随机多址通信系统理论及仿真研究 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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丁洪伟，柳虔林，赵一帆，周圣杰，杨志军 著

图书标签:

• 随机多址接入
• 通信系统
• 无线通信
• 仿真研究
• 信道模型
• 性能分析
• 多址通信
• 信息论
• 随机过程
• 通信理论

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115438829

版次：01

商品编码：12117124

包装：平装

开本：大32开

出版时间：2017-01-01

页数：173

正文语种：中文

编辑推荐

本书语言简洁，结构清晰，内容系统全面，注重基础知识与仿真结合。在协议的讲解上，既介绍了协议的原理、吞吐量的具体推导过程，提供了仿真的具体步骤及代码，也提供了处理结果的一些经验技巧和注意事项，以同时提高读者的理论知识和仿真能力。

内容简介

内容提要
本书介绍了随机多址通信系统广泛应用于物联网、无线传感器网络、移动互联网络、无线局域网、蜂窝通信网络等通信技术的情况；对各类随机多址通信系统进行了建模分析，获得了一系列的解析结果；介绍了各类系统的计算机仿真方法，给出了相关仿真结果。
本书分为10章：第1章简要介绍后续部分将要进行仿真的十九个协议，以及协议之间相应的区别，让读者对随机多址协议有一个整体的认识；第2章介绍本书仿真所使用的仿真软件Matlab及仿真的具体流程；第3章详细介绍ALOHA协议，以及其基于Matlab平台的仿真具体方法；第4至第8章分别介绍非坚持CSMA协议、1-坚持CSMA协议、P-坚持CSMA协议、P-检测CSMA协议、二维概率CSMA协议和在其各自协议的基础上改进得来的两个协议，以及协议基于Matlab平台的具体仿真方法；第9章详细介绍二叉树冲突分解算法，以及其基于Matlab平台的仿真具体方法；第10章对本书所涉及到的具体协议进行比较，并做了一个简要的总结。
本书可作为通信类专业的本科生和研究生的教材或参考书，也适合从事通信工程领域相关研究人员阅读。

作者简介

丁洪伟，云南大学信息学院通信工程系教授。主要研究方向：随机多址系统、轮询多址系统、无线传感器网络。
柳虔林，云南大学信息学院通信工程系教授。主要研究方向：随机多址系统。

目录

第一部分无线传感器网络与多址技术概述　6
1．1无线传感器网络　6
1．2多址技术　10
第二部分　Matlab简介　14
2．1Matlab软件简介及界面预览　14
2．2软件使用流程　15
第三部分　ALOHA协议　19
3．1　纯Aloha协议　19
3．1．1　协议原理　19
3．1．2　吞吐量推导　20
3．1．3　Matlab仿真　21
3．2　时隙Aloha协议　26
3．2．1　协议原理　26
3．2．2　吞吐量推导　26
3．2．3　Matlab仿真　27
第四部分　非坚持CSMA协议　32
4．1　非坚持CSMA协议　32
4．1．1协议原理　32
4．1．2吞吐量推导　32
4．1．3　Matlab仿真　35
4．2　带监控功能的非坚持CSMA协议　39
4．2．1协议原理　39
4．2．2吞吐量推导　40
4．2．3　Matlab仿真　40
4．3　带监控功能的三次握手非坚持CSMA协议　44
4．3．1协议原理　44
4．3．2吞吐量推导　45
4．3．3　Matlab仿真　45
第五部分　1-坚持CSMA协议　50
5．1　1-坚持CSMA协议　50
5．1．1　协议原理　50
5．1．2　吞吐量推导　50
5．1．3　Matlab仿真　54
5．2　带监控功能的1-坚持CSMA协议　58
5．2．1协议原理　58
5．2．2吞吐量推导　59
5．2．3　Matlab仿真　59
5．3带监控功能的三次握手1坚持CSMA协议　64
5．3．1协议原理　64
5．3．2吞吐量推导　64
5．3．3　Matlab仿真　65
第六部分　P-坚持CSMA协议　70
6．1　P -坚持CSMA协议　70
6．1．1协议原理　70
6．1．2吞吐量推导　71
6．1．3　Matlab仿真　76
6．2　带监控功能的P -坚持CSMA协议　80
6．2．1协议原理　80
6．2．2吞吐量推导　81
6．2．3　Matlab仿真　81
6．3　带监控功能的三次握手P -坚持CSMA协议　86
6．3．1协议原理　86
6．3．2吞吐量推导　86
6．3．3　Matlab仿真　87
第七部分　P-检测CSMA协议　92
7．1　P -检测CSMA协议　92
7．1．1协议原理　92
7．1．2吞吐量推导　92
7．1．3　Matlab仿真　96
7．2　带监控功能的P -检测CSMA协议　101
7．2．1协议原理　101
7．2．2吞吐量推导　101
7．2．3　Matlab仿真　102
7．3　带监控功能的三次握手P -检测CSMA协议　106
7．3．1协议原理　106
7．3．2吞吐量推导　107
7．3．3　Matlab仿真　107
第八部分　二维概率CSMA协议　113
8．1　二维概率CSMA协议　113
8．1．1协议原理　113
8．1．2吞吐量推导　114
7．1．3　Matlab仿真　118
8．2　带监控功能的二维概率CSMA协议　122
8．2．1协议原理　122
8．2．2吞吐量推导　122
8．2．3　Matlab仿真　123
8．3　带监控功能的三次握手二维概率CSMA协议　128
8．3．1协议原理　128
8．3．2吞吐量推导　128
8．3．3　Matlab仿真　129
第九部分　树形冲突分解算法　134
9．1　冲突分解算法　134
9．1．1二叉树冲突分解算法　135
9．1．2非隔离型二叉树冲突分解所需时隙数的推导　137
9．2　Matlab仿真　138
第十部分　各协议吞吐量对比及总结　141
10．1　纯ALOHA协议和时隙ALOHA协议　141
10．1．1原理的比较　141
10．1．2吞吐量的比较　142
10．2　不同类型的五种CSMA协议　143
10．2．1原理的比较　143
10．2．2吞吐量的比较　144
参考文献　153

