未來無綫通信網絡：認知無綫電原理與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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謝剛 著

圖書標籤:

• 認知無綫電
• 無綫通信
• 無綫網絡
• 未來網絡
• 頻譜管理
• 無綫電技術
• 通信工程
• 5G/6G
• 人工智能
• 優化算法

齣版社： 北京郵電大學齣版社

ISBN：9787563549665

版次：1

商品編碼：12056775

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2016-11-01

用紙：膠版紙

頁數：211

正文語種：中文

內容簡介

　　隨著無綫通信的迅猛發展，有限的頻譜資源變得越來越緊張，另外傳統的靜態無綫頻譜資源分配策略也導緻頻譜利用率低下。提高頻譜效率是第五代移動通信係統亟待解決的重要問題，認知無綫電作為解決上述問題的關鍵技術得到瞭越來越廣泛的關注。
　　《未來無綫通信網絡：認知無綫電原理與應用》分五部分係統闡述瞭認知無綫電的原理與技術，第1部分介紹瞭認知無綫電的概述。第二部分介紹瞭若乾數學工具和下一代無綫通信係統的關鍵技術。第三部分介紹瞭認知無綫電的頻譜感知技術，包括概述與基礎、新型單節點頻譜感知技術和多節點協作頻譜感知技術。第四部分介紹動態頻譜接人技術，包括基於乾擾溫度限製的分布式頻譜共享、自適應資源分配、基於拍賣理論的動態頻譜接入技術和多天綫係統動態頻譜接入技術。第五部分介紹瞭認知無綫電技術的應用。
　　《未來無綫通信網絡：認知無綫電原理與應用》內容豐富，可以作為研究第五代移動通信、認知無綫電、認知網絡的專業技術人員和研究生的教材和參考書，也可以從事該方嚮的技術人員的參考資料。

目錄

第一部分 緒論
第1章 認知無綫電概述
1．1 認知無綫電的産生背景及意義
1．2 認知無綫電的發展與標準化工作
1．3 認知無綫電關鍵技術研究現狀
參考文獻

第二部分 相關基礎知識
第2章 若乾數學工具
2．1 最優化方法
2．1．1 最優性條件
2．1．2 對偶理論
2．1．3 無約束最優化方法
2．1．4 約束最優化方法
參考文獻
2．2 博弈論
2．2．1 引言
2．2．2 非閤作博弈
2．2．3 閤作博弈
2．2．4 博弈論在認知無綫電中的應用
參考文獻
第3章 下一代無綫通信係統關鍵技術
3．1 MIMO
3．1．1 單用戶MIMO係統
3．1．2 多用戶MIMO係統
3．2 OFDM
3．2．1 點對點OFDM係統
3．2．2 多用戶OFDM係統
3．2．3 多小區OFDMA係統
3．3 資源分配
參考文獻

第三部分 頻譜感知
第4章 頻譜感知概述及基礎
4．1 頻譜感知技術簡述
4．2 頻譜感知基礎知識
4．2．1 Neyman-Pearson定理
4．2．2 貝葉斯風險和最小錯誤概率
4．3 經典單節點頻譜感知技術
4．3．1 匹配濾波器檢測
4．3．2 能量檢測
4．3．3 循環平穩特徵檢測
參考文獻
第5章 新型單節點頻譜感知技術
5．1 自適應單帶頻譜感知技術
5．1．1 自適應單帶頻譜感知技術1
5．1．2 自適應單帶頻譜感知技術2
5．2 基於信息論準則的多帶頻譜感知技術
5．2．1 基於信息論準則的多帶頻譜感知技術1
5．2．2 基於信息論準則的多帶頻譜感知技術2
5．3 基於廣義似然比檢驗的多帶頻譜感知技術
5．4 基於自適應陣列的多帶頻譜感知技術
參考文獻
第6章 多節點協作頻譜感知技術
6．1 集中式協作頻譜感知
6．2 分布式協作頻譜感知
6．3 軟協作VS硬協作頻譜感知
6．4 最大化信道容量的協作感知技術
6．5 頻譜感知麵臨的挑戰
參考文獻

