EXHIBIT 1014
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`Single- and Multi-carrier
`Quadrature Amplitude
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`Modulation
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`We dedicate this book to
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`Rito, Alison and Katie
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`us well os to the numerous contributors of the field,
`many of whom are listed in the ocknowledgements and author index sections
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`Single- and Multi—earrier
`tluadrature Amplitude
`Modulation
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`Principles and Applications for Personal
`Communications, WlANs and Broadcasting
`
`L. Home
`
`Department of Electronics and Computer Science
`
`University at Southampton, UK
`
`W. Webb
`
`Motorola Arlington Heights, USA
`formerly at Multiple Access Communications Ltd, Southampton, UK
`
`T. Keller
`
`Ubinetics, Cambridge Technology Centre, Melbaurn, UK
`
`formerly at Department of Electronics and Computer Science, University of Southampton, UK
`
`JOHN WILEY 8. SONS, LTD
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`Cbicbester - New York -Weinlreim ' Brisbane - Singapore -Toronto
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`First Editon published in 1994 as Modern Quadrature Amplitude Modulation — Principles and Applications for Fixed
`and Wireless Channels by Pentech Press.
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`Copyright © 2000 by John Wiley & Sons, Ltd
`Bafiins Lane, Chichester,
`West Sussex, PO19 lUD, England
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`Other Wiley Editorial Oflices
`
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`Library of Congress Cataloging-in-Publication Data
`
`Hanzo, Lajos.
`Single- and multi-carrier quadrature amplitude modulation : principles and applications
`for personal communications, WLANS and broadcasting / L. Hanzo, W. Webb, T. Keller.
`p.cm.
`
`Includes bibliographical references and index.
`ISBN 0-471-49239-6
`
`Signal processing—Digital techniques. 2. Amplitude modulation. 3.
`1.
`Curves——Rectification and quadrature.
`I. Webb, William, 1967- II. Keller, T. (Thomas)
`III. Title.
`
`TK5 102.9 H37 2000
`62l.382'2——dc2I
`
`99-086714
`
`British Library Cataloguing in Publication Data
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`Produced from PostScript files supplied by the authors.
`Printed 85 bound by Antony Rowe Ltd, Eastbourne
`
`This book is printed on acid-free paper responsibly manufactured from sustainable forestry, in which at least two trees
`are planted for each one used for paper production.
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`
`

`
`Contents
`
`Preface
`
`Acknowledgements
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`1
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`Introduction and Background
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`1.1 Modulation Methods .
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`xix
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`xxi
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`1
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`5
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`1.2 History of QAM .
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`1.2.1 Determining the optimum constellation .
`
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`1.2.1.1 Coherent and non-coherent reception .
`
`1.2.1.2 Clock recovery .
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`1.2.1.3 The Type I, II and III constellations .
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`6
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`6
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`7
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`10
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`1.2.2
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`Satellite links .
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`1.2.2.1
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`Odd—bit constellations .
`
`1.2.3 QAM modem implementation .
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`10
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`11
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`12
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`1.2.3.1
`
`Non—linear amplification .
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`1.2.3.2
`
`Frequency selective fading and channel equalisers .
`
`1.2.3.3
`
`Filtering .
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`13
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`13
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`13
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`1.2.4 Advanced prototypes .
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`1.2.5 QAM for mobile radio .
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`1.3 Orthogonal Frequency Division Multiplexing Based QAM .
`
`1.3.1 History of OFDM .
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`1.3.2
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`Peak—to-mean power ratio .
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`1.3.3
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`Synchronisation .
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`1.3.4 OFDM/CDMA .
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`1.3.5 Adaptive antennas .
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`1.3.6 OFDM applications
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`19
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`19
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`20
`
`1.4 Summary .
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`1.5 Outline of Topics .
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`
`CONTENTS
`
`2 Communications Channels
`
`2.1 Fixed Communication Channels .
`
`2.1.1
`
`Introduction
`
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`23
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`23
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`24
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`
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`.
`.
