限值和长期限值231
5.9.4限值和带宽234
5.10干扰限值的类型236
5.10.1C/I和W/U比率237
5.10.2部分性能降级（FDP）240
5.10.3C/(N+I)和BER243
5.10.4不可用度245
5.10.5覆盖范围、作用距离和容量246
5.10.6观测持续时间和位置248
5.10.7雷达和航空业务限值248
5.10.8信道共用率248
5.10.9场强、功率通量密度和等效功率通量密度249
5.10.10限值裕量252
5.11干扰消除254
5.11.1发射功率和带宽254
5.11.2天线增益方向图255
5.11.3天线指向256
5.11.4位置、区域和间距257
5.11.5部署位置258
5.11.6噪声、馈线损耗和干扰裕量258
5.11.7接收机处理259
5.11.8时间和流量259
5.11.9极化259
5.11.10天线高度260
5.11.11室内工作260
5.11.12改善滤波和保护频带260
5.11.13现场屏蔽261
5.11.14频谱感知和地理数据库262
5.11.15有用系统改造262
5.11.16建模方法262
5.12延伸阅读和后续内容263
第6章干扰分析方法264
6.1方法和研究案例264
6.2案例分析266
6.2.1IMT系统与卫星地球站共存分析266
6.2.2NGSOMSS与固定业务共存分析269
6.3静态分析法272
6.4输入变量分析法277
6.5区域分析法和边界分析法280
6.5.1区域分析法280
6.5.2边界分析法283
6.6最小耦合损耗分析法和所需距离间隔285
6.7解析法288
6.8动态分析法293
6.9蒙特卡洛分析法302
6.9.1方法原理302
6.9.2输入变量305
6.9.3输出统计量和U参数变化307
6.9.4蒙特卡洛分析法案例308
6.9.5LTE系统下行链路预算310
6.9.6统计显著性313
6.9.7台站部署分析317
6.9.8结论319
6.10蒙特卡洛区域分析法和两阶段蒙特卡洛分析法319
6.11概率分析法324
6.12干扰分析方法的选择325
6.13研究项目和工作方法327
6.14延伸阅读和后续内容328
第7章特定业务和专用算法330
7.1固定业务规划330
7.1.1概述330
7.1.2链路规划331
7.1.3干扰限值333
7.1.4高/低站问题336
7.1.5信道选择337
7.2专用移动无线电337
7.2.1概述337
7.2.2覆盖计算338
7.2.3受保护服务区域和上行链路计算341
7.2.4限值和传播模型342
7.2.5兼容性审核344
7.2.6信道共用率345
7.2.7PMR系统与其他业务共用频谱348
7.3广播业务349
7.3.1限值计算349
7.3.2覆盖范围的预测351
7.3.3功率统计求和354
7.3.4单频网络358
7.4卫星地球站协调360
7.5GSO卫星协调366
7.5.1管理背景366
7.5.2协调触发368
7.5.3详细协调371
7.5.4卫星协调和管理条件375
7.5.5天线增益方向图378
7.6EPFD和ITU-R S.1503建议书379
7.6.1背景379
7.6.2禁区和α角382
7.6.3EPFD校验方法386
7.6.4EPFD计算方法389
7.7雷达方程392
7.8N系统方法396
7.9通用无线电建模工具401
7.10白色空间设备407
7.10.1背景和相关业务407
7.10.2FCC方法409
7.10.3Ofcom方法411
7.10.4两种方法的比较415
7.11结语418
首字母缩写词和缩略词419
主要符号425
参考文献429