空間X射綫通信概論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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趙寶升，蘇桐，盛立誌，劉舵 著

圖書標籤:

• 空間通信
• X射綫通信
• 無綫通信
• 深空通信
• 新興技術
• 通信工程
• 空間技術
• 電磁波傳播
• 信息傳輸
• 物理層通信

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030477187

版次：1

商品編碼：11914788

包裝：精裝

開本：16開

齣版時間：2016-03-01

用紙：膠版紙

頁數：258

字數：325000

正文語種：中文

內容簡介

　　X射綫通信，顧名思義，就是將X射綫作為載波，將信息通過調製加載至X射綫脈衝上並嚮外發送。實際上仍然是一種利用電磁波的通信手段，與微波通信、激光通信等傳統通信方式本質上並無不同。但X射綫頻率更高，單光子能量更大，當將其應用於空間通信時，對理論建模、核心元器件都提齣瞭新的要求。同時，X射綫通信帶來瞭傳統微波與激光通信所不具備的優點：X射綫通信可以在電磁屏蔽環境下正常工作，不僅可望用於超高速飛機通信和飛行器返迴地球時進入黑障區的通信，還將為未來復雜條件下的空天一體化戰爭提供通信安全保障。可以預見，空間X射綫通信不僅僅是對微波與激光通信的補充，在復雜的空間環境與特殊應用場閤中，更是對傳統通信方式顛覆性的替代。
　　《空間X射綫通信概論》共分7章，主要介紹瞭X射綫通信的意義、未來的潛在應用以及國內外研究進展，X射綫的調製發射，X射綫探測器，X射綫聚焦光學等基本概念和實驗結果。
　　《空間X射綫通信概論》可供空間通信、X射綫探測以及X射綫脈衝星導航的科技工作者、大專院校師生閱讀。

內頁插圖

目錄

前言
第1章 概述
1．1 關於X射綫
1．1．1 X射綫的發現
1．1．2 X射綫的應用
1．2 無綫通信發展曆史
1．2．1 電磁波的發現
1．2．2 無綫電報發明
1．2．3無綫電通信發明
1．2．4 激光通信的齣現
1．2．5 量子通信的實現
1．2．6 X射綫通信的提齣
1．3 X射綫通信意義
1．3．1 X射綫通信的潛在應用
1．3．2 X射綫通信的發展
1．4 X射綫通信關鍵技術
1．5 本章小結

第2章 無綫數宇通信係統
2．1 模擬信號與數字信號
2．1．1 概述
2．1．2 模擬通信與數字通信係統
2．2 數字通信係統
2．2．1 數字通信發展的迴顧
2．2．2 無綫數字通信係統的組成
2．2．3 主要性能指標
2．3 空間X射綫通信係統
2．3．1 X射綫通信係統
2．3．2 X射綫發射源
2．3．3 X射綫聚焦光學
2．3．4 X射綫探測器
2．3．5 深空信道特徵
2．3．6 編碼調製
2．4 本章小結

第3章 編碼調製
3．1 信源編碼
3．1．1 信源的數學模型
3．1．2 離散隨機信息的對數量度
3．1．3 平均互信息和熵
3．1．4 連續隨機變量信息的度量
3．1．5 離散無記憶信源編碼
3．2 差錯控製編碼
3．2．1 差錯控製編碼分類
3．2．2 綫性分組碼
3．2．3 捲積碼
3．2．4 Turbo碼
3．3數字調製
3．3．1 OOK調製
3．3．2 PPM調製
3．3．3 L-PPM性能分析
3．3．4 PPM解調
3．4 同步策略
3．4．1 PPM位同步
3．4．2 PPM幀同步
3．5 本章小結

第4章 X射綫通信發射係統
4．1 X射綫産生
4．1．1 X射綫管
4．1．2 激光等離子體光源
4．1．3 同步輻射光源
4．1．4 X射綫自由電子激光
4．2 X射綫與物質相互作用
4．2．1 X射綫的散射和衍射
4．2．2 光電效應
4．2．3 X射綫的吸收
4．3 X射綫調製方法
……

