無線通信物理層技術へのアプローチ [単行本]

無線通信物理層技術へのアプローチ [単行本] の 商品概要

• 目次

  1．電波の世界
  1.1　マクスウェルの方程式
  　1.1.1　準備
  　1.1.2　マクスウェルの方程式とは
  　1.1.3　電界も磁界もないところにも起きる電磁現象
  1.2　電磁波
  1.3　電磁気学のからくり：相対性理論への道
  2．自由空間伝送
  2.1　アンテナ利得と実効面積
  　2.1.1　アンテナ利得
  　2.1.2　実効面積
  　2.1.3　アンテナ利得と実効面積の関係
  2.2　送受信電力の関係
  　2.2.1　フリスの伝達公式
  　2.2.2　適用条件と最強無線伝送領域
  2.3　受信系の性能指標：G/T
  　2.3.1　受信系雑音
  　2.3.2　G/T
  3．確率分布
  3.1　確率変数と確率密度関数
  3.2　積率と相関
  3.3　確率変数の変換
  　3.3.1　変数の変換
  　3.3.2　変数の和・差・積・商
  　3.3.3　積率母関数と特性関数
  3.4　正規分布と対数正規分布
  　3.4.1　正規分布
  　3.4.2　対数正規分布
  3.5　正規分布の仲間たち
  　3.5.1　レイリー分布
  　3.5.2　仲上・ライス分布
  　3.5.3　仲上m分布
  　3.5.4　カイ二乗分布とガンマ分布
  　3.5.5　分散の異なる指数分布の和の分布
  　3.5.6　非心カイ二乗分布（非心ガンマ分布）
  　3.5.7　t分布
  3.6　確率分布の相互の関係
  4．統計的推定
  4.1　信頼区間推定
  　4.1.1　回帰直線と信頼区間：その概要
  　4.1.2　母平均の統計的推定
  　4.1.3　回帰直線と信頼区間
  　4.1.4　さらに理解を深めるために
  4.2　極値統計
  　4.2.1　順序統計
  　4.2.2　最大値の漸近確率分布（極値分布）
  　4.2.3　標本数Nの最大値の推定
  　4.2.4　各種確率分布における標本数Nの最大値
  4.3　信頼区間推定と極値統計の電波気象統計への応用
  　4.3.1　地球温暖化問題と日本の降雨の長期傾向
  　4.3.2　極値統計から見る1000年に一度の豪雨とは？
  5．ウィシャート行列と固有値分布
  5.1　ランダムベクトル
  5.2　ランダム行列
  5.3　ウィシャート行列
  　5.3.1　無相関ランダム行列の場合
  　5.3.2　その他の行列の場合
  　5.3.3　固有値分布のガンマ分布への近似
  5.4　大規模ランダム行列の漸近固有値分布
  　5.4.1　正方行列の漸近固有値分布
  　5.4.2　マルチェンコ・パスツール則
  　5.4.3　順序付き正規化固有値の期待値
  6．通信信号とヒルベルト変換
  6.1　信号表現
  　6.1.1　ベースバンド信号
  　6.1.2　帯域通過信号
  　6.1.3　解析信号
  6.2　信号のシフト変換
  6.3　帯域制限フィルタ
  　6.3.1　帯域制限の必要性
  　6.3.2　ナイキストフィルタ
  6.4　ヒルベルト変換とその応用
  　6.4.1　ヒルベルト変換とは
  　6.4.2　適用例
  　6.4.3　ヒルベルト変換器の設計
  付録式(6.19)の導出
  7．線形時変通信路
  7.1　信号の入出力関係
  　7.1.1　入出力を結ぶカーネル関数
  　7.1.2　2つのシステム関数系
  7.2　システム関数
  7.3　通信路相関関数
  7.4　広義定常無相関散乱（WSSUS）通信路
  　7.4.1　WSS通信路
  　7.4.2　US通信路
  　7.4.3　WSSUS通信路
  7.5　WSSUS通信路の性質
  　7.5.1　周波数選択性フェージング
  　7.5.2　時間選択性フェージング
  　7.5.3　補足
  8．フラットフェージング下での伝送特性
  8.1　ディジタル変復調方式
  　8.1.1　ディジタル変調の概要
  　8.1.2　検波方式
  8.2　信号電力一定下での熱雑音によるビット誤り率
  　8.2.1　信号と雑音の電力比
  　8.2.2　PSK
  　8.2.3　QAM
  8.3　フラットフェージング環境下でのビット誤り率特性
  　8.3.1　ビット誤り率の基本推定式と各種フェージング環境でのCNRの
  確率分布
  　8.3.2　閉形式で表されるビット誤り率算定式
  　付録1.QPSK，レイリーフェージングの平均BER：式(8.3　8)の導出
  　2.DQPSK，仲上・ライスフェージングの平均BER：式(8.4　0a)
  の導出
  9．高速フェージング下での伝送特性
  9.1　軽減困難な誤り
  9.2　レイリーフェージングの時間変動に関する統計的性質
  9.3　高速フェージングによる誤り発生のメカニズム
  　9.3.1　誤り発生の条件と推定の基本的考え方
  　9.3.2　位相差Dzの確率分布
  9.4　簡易なビット誤り率計算式
  　9.4.1　遅延検波BPSK（DBPSK）
  　9.4.2　遅延検波QPSK（DQPSK）
  　9.4.3　ビット誤り率計算式のまとめ
  9.5　スペースダイバーシチへの展開
  9.6　減衰持続時間と減衰発生間隔
  10．周波数選択性フェージング下での伝送特性
  10.1　符号間干渉による誤り
  10.2　マルチパス環境表現とキーパラメータ
  10.3　等価伝送路モデル
  　10.3.1　基本思想
  　10.3.2　等価2波モデル（等価伝送路モデル）
  　10.3.3　2波モデルパラメータの確率分布
  　10.3.4　符号間干渉誤り推定の基本式
  10.4　BERマップの数式化
  　10.4.1　遅延差に対する形状相似性
  　10.4.2　数式化
  10.5　符号間干渉誤りの計算式
  10.6　符号間干渉によるビット誤り率特性
  11．OFDMの伝送特性
  11.1　OFDMの仕組み
  11.2　電波伝搬問題
  11.3　不十分なガードインターバルでのOFDM伝送特性
  11.4　BERマップ
  11.5　等価伝送路モデルによる符号間干渉誤り推定
  11.6　他の劣化要因と併せた総合ビット誤り率特性
  12．二重選択性フェージング下での伝送特性
  12.1　二重選択性フェージングの統計的表現
  12.2　二重選択性フェージング下での伝送誤り
  12.3　再生クロックのサイクルスリップ
  　12.3.1　サイクルスリップとは
  　12.3.2　2波モデルで見るサイクルスリップ現象
  　12.3.3　等価伝送路モデルによる発生頻度解析
  12.4　アンダースプレッドでの通信路容量
  　12.4.1　シャノンの通信路容量
  　12.4.2　情報理論的アプローチ
  　12.4.3　統計的アプローチ
  12.5　無線情報伝送の物理限界
  引用・参考文献
  索引

