国际信息工程先进技术译丛：短距离无线系统的可靠通信 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[土耳其] Ismail Guvenc，[土耳其] Sinan Gezici，[美国] Zafer Sahinoglu 等 著，熊磊，姚冬苹，钟章队 译

图书标签:

• 无线通信
• 短距离通信
• 可靠性
• 信息工程
• 先进技术
• 译著
• 无线系统
• 通信工程
• 技术译丛
• 工程技术

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111424055

版次：1

商品编码：11334505

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 国际信息工程先进技术译丛

开本：16开

出版时间：2013-09-01

用纸：胶版纸

页数：382

字数：491000

正文语种：中文，英文

编辑推荐

　　★深入阐述了短距离无线系统中，信息的可靠传输理论。

　　★考虑了协议栈不同层中影响可靠性的各种主要因素，详细介绍了改善短距离无线通信系统容量和性能的最佳方法。

　　★详细介绍了相关的国际标准，包括UWB、ZigBee和60GHz通信等。本书均衡考虑短距离无线通信的理论和实践。本书重点关注可靠性，是从事无线通信研究人员和工程技术人员的理想参考书。

内容简介

　　保证通信的可靠性，满足服务质量的严格要求，是短距离无线通信系统中的重要问题。矩距离无线通信系统中的关键特性（包括数据速率、通信距离、信道特性、网络拓扑和功率效率等）与长距离无线通信系统有所不同。本书将短距离无线通信系统分为高数据速率系统和低数据速率系统，考虑了协议栈不同层中影响可靠性的各种主要因素，详细介绍了改善短距离无线通信系统容量和性能的最佳方法，特别强调了可靠的信道估计、卓越的干扰抑制和协作通信等可靠性增强技术。本书还详细介绍了相关的国际标准，包括UWB、ZigBee和60GHz通信等。本书均衡考虑了短距离无线通信的理论和实践。《国际信息工程先进技术译丛：短距离无线系统的可靠通信》重点关注可靠性，是从事无线通信研究人员和工程技术人员的理想参考书。

作者简介

　　熊磊，博士，2007年-2008年，在北京交通大学电子信息工程学院工作。2009年至今，在轨道交通控制与安全国家重点实验室（北京交通大学）工作。主讲《无线通信基础》、《现代通信原理》、《微波技术基础》等三门课程，获北京交通大学教学成果二等奖一项（排名第一），2009年被评为北京交通大学优秀主讲教师。主持科研项目6项，参与科研项目20余项，包括自然科学基金项目、科技支撑计划项目、教育部重大项目、铁道部科研项目等。发表论文二十余篇，其中SCI、EI检索论文7篇，科研成果已经在京沪高速铁路、武广客运专线等国际重大工程上得到了应用。

内页插图

目录

译者序
第1章 短距离无线通信与可靠性
1.1 短距离无线通信
1.1.1 有利因素
1.1.2 短距离与中/长距离无线通信技术比较
1.1.3 高速与低速系统比较
1.1.4 频率监管与可用频段综述
1.2 可靠性的定义
1.2.1 物理层可靠性
1.2.2 MAC层可靠性
1.2.3 路由层可靠性
1.3 相关无线标准概述
1.3.1 蓝牙
1.3.2 IEEE 802.15.5 （mesh网）
1.3.3 IEEE 802.15 TG6 （体域网）
1.3.4 IEEE 802.15 TG7（可见光通信）
1.3.5 ISA SP100.11a（过程控制与监测）
参考文献