第四部分 動態頻譜接人技術
第7章 基於乾擾溫度限製的分布式頻譜共享
7．1 引言
7．2 分布式CR係統模型
7．2．1 係統描述
7．2．2 目標函數
7．3 非閤作功率博弈
7．3．1 放縮博弈
7．3．2 ITL受限的博弈
7．3．3 分布式頻譜共享方案
7．3．4 迭代的必要性
7．4 基於部分 CSI的非閤作博弈
7．5 仿真分析
7．6 小結
附錄定理7．4 的證明
參考文獻
第8章 認知無綫電係統中的自適應資源分配
8．1 引言
8．2 CR係統下行鏈路中的最優自適應分配算法
8．2．1 係統模型
8．2．2 對授權用戶的乾擾限製分析
8．2．3 最優自適應資源分配算法
8．2．4 仿真結果
8．2．5 結論
8．3 最大化信息傳輸速率的下行CR係統資源分配算法
8．3．1 優化問題描述
8．3．2 最優的子載波分配方案
8．3．3 功率和比特加載方案
8．3．4 仿真結果
8．3．5 結論
8．4 最小化發射功率的下行CR係統資源分配算法
8．4．1 係統模型
8．4．2 WGSA算法
8．4．3 DIPA算法
8．4．4 仿真結果
8．4．5 結論
8．5 小結
參考文獻
第9章 基於拍賣理論的動態頻譜接入技術
9．1 基於拍賣理論的無綫信道分配
9．2 基於多贏傢拍賣的認知無綫電係統
9．3 認知無綫網絡中基於重復拍賣的頻譜接入技術
參考文獻
第10章 多天綫係統動態頻譜接入技術
10．1 基於理想信道信息的MIMO認知無綫電係統
10．2 基於感知的MIMO認知無綫電係統
10．3 感知時間受限的MIMO認知無綫電係統
參考文獻

第五部分 認知無綫電技術的應用
第11章 認知無綫電的標準進展
11．1 802．22
11．2 802．11h
11．3 802．11y
參考文獻
第12章 認知無綫電技術在軍事中的應用
12．1 頻譜管理
12．2 復雜電磁環境監控
12．3 抗乾擾通信
參考文獻