第5章 X射綫聚焦光學
第6章 X射綫探測器
第7章 空間X射綫通信研究進展
參考文獻

前言/序言

探索宇宙通信的未知前沿 宇宙，一個充滿奧秘的廣闊空間，人類的探索從未止步。從最初的望遠鏡觀測，到如今探測器深入太陽係內外，我們與遙遠宇宙的每一次互動，都依賴於信息傳遞的橋梁。然而，當通信距離被拉長到令人難以置信的尺度，當傳統的無綫電波遭遇巨大的衰減與乾擾，當我們渴望更快的速度、更大的帶寬來傳輸海量數據時，一種全新的通信範式正悄然興起——空間X射綫通信。 本書並非詳述空間X射綫通信的現有技術細節，也並非列舉當下已有的項目與設備。相反，它將帶領讀者進行一次更深入、更概念性的探索，聚焦於空間X射綫通信所蘊含的 未來可能性、技術挑戰的本質、以及它將如何重塑我們理解與互動宇宙的方式。我們將穿越現有技術的局限，去構思一種 超越當前限製，更具顛覆性的通信未來。 一、 宇宙尺度的通信睏境：為何需要X射綫？ 想象一下，我們的探測器正在冥王星軌道附近進行科學考察，它需要將海量的高清圖像、詳細的探測數據實時傳迴地球。以我們目前最先進的深空網絡為例，信號的傳輸速度和帶寬都將麵臨嚴峻的挑戰。信號在傳播過程中會經曆指數級的衰減，需要巨大的天綫和極高的發射功率來維持可用的信噪比。而X射綫，作為一種能量極高的電磁波，其光子攜帶的能量遠超無綫電波，這意味著在相同的傳輸距離下，X射綫信號衰減的幅度相對較小，潛在的帶寬也更加充裕。 本書將首先剖析當前宇宙通信所麵臨的根本性挑戰，從信號衰減、帶寬限製、能量效率等多個維度，深入探討傳統通信方式在超遠距離應用中的固有局限。我們將思考，在宇宙的尺度上，信息傳遞的“物理極限”究竟在哪裏？而X射綫，作為一種性質獨特的電磁波，是否能夠提供一種 “繞過”這些極限 的全新解決方案？這並非關於如何製造X射綫發射器或接收器的技術說明，而是關於 理解X射綫在通信中扮演潛在角色的“可能性畫布”。 二、 X射綫作為通信媒介：未被充分發掘的潛力 X射綫，通常被我們與醫學成像、天文學觀測等領域聯係在一起。然而，當我們將目光投嚮其在信息傳遞方麵的潛力時，一個全新的維度展現在眼前。X射綫的高頻特性意味著它能夠攜帶的信息量遠超低頻電磁波。在極低的噪聲環境下，X射綫信號可以實現極高的信息密度。 本書將深入探討X射綫作為通信媒介的 理論基礎與物理特性。我們會追溯X射綫的産生原理，思考如何纔能高效地産生能夠用於通信的X射綫源，並將其聚焦、調製。更重要的是，我們將探索X射綫信號的 傳播特性，例如它在宇宙真空中的行為，它可能遇到的介質（如星際氣體、塵埃）帶來的影響，以及如何剋服這些影響。這不是一篇關於X射綫光學器件的教程，而是關於 “如何將X射綫‘馴服’，讓它成為承載信息的可靠信使” 的概念性探討。我們將思考，X射綫是否能夠實現 “穿透”某些障礙，實現更直接、更高效的通信，而不僅僅是“繞過”。 三、 顛覆性的通信範式：從點對點到網格化 如果空間X射綫通信能夠成為現實，它將不僅僅是現有通信能力的簡單提升，更有可能催生齣全新的通信模式。想象一下，未來的人類在月球、火星，甚至更遙遠的星係建立瞭前哨站。傳統的單嚮通信模式將難以滿足日益增長的通信需求。 本書將展望，基於X射綫通信的 未來通信網絡架構。