第一部分 高速系统
第2章 高速UWB和60GHz通信
2.1 综述和应用场景
2.2 ECMA-368—高速UWB标准
2.2.1 发射机结构
2.2.2 信号模型
2.2.3 系统参数
2.3 ECMA-387—毫米波无线通信技术标准
2.3.1 发射机结构
2.3.2 信号模型
2.3.3 系统参数
2.4 IEEE 802.15.3c—MMW无线电标准
2.4.1 SC-PHY
2.4.2 HSI-PHY
2.4.3 音频/视频PHY
参考文献
第3章 高速短距离无线通信系统中的信道估计
3.1 高速系统信道模型
3.1.1 大尺度传播的影响
3.1.2 小尺度传播的影响
3.1.3 离散时间模型
3.2 信道估计算法概述
3.2.1 信道频域响应估计的信号模型
3.2.2 LS信道频率响应估计
3.2.3 LMMSE信道频率响应估计
3.2.4 ML信道频率响应估计
3.2.5 多级信道频率响应估计
3.2.6 复杂度比较
3.3 信道估计误差对性能的影响
3.3.1 平均未编码SER
3.3.2 FER性能
参考文献
第4章 高速短距离无线通信系统中的自适应编码调制
4.1 自适应编码调制
4.2 MB-OFDM系统中的AMC
4.3 ECMA-368中的WPAN链路结构
4.3.1 超帧结构和DRP
4.3.2 块确认机制
4.4 阴影效应下的分组级UWB信道模型
4.4.1 UWB信道中的身体遮蔽效应
4.4.2 信道模型中的信道状态定义
4.4.3 信道状态转移
4.5 WPAN链路性能分析
4.5.1 系统模型
4.5.2 马尔科夫过程分析
4.5.3 丢包率和吞吐量
4.6 仿真结果
4.7 60GHz毫米波无线电系统中的AMC
4.7.1 ECMA-387中的AMC机制
4.7.2 ECMA-387中的MAC协议
4.8 结论
参考文献
第5章 高速通信中的MIMO技术
5.1 MIMO系统的原理
5.2 UWB系统中的MIMO技术
5.2.1 信道模型
5.2.2 空间相关性
5.2.3 信道容量
5.2.4 多径的作用
5.2.5 时间反转预滤波
5.2.6 小结
5.3 60GHz系统中的MIMO技术
5.3.1 MIMO信道模型
5.3.2 空间相关性
5.3.3 波束赋形
5.3.4 接收机性能
5.3.5 小结
5.4 结论
参考文献

第二部分 低速系统
第6章 ZigBee网络和低速超宽带通信
6.1 概述和应用实例
6.2 ZigBee
6.2.1 ZigBee和IEEE 802.15.4的信道分配
6.2.2 ZigBee和IEEE 802.15.4的数据传输方式
6.2.3 干扰消除的网络信道管理
6.3 脉冲无线电超宽带（IEEE 802.15.4a）
6.3.1 信道分配
6.3.2 发射机结构和信号模型
6.3.3 框架结构和系统参数
6.3.4 测距和位置感知
6.4 无线个域网的低时延MAC层（IEEE 802.15.4e）
6.4.1 EGTS
6.4.2 LLP
6.4.3 TSCH
6.5 IEEE 802.15.4f（有源RFID）
6.6 IEEE 802.15.4g（智能电网）
参考文献
第7章 信道估计对可靠性的影响
7.1 引言
7.2 存在信道估计误差的信号和信道模型
7.2.1 信号和信道模型
7.2.2 信道参数估计误差
7.3 存在信道估计误差的系统可靠性
7.3.1 SNR分析
7.3.2 BER分析
7.4 信道估计存在误差的情况下的系统优化
7.4.1 导频符号的功率分配
7.4.2 信号带宽
7.4.3 RAKE接收机设计
7.5 结论
参考文献
第8章 干扰抑制与检测
8.1 多址干扰抑制
8.1.1 MAI抑制接收机设计
8.1.2 MAI抑制的编码设计
8.2 窄带干扰（Narrowband Interference，NBI）抑制
8.2.1 UWB和NB系统模型
8.2.2 NBI避免
8.2.3 NBI消除
8.3 干扰感知
8.4 结论
参考文献
第9章 WPAN动态信道分配中的Wi-Fi干扰特性
9.1 自适应WPAN
9.1.1 概述
9.1.2 感知无线电网络的频谱感知
9.2 Wi-Fi干扰下的WPAN
9.2.1 干扰检测—WPAN的频谱感知
9.2.2 试验台配置和场景
9.2.3 Wi-Fi干扰模型
9.2.4 检测窗的持续时间
9.2.5 检测占空比
9.3 干扰特性和性能恶化
9.3.1 电波暗室
9.3.2 室内1
9.3.3 室内2
9.3.4 不同频谱评价标准分析
9.4 干扰环境下改善WPAN的可靠性—动态信道分配
9.4.1 算法描述
9.4.2 仿真结果
9.5 结论
致谢
参考文献
第10章 低速系统中的节能
10.1 能源效率的背景
10.2 MAC节能
10.2.1 不对称单跳MAC
10.2.2 对称多跳MAC
10.3 结论
参考文献