`Fixed channel types
`2.1.2
`2.1.3 Characterisation of noise .
`
`.
`2.2 Telephone Channels
`2.3 Mobile Radio Channels
`
`2.3.1
`
`Introduction
`
`.
`
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`2.3.2 Equivalent baseband and passband systems .
`2.3.3 Gaussian mobile radio channel
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`2.3.4 Narrow band fading channels .
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`2.3.4.1
`Propagation path loss law .
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`2.3.4.2
`Slow fading statistics
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`2.3.4.3
`Fast fading statistics .
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`2.3.4.4 Doppler spectrum .
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`2.3.4.5
`Simulation of narrowband channels
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`2.3.4.5.1
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`Frequency domain fading simulation .
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`Time domain fading simulation .
`2.3.4.5.2
`Box—M1'iller algorithm of AWGN generation .
`2.3.4.5.3
`2.3.5 Wideband channels .
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`2.3.5.1 Modelling of wideband channels
`2.4 Mobile Satellite Propagation .
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`2.4.1
`F‘ixed—link satellite channels .
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`2.4.2
`
`Satellite~to-mobile channels .
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`41
`42
`45
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`50
`50
`51
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`51
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`55
`
`56
`
`2.5 Summary .
`
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`
`3
`
`Introduction to Modems
`
`3.1 Analogue—to~Digital Conversion .
`3.2 Mapping .
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`3.3 Filtering .
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`3.4 Modulation and Demodulation .
`3.5 Data Recovery .
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`3.6 Summary .
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`
`4 Basic QAM Techniques
`.
`4.1 Constellations for Gaussian Channels .
`.
`4.2 General Pulse Shaping Techniques
`.
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`.
`4.2.1 Baseband equivalent system .
`.
`.
`4.2.2 Nyquist filtering .
`.
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`4.2.3 Raised cosine Nyquist filtering .
`4.2.4 The choice of roll-off factor
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`4.2.5 Optimum transmit and receive filtering .
`4.2.6 Characterisation of 181 by eye diagrams
`.
`4.2.7 Non—1inear filtering .
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`4.3 Methods of Generating QAM .
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`4.3.1 Generating conventional QAM .
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`78
`79
`81
`83
`83
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`Page 8 of ‘I63
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`CONTENTS
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`4.3.2
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`Superposed QAM .
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`vii
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`85
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`86
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`4.3.3 Offset QAM .
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`4.3.4 Non—linear amplification .
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`4.4 Methods of Detecting QAM Signals .
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`88
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`89
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`89
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`- 4.4.1 Threshold detection of QAM .
`
`4.4.2 Matched filtered detection .
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`89
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`92
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`4.4.3 Correlation receiver
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`4.5 Linearisation of Power Amplifiers .
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`94
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`4.5.1 The linearisation problem .
`
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`
`4.5.2 Linearisation by predistortion [1]
`
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`4.5.2.1
`
`The predistortion concept .
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`94
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`94
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`94
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`4.5.2.2
`
`Predistorter description .
`
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`4.5.2.3
`
`Predistorter coefficient adjustment .
`
`4.5.2.4
`
`Predistorter performance .
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`99
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`. 100
`
`.
`
`102
`
`4.5.3 Postdistortion of NLA-QAM [2] .
`
`.
`
`.
`
`4.5.3.1
`
`The postdistortion concept
`
`4.5.3.2
`
`Postdistorter description .
`
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`102
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`. 104
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`107
`
`4.5.3.3
`
`Postdistorter coefficient adaptation .
`
`4.5.3.4
`
`Postdistorter performance .
`
`4.6 Nomdifierential Coding for Square QAM .
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`107
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`. 108
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`. 109
`
`4.7 Differential Coding for Square QAM .
`
`4.8 Summary .
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`5 Square QAM
`5.1 Decision Theory
`
`M
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`5.2 QAM Modulation and Transmission .
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`115
`
`. 116
`
`5.3
`
`5.4
`
`16-QAM Demodulation in AWGN .
`
`64-QAM Demodulation in AWGN .