這可能是一個 分布式、網格化 的通信體係，其中地球、月球、火星以及深空探測器之間不再是簡單的點對點連接，而是形成一個 動態、自適應的通信網絡。X射綫通信的低延遲和高帶寬潛力，可能使得 實時、大規模的數據交換 成為可能。我們將構思，在這個網絡中，信息如何 “跳躍”和“中繼”，如何實現 智能化的路由和調度。這不是關於具體的網絡協議設計，而是關於 “構建一個在宇宙尺度上運行的、智能化的信息高速公路” 的宏大願景。 四、 挑戰與機遇：從理論到實踐的鴻溝 當然，將X射綫通信從理論推嚮實踐，需要剋服無數巨大的技術挑戰。這包括但不限於： X射綫源的 miniaturization 與 efficiency： 如何在保證足夠功率的同時，將X射綫源做得足夠小巧、能量效率足夠高，以便於集成到航天器上？ X射綫探測器的 sensitivity 與 selectivity： 如何製造齣能夠高效、精確地接收X射綫信號，並區分目標信號與背景噪聲的探測器？ X射綫束的指嚮性與穩定性： 如何精確地控製X射綫束，使其在漫長的星際空間中始終指嚮目標，並抵禦各種外部乾擾？ 信息編碼與解碼的創新： 如何設計齣更高效的X射綫編碼方案，以最大化信息傳輸密度？ 安全性與可靠性： 如何確保X射綫通信的安全性，防止信號被截獲或乾擾？ 本書將不會深入到具體的工程設計層麵，而是對這些 挑戰的本質進行深入剖析。我們將從物理學的角度，去理解這些問題的 “根源”，並思考 “可能突破的方嚮”。它將是一場關於 “如何將科幻變成科學，將設想變為現實” 的頭腦風暴。我們不僅要看到挑戰，更要看到隱藏在挑戰背後的 巨大機遇。每一次的技術突破，都將意味著人類在宇宙探索道路上邁齣更堅實的一步。 五、 拓展的想象空間：X射綫通信的未來應用 一旦空間X射綫通信成為可能，它將極大地拓展我們對宇宙的認知邊界，並帶來一係列革命性的應用： 深空探測的“實時化”： 想象一下，科學傢能夠實時接收來自遙遠星係探測器傳迴的清晰圖像和數據， virtually experiencing 異域星球的環境。 星際殖民的支撐： 未來人類如果要在其他星係建立永久殖民地，高效、可靠的通信將是生命綫。X射綫通信將為跨越光年的信息傳遞提供可能。 地外智慧文明的溝通： 如果我們能夠接收來自地外文明的X射綫信號，它將為我們理解宇宙生命提供前所未有的證據。反之，我們也可能通過X射綫嚮宇宙發送我們的信息。 天文學研究的新視角： X射綫通信本身也可能成為一種全新的天文學觀測工具，例如通過分析宇宙中X射綫的傳播特性來探測暗物質、暗能量等神秘物質。 本書的最後一章，將是對這些 充滿想象力的未來場景的描繪。我們將跳齣當前的限製，去暢想X射綫通信將如何 深刻地改變人類文明的進程，如何讓我們真正成為一個 “宇宙中的文明”。這是一種 前瞻性的思考，一種對未知宇宙的浪漫憧憬。 結語 《空間X射綫通信概論》並非一本“教你如何做”的書，而是一本 “激發你思考”的書。它旨在為那些對宇宙通信的未來充滿好奇的讀者，提供一個 宏觀的視角、深刻的洞察、以及無限的想象空間。通過對X射綫通信的潛力、挑戰與未來應用的深入探討，我們希望能夠播下科學探索的種子，激勵新一代的科學傢和工程師，去構築一個更加互聯互通的宇宙。這本書，將是你探索宇宙通信未知前沿的起點。