第三部分 可靠性改进专题
第11章 协作通信中的可靠性
11.1 引言
11.1.1 协作通信的可靠性
11.1.2 方法概述
11.2 采用虚拟波束赋形的协作通信
11.2.1 基本原理
11.2.2 网络和协议的基础组件
11.2.3 基本网络：分析和结果
11.2.4 路由
11.3 采用无码率码的协作通信
11.3.1 基本原理
11.3.2 基础组件网络和协议
11.3.3 基本网络：分析和结果
11.3.4 路由
参考文献
第12章 协作网络中通过中继选择提高可靠性
12.1 引言
12.2 多中继网络中的信号传输
12.3 中继选择的原因
12.4 中继选择概述
12.4.1 系统模型和数学背景
12.4.2 中继选择策略
12.5 有限反馈的集中式中继选择
12.5.1 中断概率和有效速率
12.5.2 DMT分析
12.6 结论
参考文献
第13章 宽带中继架构中的基本性能限
13.1 引言
13.2 串行中继网络架构中的功率—带宽折中
13.2.1 网络模型和定义
13.2.2 功率—带宽折中特性描述
13.2.3 小结
13.3 并行中继网络架构中的功率—带宽折中
13.3.1 网络模型与定义
13.3.2 MRN功率-带宽折中的上边界
13.3.3 采用实用LDMRB技术的MRN功率-带宽折中
13.3.4 数值结果
13.3.5 小结
参考文献
第14章 可靠MAC层和分组调度
14.1 引言
14.2 机会调度/多用户分集
14.2.1 单播场景
14.2.2 多播场景
14.3 编码和调度
14.3.1 单播场景
14.3.2 多播场景
14.4 媒体质量驱动调度
14.5 结论
参考文献