`
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`. 122
`
`5.5 Summary .
`
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`
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`
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`
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`.
`
`6 Clock and Carrier Recovery
`
`.
`.
`Introduction .
`6.1
`6.2 Clock Recovery .
`
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`
`6.2.1 Times-two clock recovery .
`
`6.2.2 Early-late clock recovery .
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`. 125
`
`. 126
`
`6.2.3
`
`6.2.4
`
`Zero—crossing clock recovery .
`
`Synchroniser
`
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`127
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`. 127
`
`6.3 Carrier Recovery .
`
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`
`6.3.1 Times-n carrier recovery .
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`
`. 130
`
`.
`
`132
`
`6.3.2 Decision directed carrier recovery .
`
`.
`
`.
`
`.
`
`.
`
`6.3.2.1
`
`Frequency and phase detection systems .
`
`6.4 Summary .
`
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`
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`
`
`
`viii CONTENTS
`
`7 Trained and Blind Equaliser Techniques
`7.1
`Introduction .
`.
`.
`.
`.
`.
`.
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`.
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`.
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`
`7.2 Linear Equalisers .
`
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`
`141
`. 141
`
`. 142
`
`. 142
`
`7.2.1
`
`Zero—forcing equalisers .
`
`.
`
`7.2.2 Least mean squared equalisers
`
`.
`
`.
`
`.
`
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`
`7.2.3 Decision directed adaptive equalisers .
`
`7.3 * Decision Feedback Equalisers
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`. 146
`
`. 149
`
`.
`
`152
`
`. 154
`
`7.4 Fast Converging Equalisers
`
`.
`
`.
`
`7.4.1 Least squares method .
`
`.
`
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`
`[3]
`7.4.2 Recursive Least Squares Method.
`7.4.2.1 Cost function weighting .
`.
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`
`7.4.2.2 Recursive correlation update .
`
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`
`. 160
`
`7.4.2.3 The Ricatti equation of RLS estimation .
`
`7.4.2.4 Recursive equaliser coefficient update .
`
`7.5 Adaptive Equalisers for QAM .
`
`7.6 Viterbi Equalisers .
`
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`
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`7.6.1 Partial response modulation
`
`7.6.2 Viterbi equalisation .
`
`7.7 Overview of Blind Equalizers
`7.7.1
`Introduction .
`.
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`7.7.2 Historical background .
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`7.7.3 Blind equalization principles
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`7.7.4 Bussgang blind equalizers .
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`.
`Sato’s algorithm [4]
`7.7.4.1
`7.7.4.2 Constant modulus algorithm [5]
`7.7.5 Modified constant modulus algorithm [6] .
`7.7.5.1 Benveniste—GouIsat algorithm [7]
`7.7.5.2
`Stop-and—Go algorithm [8]
`.
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`.
`7.7.6 Convergence issues .
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`Joint channel and data estimation techniques .
`7.7.7
`7.7.8 Using second—order cyclostationary statistics
`.
`7.7.9 Polycepstra based equalization .
`.
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`
`7.7.10 Complexity evaluation .
`
`7.7.11 Performance results
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`
`. 201
`
`7.7.11.1 Channel models 3
`
`.
`
`7.7.11.2 Learning Curves .
`
`7.7.11.3 Phasor diagrams .
`7.7.11.4 Gaussian channel
`
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`7.7.12 Simulations with decision—directed switching .
`7.8 Summary .
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`7.9 Appendix: Differentiation with Respect to a Vector .
`7.9.1 An illustrative example: CMA cost—function minimization .
`7.10 Appendix: Polycepstra definitions
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`

`
`CONTENTS
`
`8 Trellis Coded Modulation
`
`8.1
`
`Introduction .
`
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`
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`
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`
`8.2 TCM Fundamentals
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`
`8.3
`
`8—PSK TCM .
`
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`
`.
`
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`.
`.
`.
`.
`.
`16—QAM TCM .
`8.4
`8.5 TCM Under Phase Rotation .
`
`8.6 Summary .
`
`.