《未來無綫通信網絡：認知無綫電原理與應用》—— 開啓智能通信新紀元 在信息爆炸的時代，我們對數據傳輸的需求日益增長，對無綫通信的依賴也前所未有。從智能手機的便捷溝通，到物聯網設備的廣泛連接，再到自動駕駛汽車的實時數據交換，高效、靈活、智能的無綫通信網絡已經成為現代社會不可或缺的基石。然而，現有的無綫頻譜資源日益緊張，傳統的通信方式在應對海量連接、高速數據流以及多樣化應用場景時，正麵臨著嚴峻的挑戰。如何在有限的頻譜內實現更高效的資源利用，如何讓無綫網絡具備自我感知、自我學習和自我優化的能力，成為擺在我們麵前亟待解決的關鍵問題。 《未來無綫通信網絡：認知無綫電原理與應用》正是這樣一本深入探索未來無綫通信發展方嚮的扛鼎之作。它不僅為我們揭示瞭應對頻譜瓶頸和網絡擁堵的革命性解決方案——認知無綫電（Cognitive Radio, CR），更係統地闡述瞭其核心原理、關鍵技術以及在各個領域的廣泛應用前景。本書旨在為讀者構建一個全麵而深刻的認知無綫電知識體係，引領他們穿越傳統通信的藩籬，邁入一個更加智能、高效、動態的無綫通信新紀元。 第一部分：認知無綫電的理論基石——洞悉頻譜的智能魔法 本書的開篇，便以嚴謹的理論視角，為讀者奠定瞭認知無綫電的堅實基礎。我們深入剖析瞭當前無綫通信頻譜利用的現狀與挑戰，揭示瞭傳統固定頻譜分配模式的局限性。在此基礎上，本書隆重推齣瞭認知無綫電這一顛覆性概念。 核心理念的深度解析： 認知無綫電的核心在於其“智能”——能夠感知周圍環境、學習通信模式、並根據實時情況動態調整自身工作參數，從而實現最優的頻譜利用。本書詳細闡述瞭認知無綫電的四大關鍵功能：頻譜感知（Spectrum Sensing）、頻譜管理（Spectrum Management）、頻譜共享（Spectrum Sharing） 和 頻譜決策（Spectrum Decision）。我們將逐一剖析每項功能的原理、算法和實現方式。例如，在頻譜感知部分，我們將詳細介紹各種檢測技術，如能量檢測、循環平穩特徵檢測、匹配濾波檢測等，並探討它們在不同環境下的優缺點，以及如何通過協同感知、統計信號處理等方法提升感知的準確性和魯棒性。 感知環境的精細描摹： 認知無綫電的“認知”能力離不開對無綫環境的精準感知。本書將深入探討環境感知的內容，包括頻譜使用情況、信道質量、乾擾水平、用戶需求以及終端能力等。我們還將介紹實現這些感知的關鍵技術，如信號分類、乾擾識彆、信道狀態信息（CSI）獲取等，並探討如何利用機器學習和深度學習等先進技術，提升環境感知的智能化水平。 智能決策的演進之路： 基於對環境的感知和學習，認知無綫電需要做齣最優的決策，以最大化頻譜效率和網絡性能。本書將詳細介紹認知決策的理論框架，包括優化算法、強化學習、博弈論等在頻譜分配、功率控製、調製編碼方案選擇等方麵的應用。我們將引導讀者理解如何通過這些智能算法，讓無綫節點在復雜多變的無綫環境中做齣“明智”的選擇。 學習機製的深度挖掘： 認知無綫電的“學習”能力是其動態適應性的關鍵。本書將深入探討認知無綫電的學習機製，包括強化學習、監督學習、無監督學習等如何用於模型訓練、策略優化和性能預測。我們將展示如何通過不斷學習，讓認知無綫電係統逐漸適應無綫環境的變化，並持續提升通信效率。 第二部分：認知無綫電的關鍵技術——賦能未來的核心引擎 理解瞭認知無綫電的基本原理，本書將進一步深入剖析實現這一理念所需的各項關鍵技術。這些技術是認知無綫電從概念走嚮現實的堅實支撐。 先進的頻譜感知技術： 準確高效的頻譜感知是認知無綫電的基礎。我們將詳細介紹各種先進的頻譜感知技術，包括基於盲檢測的算法、基於譜估計的方法、以及利用機器學習和深度學習進行感知的方法。我們將分析這些技術在不同場景下的性能錶現，並探討如何通過多維度感知、協同感知等技術，剋服因噪聲、衰落和低信噪比帶來的挑戰。 靈活的頻譜管理與共享機製： 如何在不同用戶和業務之間公平有效地分配頻譜，是認知無綫電麵臨的核心問題。本書將深入探討各種頻譜管理與共享機製，包括基於博弈論的頻譜拍賣、基於拍賣理論的頻譜交易、以及基於分布式協調的頻譜共享協議。我們將分析不同機製的優劣勢，並為讀者提供如何根據實際應用場景選擇最閤適的機製的指導。 智能的資源分配與調度算法： 頻譜資源的有效利用離不開智能的資源分配與調度算法。本書將詳細介紹多種先進的資源分配與調度算法，包括基於優化的算法、基於機器學習的預測調度、以及基於強化學習的動態調度。我們將展示如何通過這些算法，實現數據流的 QoS 保證、功耗的最小化以及網絡吞吐量的最大化。 動態的波形生成與調製解調技術： 認知無綫電需要能夠根據環境動態調整其發射和接收的波形。本書將介紹軟件定義無綫電（SDR）技術如何為認知無綫電提供靈活的波形生成能力，並深入探討各種動態調製解調技術，包括自適應調製編碼（AMC）、自適應功率控製等，以及它們在認知無綫電係統中的應用。 強大的學習與決策框架： 認知無綫電的智能決策能力依賴於強大的學習與決策框架。本書將詳細介紹如何利用強化學習、深度強化學習等先進的機器學習技術，構建能夠實現自主學習和最優決策的認知引擎。我們將通過具體的算法示例，展示如何訓練模型，使其能夠在復雜多變的無綫環境中做齣高效的通信策略。 第三部分：認知無綫電的應用展望——驅動多元化智能場景 理論與技術的高度結閤，最終將轉化為實際的應用價值。本書的第三部分，將帶領讀者深入探討認知無綫電在各個領域的廣闊應用前景，展現其如何驅動未來通信的多元化發展。 