前言/序言

《现代无线通信前沿：信号处理、网络优化与安全保障》 简介 在信息爆炸的时代，无线通信已成为连接世界的关键桥梁，其重要性日益凸显。从智能手机的每一次拨号，到物联网设备的无缝连接，再到卫星通信的远距离传输，我们无时无刻不沐浴在无线电波的海洋之中。然而，要实现高效、可靠、安全的无线通信，背后是无数科学家和工程师智慧的结晶，是信号处理、网络设计、信道编码、多址技术、安全加密等一系列复杂技术不断演进的成果。《现代无线通信前沿：信号处理、网络优化与安全保障》正是这样一本深度剖析现代无线通信核心技术、展望未来发展趋势的著作。本书并非专注于某一特定短距离无线系统，而是以更宏观的视角，系统性地梳理和阐述了支撑整个无线通信体系的先进理念与关键技术，旨在为读者提供一个全面而深入的理解框架。 本书的编排逻辑清晰，从最基础的信号处理理论出发，逐步深入到复杂的网络架构和安全机制。 第一部分：无线信号的奥秘与处理 在无线通信的征途中，信号是承载信息的载体。本部分将带领读者深入探索无线信号的生成、传播与接收的物理过程，以及如何对其进行高效、准确的处理。 先进的信号建模与分析： 本章将超越经典的香农-魏弗理论，介绍更贴近实际的无线信道模型，例如考虑多径效应、衰落、多普勒频移等复杂场景。我们将探讨各种先进的统计信道模型，以及如何利用机器学习等新兴技术来动态地估计和预测信道特性，从而为后续的信号处理奠定坚实的基础。 信号检测与估计的精进： 在充满噪声和干扰的环境中，准确地检测和估计接收到的信号是通信成功的关键。本章将重点介绍现代信号检测理论，包括最大似然估计、最大后验概率估计等原理，并深入探讨诸如卡尔曼滤波、粒子滤波等动态系统状态估计技术在无线通信中的应用。此外，还将介绍针对复杂调制方式（如高阶QAM、OFDM）的先进解调算法，以及低密度奇偶校验码（LDPC）等高性能前向纠错码（FEC）的译码技术。 调制解调技术的革新： 调制是将数字信息转化为模拟信号以在无线信道中传输的过程，而解调则是反向过程。本章将详细介绍包括正交频分复用（OFDM）在内的多种先进调制技术，分析它们在频谱效率、抗干扰能力等方面的优势。同时，还将探讨低功耗、低复杂度的新型调制方案，以适应未来低功耗物联网设备的通信需求。 频谱感知与动态频谱接入： 频谱资源是无线通信的生命线，而频谱感知技术则是实现频谱高效利用的关键。本章将深入探讨各种频谱感知方法，包括能量检测、特征检测、小波变换检测等，并重点介绍动态频谱接入（DSA）和认知无线电（CR）等概念，分析其在提升频谱利用率、避免同频干扰方面的作用。 第二部分：网络架构的演进与优化 无线通信系统并非孤立存在，而是由众多节点组成的复杂网络。本部分将聚焦于无线网络的架构设计、资源分配和性能优化，以实现更广泛、更可靠的连接。 下一代无线网络架构： 本章将展望未来无线网络的发展方向，包括软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）在无线通信中的应用。我们将探讨如何通过集中式控制和虚拟化资源来提高网络的灵活性、可扩展性和管理效率。此外，还将分析5G及未来6G网络的关键技术，如大规模MIMO、波束赋形、超密集组网（UDN）等。 多址技术与资源管理： 在有限的频谱资源下，如何让更多的用户同时接入并公平高效地使用网络是一个核心挑战。本章将深入分析时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）、码分多址（CDMA）等传统多址技术的优缺点，并重点介绍正交频分多址（OFDMA）在4G和5G中的关键作用。同时，还将探讨先进的资源调度算法，如基于强化学习的动态资源分配，以及服务质量（QoS）保障机制。 网络拓扑与协作通信： 随着网络规模的不断扩大，网络拓扑的设计对整体性能至关重要。本章将介绍各种无线网络拓扑结构，并重点探讨协作通信的概念。我们将分析中继网络、分布式天线系统（DAS）等协作方式如何通过信息协同来扩展覆盖范围、提高可靠性、降低终端功耗。 移动性管理与切换技术： 在移动通信中，用户设备的频繁移动给网络带来了巨大的挑战。本章将详细介绍移动性管理机制，包括位置更新、邻区列表管理等。同时，还将深入探讨各种切换技术，如硬切换和软切换，以及如何优化切换过程以最小化通信中断时间，保证用户体验。 第三部分：通信安全与隐私保护 在无线通信日益普及的今天，安全和隐私问题不容忽视。本部分将探讨保护无线通信免受窃听、篡毁和非法访问的各种技术手段。 无线通信安全模型与威胁分析： 本章将建立完善的无线通信安全模型，识别潜在的安全威胁，如窃听、拒绝服务攻击（DoS）、中间人攻击等。我们将深入分析这些威胁的原理和潜在影响，为后续的安全技术讨论奠定基础。 加密与认证技术在无线通信中的应用： 加密是保护通信内容机密性的重要手段，而认证则是确保通信双方身份的真实性。本章将详细介绍各种先进的加密算法，如AES、RSA等，以及它们在无线通信协议中的应用。同时，还将探讨基于公钥基础设施（PKI）和数字证书的身份认证机制，以及轻量级加密技术在资源受限设备中的应用。 无线信道安全与物理层安全： 除了传统的密码学方法，本章还将引入物理层安全的概念。我们将探讨如何利用无线信道的统计特性（如衰落、噪声）来构建安全的通信链路，例如秘密共享、随机密钥生成等。此外，还将分析诸如保密信号设计、干扰对齐等物理层安全技术。 隐私保护机制与差分隐私： 在追求连接性的同时，用户隐私的保护同样重要。本章将探讨在无线通信场景下可能出现的隐私泄露风险，如位置信息、通信模式等。我们将介绍诸如匿名化技术、差分隐私等先进的隐私保护方法，以及如何在通信过程中平衡安全与隐私的需求。 对抗性攻击与防御策略： 任何安全系统都可能面临攻击。本章将深入分析针对无线通信系统的各种对抗性攻击，包括信号欺骗、干扰注入等。