本书针对宽带通信系统的关键技术难点， 基于经典数字通信系统理论和新型稀疏恢复理论， 从有效抑制窄带干扰的新型物理层帧结构设计、联合抵抗窄带干扰与冲激噪声的*优时频联合交织、基于压缩感知与结构化压缩感知的窄带干扰与冲激噪声稀疏恢复等几方面展开， 介绍面向鲁棒高效５Ｇ 新空口的非高斯噪声干扰抑制与消除*新研究进展和关键技术。相关技术可以广泛应用于新一代无线通信、大规模多天线系统、电力线通信等多种宽带通信系统， 为构建高可靠、高速率、广覆盖、海量连接的５Ｇ Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ 新空口提供支撑。

目录

第1章绪论

11技术背景

111宽带数字通信系统发展综述

112宽带数字通信系统中的主要噪声和干扰

113窄带干扰与冲激噪声的特征及其危害

12相关技术发展现状及面临的挑战

121窄带干扰抑制方法的研究现状与存在的问题

122冲激噪声抑制方法的研究现状与存在的问题

13关键科学问题

14本书主要内容

15如何阅读本书

第2章系统模型与基础知识

21宽带数字通信系统概述

211基于OFDM技术的宽带块传输系统架构

212基于OFDM块传输系统关键技术

22宽带数字通信系统帧结构

221帧头前导符号结构

222数据子帧结构

23窄带干扰模型与冲激噪声模型

231窄带干扰模型

232冲激噪声模型

24稀疏恢复理论基础

241压缩感知理论

242结构化压缩感知理论

243稀疏贝叶斯学习理论

第3章抑制窄带干扰的同步帧结构设计

31本章引言

32系统模型

33窄带干扰下的OFDM同步帧结构设计

34基于前导符号检测的定时同步与小数载波频偏估计

35窄带干扰下整数CFO估计与信令检测

36算法性能分析

37仿真结果与讨论

38本章小结

第4章窄带干扰与冲激噪声下的最优时频联合交织

41本章引言

42系统模型

43最优时频联合交织方案设计

431最大化时间分集增益交织方案

432最大化频率分集增益交织方案

44算法性能分析

45仿真结果与讨论<

前言

自从1948年信息论鼻祖Claude EShannon先生提出信息论为通信技术奠基以来，特别是20世纪90年代起，数字通信经历了近三十年的长足发展历程，至今已实现了翻天覆地的变化。宽带数字通信技术基础雄厚，覆盖全球各个国家的绝大部分人口，关于宽带数字通信技术的研究和产业应用方兴未艾，推动着现代通信技术朝高速率、低延时、高可靠、广覆盖、海量连接等愿景和目标进一步发展。

随着现代社会的进步，无论人们日益增长的通信需求，还是大数据、物联网时代“万物互联”的需要，或下一代5G无线通信技术的发展，都对宽带数字通信系统的稳定性、鲁棒性和可靠性提出了越来越严苛的要求。然而，通信系统中存在的噪声、干扰一直以来都是限制通信系统性能的瓶颈。特别是宽带通信系统中广泛存在的非高斯特殊噪声与干扰,如窄带干扰、冲激噪声等，由于其复杂化、 随机化、稀疏化、高强度等有别于高斯白噪声的特征，目前的传统方法限于“被动”抵抗，有一系列缺陷，无法有效抑制其不良影响，更难以做到从根本上精确消除，导致对宽带数字通信系统造成难以避免的性能损失。为保证宽带通信系统的有效、正确传输，不断提升网络吞吐率和用户服务质量，满足高可靠、高速率等下一代通信技术的需求，就必须突破通信系统性能提升这一难点，急需研究窄带干扰与冲激噪声抑制和消除的关键技术。

在这一背景下，作者总结了近年来的最新研究成果，从如何抑制窄带干扰对同步的影响、如何提升通信系统在窄带干扰与冲激噪声下的时频联合交织性能、如何精确重构并消除窄带干扰与冲激噪声等科学问题切入，围绕“加扰”以抑制、“分集”以规避、“重构”以消除噪声干扰的研究思路，开展一系列有针对性的关键技术研究，提出了有效抑制窄带干扰的帧结构设计方法、最大化时间、频率分集增益的最优时频联合交织方案、 基于稀疏恢复理论的精确重构与消除算法，从多个角度入手，全面提升下一代宽带通信系统抑制和消除窄带干扰与冲激噪声的能力。

相信本书介绍的新技术与新方法有望为该领域科研工作者的进一步研究提供一定的理论基础和技术储备，并为通信信号处理、无线通信等领域的本科生或研究生提供参考。与此同时，本书介绍的相关核心技术将推进5G New Radio新空口关键技术的标准化进程与产业化应用。