智能蜂窩網絡（5G/6G）： 認知無綫電是構建下一代（5G及未來6G）蜂窩網絡的關鍵技術之一。本書將探討認知無綫電如何在動態頻譜接入、海量設備連接、高可靠低時延通信等方麵發揮重要作用，實現更高效的頻譜利用和更智能的網絡管理。 物聯網（IoT）與海量連接： 隨著物聯網設備的爆炸式增長，頻譜資源的壓力愈發凸顯。認知無綫電將為海量物聯網設備提供靈活的頻譜接入和資源分配方案，解決傳統網絡在容量和功耗上的瓶頸，實現萬物互聯的宏偉藍圖。 智慧城市與智能交通： 在智慧城市和智能交通領域，認知無綫電能夠為車輛通信、傳感器網絡、城市管理係統等提供可靠、高效的無綫連接。它能夠動態分配頻譜，確保關鍵任務通信的優先級，提高交通效率和安全性。 軍事與應急通信： 在復雜多變的戰場環境或緊急救援場景下，頻譜資源的可用性往往受到限製。認知無綫電能夠智能地搜索和利用可用頻譜，確保通信的暢通和可靠，為軍事行動和應急響應提供強大的通信保障。 無綫醫療與遠程醫療： 隨著醫療技術的進步，無綫醫療設備和遠程醫療的需求日益增長。認知無綫電能夠為這些應用提供安全、可靠、高帶寬的無綫連接，支持遠程診斷、實時監測和醫療數據傳輸。 動態頻譜接入（DSA）與頻譜共享市場： 認知無綫電是實現動態頻譜接入（DSA）和推動頻譜共享市場發展的關鍵技術。本書將探討如何通過認知無綫電技術，構建一個更加靈活、動態、高效的頻譜資源市場，促進頻譜的優化配置和高效利用。 本書特色與價值 《未來無綫通信網絡：認知無綫電原理與應用》以其前瞻性、係統性、實踐性和前沿性，成為理解和掌握認知無綫電的必讀之作。 前瞻性： 本書緊密跟蹤無綫通信技術發展的最前沿，深入剖析認知無綫電如何應對未來通信的挑戰，為讀者勾勒齣未來通信網絡的清晰藍圖。 係統性： 本書從理論原理到關鍵技術，再到應用前景，構建瞭一個完整而係統的認知無綫電知識體係，確保讀者能夠獲得全麵深入的理解。 實踐性： 本書在理論闡述的同時，注重算法、模型和實現方法的介紹，並穿插瞭豐富的案例分析，幫助讀者將理論知識轉化為實際能力。 前沿性： 本書匯聚瞭當前認知無綫電領域最新的研究成果和技術進展，包括人工智能在其中的應用，為研究人員和工程師提供瞭寶貴的參考。 無論您是通信領域的科研人員，在校的學生，還是對未來無綫通信充滿好奇的工程師，本書都將是您深入探索認知無綫電、理解未來智能通信網絡不可或缺的嚮導。它將幫助您打開一扇通往更智能、更高效、更廣闊無綫通信世界的大門。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我當初選擇這本書，是因為我之前聽過“認知無綫電”這個概念，但總覺得有些模糊不清，不太明白它到底能做什麼，以及與現有技術有何本質區彆。這本書，就像一盞明燈，照亮瞭我對這個領域的理解。作者沒有一開始就拋齣“智能體”、“輔助用戶”等比較抽象的詞匯，而是從一個非常接地氣的角度齣發，比如手機信號弱、Wi-Fi連接不穩定這些我們日常都能遇到的問題，來引齣頻譜資源利用效率低下的根本原因。然後，他很自然地引齣瞭“認知”這個核心理念，讓我明白瞭它不是簡單的“更高級的無綫電”，而是通過“感知”和“學習”來動態地適應環境。書中關於“頻譜頻譜地圖”和“頻譜共享機製”的介紹，我印象特彆深刻，感覺就像是給整個無綫電世界建立瞭一個智能的“交通管理係統”，讓信息能夠更順暢、更高效地流動。盡管有些章節的技術深度我暫時還無法完全領會，但整體框架和核心思想已經深深印在我的腦海裏瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書，說實話，拿到手之前我沒抱太大的期待，畢竟“未來無綫通信網絡”這個題目聽起來就很大，感覺會充斥著各種我理解不瞭的專業術語和理論推導。但翻開第一頁，就被作者的敘述方式吸引瞭。他不是直接丟給你一堆公式，而是像在講故事一樣，從現實世界遇到的通信瓶頸講起，一步步引齣“認知”這個概念。我最喜歡的是他對“頻譜感知”的解釋，用瞭很多形象的比喻，比如像是在擁擠的城市裏尋找一條未被占用的車道，或者在嘈雜的房間裏捕捉對方的低語。這讓我這種對底層技術瞭解不深的人，也能大概理解認知無綫電的核心思想——讓設備“聰明”起來，自己去判斷和利用可用的頻譜資源。書中還提到瞭智能調度、頻譜共享等技術，雖然有些細節我還沒有完全消化，但整體思路是清晰的，而且作者並沒有迴避一些技術上的挑戰和未來的不確定性，反而將其作為進一步研究的方嚮來介紹，這讓這本書讀起來更有啓發性，而不是一篇枯燥的教科書。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，讓我對未來通信網絡的形態有瞭顛覆性的認識。我之前以為未來的無綫通信網絡會是更快的速度、更大的帶寬，但這本書讓我看到瞭更深層次的“智能化”和“自適應性”。作者在介紹“網絡協同”和“分布式認知”時，用瞭很多生動的例子，讓我仿佛看到瞭一個由無數個“聰明”的設備組成的、能夠自主協調、共同優化的巨大網絡。我尤其欣賞作者在“安全性”和“隱私保護”方麵所做的探討，在強調智能化的同時，也關注到瞭潛在的風險，並提齣瞭相應的解決方案。這讓我覺得，這本書不僅有技術的前瞻性，更有對社會影響的深刻思考。雖然其中一些關於“頻譜傳感技術”的細節，我還需要反復閱讀纔能完全理解，但作者的敘述風格非常吸引人，總能在看似枯燥的技術描述中找到引人入勝的點。這本書的價值，不僅僅在於它提供瞭多少技術細節，更在於它激發瞭我們對無綫通信未來發展的無限遐想。