在此基础上，我们将探讨相应的防御策略，如鲁棒信号处理、异常检测、自适应通信等，以增强系统的鲁棒性和安全性。 《现代无线通信前沿：信号处理、网络优化与安全保障》适合于通信工程、电子工程、计算机科学等相关专业的学生、研究人员和工程师阅读。本书内容翔实，理论严谨，同时结合了最新的研究成果和技术进展，能够帮助读者建立起对现代无线通信系统全面而深入的认知，并为未来无线通信技术的发展提供重要的理论指导和实践参考。本书旨在激发读者对无线通信领域的热情，鼓励他们在这个充满活力的领域进行更深入的探索和创新。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书时，我最大的感受就是它的“重量”——不只是物理上的，更是内容上的。它不像市面上一些技术书籍那样，只是简单地罗列概念和公式，而是深入浅出地讲解了短距离无线通信背后的核心原理和工程实现。我尤其关注书中关于可靠性提升的章节，这对于我目前负责的项目来说至关重要。书中详细阐述了如何通过各种技术手段，比如分集技术、功率控制、自适应调制编码（AMC）等，来克服无线信道的恶劣环境，确保数据的准确传输。此外，对于安全性方面的讨论也十分到位，这在如今网络安全日益受到重视的背景下，显得尤为重要。书中对加密、认证等机制的讲解，让我对如何构建安全的无线通信系统有了更清晰的认识。总而言之，这是一本集理论深度、工程实践和前沿视野于一体的优秀著作，对于任何想要深入理解和掌握短距离无线通信技术的专业人士来说，都极具参考价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真的相当吸引眼球，一种科技感十足的蓝色调，搭配着简洁而有力的字体，让人一眼就能感受到其专业性和前沿性。拿到手的时候，纸张的质感也很不错，拿在手里沉甸甸的，感觉内容一定很扎实。虽然我还没来得及深入研读，但仅仅是翻阅目录，就被里面涉及的各个章节深深吸引了。从基础的信号传播原理，到各种先进的调制解调技术，再到功耗管理和安全机制，感觉这本书像是一张全景图，将短距离无线通信的方方面面都囊括其中。尤其是一些我之前了解不多，但听起来非常重要的概念，比如OFDM、MIMO等，都得到了详细的阐述。我本身从事通信行业的研发工作，对这方面的知识需求非常迫切，特别是现在物联网、智能家居等领域的发展，对短距离无线通信的稳定性、可靠性和效率提出了更高的要求，所以能找到一本如此全面且专业的书籍，真的感觉非常幸运。迫不及待地想深入学习，希望能从中获得新的灵感和技术突破。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的整体感觉是“专业且实用”，仿佛一位经验丰富的工程师在分享他的知识和心得。它不像某些理论书籍那样枯燥乏味，而是通过清晰的图示和生动的案例，将复杂的概念变得易于理解。我特别欣赏书中对实际工程问题的剖析，例如在设计低功耗设备时，如何平衡性能与功耗之间的关系；在考虑成本时，如何选择最合适的通信芯片和天线方案。书中对不同场景下的通信性能进行评估的方法，以及如何根据实际需求进行系统优化，都给我留下了深刻的印象。它不仅仅是知识的传递，更是一种解决问题的思路和方法论的传授。阅读这本书的过程，我感觉自己仿佛置身于一个真实的无线通信设计环境中，不断地去思考、去解决各种挑战。对于我这样希望将理论知识转化为实际生产力的人来说，这绝对是一本不可或缺的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像是一位经验丰富的导师，用一种循序渐进的方式，为我揭示了短距离无线通信的奥秘。我一直对无线通信的物理层有着浓厚的兴趣，特别是信号在空气中传播时遇到的各种挑战，比如衰减、干扰以及多径效应。这本书在这方面的内容非常详尽，从理论推导到实际应用，都讲解得非常清晰。书中对各种信道模型和噪声模型的分析，让我对无线通信的性能瓶颈有了更深刻的理解。我特别喜欢其中对编码和解码技术的介绍，无论是纠错编码还是信道估计，都提供了非常实用的方法。而且，书中还不仅仅局限于理论，还涉及了许多实际的工程考量，比如天线设计、功耗优化等，这些都是在实际产品开发中至关重要的部分。虽然有些章节的技术细节需要反复推敲，但这正是这本书的价值所在，它不会给你一个简单的答案，而是引导你去思考，去理解其背后的原理。对于我这个希望在无线通信领域有所建树的人来说，这绝对是一本不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

读这本书的过程，就像是在探索一个充满惊喜的宝藏。一开始，我可能会对某些晦涩的技术术语感到有些陌生，但随着阅读的深入，书中流畅的逻辑和严谨的论证，会将我引向清晰的理解。我特别欣赏书中对不同无线通信标准和协议的对比分析，这让我能够更好地理解它们各自的优劣势，以及在不同应用场景下的适用性。例如，它对Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等技术的详细讲解，让我对这些我们日常生活中常用的技术有了更深入的认识，原来它们背后有着如此精妙的设计。书中还涉及到一些前沿的研究方向，比如低功耗广域网（LPWAN）和5G NR在短距离通信中的应用，这让我看到了未来无线通信技术的发展趋势，也为我未来的学习和研究指明了方向。这本书的深度和广度都令人印象深刻，它不仅仅是一本技术手册，更像是一本引领我思考和创新的启蒙书。

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可靠很重要……安全很重要

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