• 出版社からのコメント

  ディジタル移動通信の物理層技術を解説。伝送誤り問題について、発生のメカニズムとビット誤り率の推定に焦点を当てて解説。

• 内容紹介

  本書は著者の「改訂 ディジタル移動通信の電波伝搬基礎（コロナ社）」の姉妹書であり、同書の最終章「フェージング環境におけるディジタル伝送特性」の内容を大幅に掘り下げる部分に多くのページを割いている。タイトルに「アプローチ」をつけたのは、アンテナ・伝搬・通信方式からなる物理層技術そのものと言うよりは、その全貌を理解するための道具やヒントを与える本にしたかったためである。
  本書の前半では、Maxwell, Friis, 仲上, Rice, Bello等の先駆者によって紡ぎだされた物理層技術の理論や思想、そして、それが今なお無線通信の根幹に生き続けているものを取り上げ、わかりやすく丁寧な解説をしている。本書の後半では、フェージング環境下でのディジタル伝送特性、とりわけ、ビット誤り率の導出方法やその計算式を詳しく解説している。特に、10章～12章で扱う周波数選択性フェージング下での伝送特性の解析には、著者らが編み出した等価伝送路モデルを用いており、他書にはない独自性（＝マニアックさ）を出している。原理や特性を説明するために数式も多用しているが、順を追って読んでもらえば理解できるように書いている。式の展開も、理解力の鋭い人には冗長すぎると思われるくらいに丁寧にしている。無線通信の教科書で馴染みの式がどのようなところからどのようにして出てきたかを知ることができる。
  
  図書館選書
  物理層技術の理論や思想を解説した後，ディジタル移動通信の物理層技術の中でも中心的な問題であるマルチパスフェージングによるディジタル信号の伝送誤りについて，発生のメカニズムとビット誤り率の推定に焦点を当てて解説。

• 著者紹介（「BOOK著者紹介情報」より）（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）

  唐沢 好男(カラサワ ヨシオ)
  １９７７年京都大学大学院修士課程修了（電子工学専攻）。１９７７年国際電信電話株式会社（ＫＤＤ）研究所勤務。１９９２年博士（工学）（京都大学）。１９９９年電気通信大学教授。２０１６年電気通信大学名誉教授

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