評分☆☆☆☆☆

作為一個長期在無綫通信領域摸爬滾打的工程師，我一直在尋找能夠真正幫助我解決實際問題的技術思路，而不是那些空中樓閣式的理論。這本書，在這一點上做得相當不錯。它沒有過多地糾纏於那些脫離實際的數學證明，而是更側重於如何將認知無綫電的原理轉化為可行的技術方案。書中提到的“學習算法”和“決策模型”，對我來說非常有價值。作者通過對不同算法的優劣分析，以及在不同應用場景下的適用性評估，讓我對如何選擇和優化認知無綫電的實現方式有瞭更直觀的理解。特彆是在談到“用戶體驗”和“網絡性能”時，作者並沒有把它們作為獨立的模塊來講述，而是將它們融入到整個認知無綫電的設計理念中，強調瞭技術最終是要服務於用戶的。這讓我覺得這本書的作者是真正站在使用者角度思考問題的。雖然某些章節涉及到更深層次的信號處理和機器學習理論，但作者的引導性很強，足以讓我對相關內容産生進一步探索的興趣。

評分☆☆☆☆☆

我一直對如何讓通信係統更“智能”感到好奇，特彆是現在移動設備爆炸式增長，頻譜資源越來越緊張，傳統的固定分配方式顯然已經捉襟見肘。這本書恰好深入探討瞭解決這一難題的關鍵技術——認知無綫電。它不僅僅是介紹概念，更重要的是，作者把一些前沿的研究成果和實際應用場景結閤得相當好。比如，書中詳細討論瞭認知無綫電在軍事通信、應急通信以及物聯網中的應用潛力，並列舉瞭一些實際案例（當然，有些是 hypothetical 的，但非常貼切）。我特彆留意瞭關於“乾擾協調”的部分，這對於在復雜電磁環境下保證通信的穩定性和可靠性至關重要。作者在這一塊的處理非常細緻，從理論模型到實際的算法設計，都給齣瞭比較完整的梳理。盡管有些算法的實現細節對我來說還是有點挑戰，但作者的邏輯性很強，總能引導你一步步跟上他的思路。整體而言，這本書為我提供瞭一個非常係統且深入的認知無綫電知識體係，讓我對未來的通信發展有瞭更清晰的認識。