評分☆☆☆☆☆

這次偶然的機會讀到這本書，真是一次非常愉快的學習體驗。我一直對宇宙探索充滿瞭興趣，但往往能接觸到的信息都比較零散，這本書就像一個係統性的指南，將空間X射綫通信的方方麵麵都梳理得井井有條。我特彆喜歡書中關於通信鏈路建立和維護的章節，它詳細講解瞭如何在極端的空間環境中，確保信號的穩定性和可靠性。書中對各種噪聲源的分析，以及如何通過信號處理技術來抑製這些噪聲，讓我深刻體會到空間通信的挑戰性。此外，作者還對未來空間X射綫通信技術的發展趨勢進行瞭展望，這讓我看到瞭這項技術在深空探測、行星際導航甚至星際通信方麵的巨大潛力。讀完這本書，我不僅對空間X射綫通信有瞭更全麵的認識，也更加堅信科技的力量能夠幫助我們探索更廣闊的未知世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的啓發，遠不止於對某個科技領域的瞭解，更是一種對未來可能性的暢想。我一直對科幻作品中的星際旅行和跨時空交流充滿幻想，而這本書則用紮實的科學理論，為這些幻想提供瞭現實的基石。書中關於X射綫通信在宇宙尺度上的應用前景，以及它如何可能成為我們與遙遠星係進行信息交流的橋梁，讓我熱血沸騰。作者對不同通信協議和網絡架構的探討，也讓我看到瞭未來空間通信網絡的復雜性和智能化程度。更讓我感到振奮的是，書中還提到瞭關於量子通信在空間X射綫通信中的潛在應用，這簡直是未來通信技術的終極暢想！讀完這本書，我感覺自己仿佛站在瞭科技發展的潮頭，對人類的未來充滿瞭信心和期待。

評分☆☆☆☆☆

天哪，我從來沒想過有一天能讀到這麼深入淺齣的關於空間X射綫通信的書！這本書的內容簡直是把我從一個門外漢，硬生生拉進瞭這個充滿科技魅力的領域。一開始我以為會很枯燥，都是些晦澀難懂的公式和理論，但齣乎意料的是，作者的敘述方式非常引人入勝。他巧妙地將一些復雜的物理概念，比如X射綫的特性、傳播路徑上的各種影響因素，用形象的比喻和生動的例子解釋清楚，讓我這個非專業人士也能輕鬆理解。我特彆欣賞書中關於信息編碼和數據傳輸效率的論述，這讓我對如何高效地在遙遠的太空傳輸海量數據有瞭全新的認識。書中還詳細介紹瞭不同類型的X射綫源和探測器，以及它們在通信係統中的應用，這讓我意識到，原來實現空間X射綫通信，需要如此多的技術支撐和精密的設備。讀完這部分，我感覺自己就像是在參加一場關於未來通信技術的知識盛宴，收獲滿滿，意猶未盡。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我最初是被書名吸引的，以為隻是簡單介紹一下X射綫通信的基礎知識，但這本書的內容完全超齣瞭我的預期，讓我驚喜連連。它不僅僅是概念的介紹，更深入地探討瞭實現空間X射綫通信所麵臨的實際挑戰和技術解決方案。我尤其被書中關於信道建模和性能評估的部分所震撼，它用嚴謹的數學模型和仿真分析，揭示瞭在復雜的空間環境中，信號傳輸的種種不確定性。作者還詳細闡述瞭各種先進的編碼和解碼技術，以及它們如何提升通信的魯棒性和效率，這讓我對現代通信技術有瞭更深刻的理解。讀完這本書，我不僅對空間X射綫通信有瞭全新的認識，也對科學傢和工程師們在剋服重重睏難，實現這項前沿技術方麵所付齣的努力，充滿瞭敬意。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是徹底顛覆瞭我過去對通信技術的認知！我一直以為通信就是電話、網絡、Wi-Fi之類的，沒想到還有如此宏大的視角。當我翻開它，第一眼就被那些描述星際尺度通信的震撼場景所吸引，仿佛自己置身於浩瀚的宇宙中，與遙遠的探測器進行著無聲的對話。作者用非常通俗易懂的語言，卻又不失科學嚴謹性地，一點點揭開瞭空間X射綫通信的神秘麵紗。我尤其喜歡其中關於信號衰減和乾擾的章節，原來在真空環境下，光信號也不是無往不利的，需要剋服的挑戰遠比我想象的要復雜得多。書中對各種調製解調技術的介紹，也讓我大開眼界，原來不同的通信場景需要如此精妙的設計。讀完這一部分，我開始思考，未來我們真的可以通過X射綫與外星文明建立聯係嗎？這種可能性帶來的想象空間，簡直太令人激動瞭！總而言之，這本書不僅增長瞭我的知識，更點燃瞭我對宇宙和科學的無限好奇心，讓我覺得我們所處的這個世界，遠比我們日常所見的要精彩得多。