`
`9 QAM Modems
`9.1
`Introduction .
`
`.
`
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`
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`. 240
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`241
`. 241
`
`. 242
`
`9.2 Transmission Bit Rate Limits .
`
`9.3 V.29 Modem .
`
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`.' .
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`Signal constellation .
`9.3.1
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`9.3.2 Training signals .
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`9.3.3
`Scrambling and descrambling .
`9.3.4 Channel equalisation and synchronisation .
`9.4 V.32 Modem .
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`
`9.4.1 General features
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`. 250
`
`. 250
`. 250
`. 252
`. 254
`
`Signal constellation and bitmapping .
`9.4.2.1 Non-redundant 16-QAM .
`.
`9.4.2.2
`Trellis coded 32—QAM .
`.
`.
`.
`Scrambler and descrambler
`.
`.
`.
`.
`.
`.
`
`9.5 V.33 Modem .
`
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`
`9.5.1 General features
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`
`Signal constellations and Bitmapping .
`9.5.2
`Synchronising signals .
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`9.5.3
`9.6 Summary .
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`10 Square QAM for fading channels
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`10.1 16—QAM Performance
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`10.2 64—QAM Performance .
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`10.3 Reference Assisted Coherent QAM .
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`10.3.1 Transparent tone in band modulation [9]
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`10.3.1.1 Introduction .
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`10.3.1.2 Principles of TTIB .
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`.
`10.3.1.3 TTIB subcarrier recovery .
`.
`.
`10.3.1.4 TTIB schemes using quadrature mirror filters.
`10.3.1.5 Residual frequency error compensation [10]
`.
`10.3.1.6 TTIB system parameters [11]
`.
`.
`.
`.
`.
`.
`.
`.
`10.3.2 Pilot Symbol assisted modulation [12]
`.
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`10.3.2.1 Introduction .
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`10.3.2.2 PSAM system description .
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`10.3.2.3 Channel gain estimation .
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`10.3.2.4 PSAM parameters .
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`10.3.2.5 PSAM performance .
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`10.4 Summary .
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`2
`
`11 Star QAM
`
`CONTENTS
`
`291
`
`11.1 Introduction .
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`11.2 Star QAM Transmissions
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`11.2.1 Differential coding .
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`11.2.2 Differential decoding .
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`11.2.3 Effect of oversampling .
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`11.2.4 Star 16-QAM performance
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`11.3 Trellis Coded Modulation for QAM .
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`11.4 Block Coding .
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`11.5 64-level TCM .
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`11.6 Bandwidth Efiicient Coding Results
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`11.7 Overall Coding Strategy .
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`11.7.1 Square 16-QAM/PSAM/TCM scheme .
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`11.8 Distorted Constellation Star QAM .
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`11.8.1 Introduction .
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`11.8.2 Distortion of the star .
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`11.8.2.1 Amplitude distortion .
`11.8.2.2 Phase variations .
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`11.9 Practical Considerations .
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`h.
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`11.9.1 Introduction .
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`11.9.2 Hardware imperfections
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`11.9.2.1 Quantisation levels .
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`11.9.2.2 I—Q crosstalk .
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`11.9.2.3 Oversampling ratio .
`11.9.2.4 AM-AM and AM—PM distortion .
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`11.10Sumrnary .
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`12 Timing Recovery for Mobile Radio
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`12.1 Introduction .
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`12.2 Times—two Clock Recovery for QAM .
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`12.3 Early-Late Clock Recovery
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`12.4 Modified Early-Late Clock Recovery .
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`12.5 Clock Recovery in the Presence of ISI
`
`12.5.1 Wideband channel models .
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`. 327
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`. 327
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`. 329
`
`12.5.2 Clock recovery in two-path channels
`
`12.5.2.1 Case of T ¢ nT .
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`12.5.2.2 Case of T = nT .
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`. 329
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`12.5.3 Clock recovery performance in smeared ISI
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`12.6 Implementation Details
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`. 333
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`12.7 Carrier Recovery .
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`12.8 Summary .
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