《信号理论基础与应用》 内容简介 本书旨在为读者构建扎实的信号理论基础，并探讨其在现代工程领域中的广泛应用。我们将从最基本的概念出发，逐步深入，揭示信号的本质，理解信号的变换，以及如何有效地处理和分析信号，最终为解决实际工程问题提供有力的理论支撑和方法指导。 第一部分：信号的基本概念与表示 我们将从信号的定义入手，区分不同类型的信号，包括连续信号与离散信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号等。通过对这些基本分类的清晰界定，读者能够对信号的属性有一个初步的认识。 信号的分类与特性： 深入分析各种信号类型，例如正弦信号、方波信号、指数信号等，探讨它们的数学表示、能量和功率特性。理解信号的这些基本属性，是后续分析的基础。 信号的运算： 介绍信号的基本运算，如加法、乘法、延时、翻转、尺度变换等，并通过具体实例展示这些运算对信号波形的影响。这将帮助读者直观地理解信号的动态变化。 信号的分解： 核心内容之一将是信号的分解理论。我们将详细介绍傅里叶级数和傅里叶变换，阐述如何将复杂的周期信号和非周期信号分解为一系列基本正弦波的叠加。傅里叶变换是信号分析中最强大的工具之一，我们将深入探讨其理论推导、性质以及在不同应用场景下的意义。 傅里叶变换的性质： 详细介绍傅里叶变换的线性性、时移性、频移性、对称性、卷积定理等关键性质，并结合图示和实例，帮助读者理解这些性质如何简化信号分析和系统分析。 傅里叶变换的应用： 探讨傅里叶变换在频谱分析、滤波、调制解调等领域的具体应用。例如，如何利用傅里叶变换分析信号的频率成分，设计滤波器以去除噪声或提取特定频率的信号。 第二部分：信号的分析方法 在掌握了信号的基本表示和分解方法后，我们将进一步探讨更高级的信号分析技术。 拉普拉斯变换： 引入拉普拉斯变换，它能够更广泛地处理瞬态信号和不稳定的系统，尤其是在系统稳定性分析和瞬态响应求解方面具有重要作用。我们将详细讲解拉普拉斯变换的定义、收敛域、性质以及逆变换。 Z变换： 针对离散时间信号，我们将介绍Z变换。Z变换是离散信号分析和数字系统设计的基石，它与拉普拉斯变换在连续域的作用类似，用于分析离散系统的频率响应和稳定性。我们将阐述Z变换的定义、收敛域、性质以及逆Z变换。 卷积与相关： 深入讲解卷积运算，它是线性时不变（LTI）系统分析的核心。通过卷积，我们可以计算LTI系统对任意输入信号的输出。同时，也将介绍相关运算，它在模式识别、信号检测等领域有广泛应用。 采样定理： 详细阐述奈奎斯特定理，解释了如何将连续信号离散化而不丢失信息。我们将讨论过采样、欠采样及其影响，以及实际采样过程中可能遇到的问题和处理方法。 第三部分：线性时不变（LTI）系统理论 线性时不变系统是信号处理和控制理论中的基本模型。本部分将聚焦于LTI系统的特性、分析和设计。 LTI系统的定义与特性： 明确LTI系统的线性叠加性和时不变性，并分析其在信号处理中的重要性。 系统函数： 介绍系统函数（传递函数）的概念，它是LTI系统在复频域的表示，能够完整地描述系统的动态特性。通过系统函数，我们可以分析系统的稳定性、频率响应等关键指标。 频率响应： 深入分析LTI系统的频率响应，即系统对不同频率正弦信号的增益和相位变化。频率响应是理解系统如何“塑造”信号的关键，在滤波器设计、系统稳定性评估等方面至关重要。 系统稳定性分析： 探讨LTI系统的稳定性条件，包括在时域和频域的判断方法。稳定性是任何工程系统都必须满足的基本要求。 第四部分：随机信号理论 现实世界中的许多信号并非完全确定，而是具有随机性。本部分将介绍随机信号的基本理论和分析方法。 随机变量与随机过程： 引入随机变量的概念，并在此基础上定义随机过程。我们将探讨随机过程的统计特性，如均值、自相关函数、互相关函数等。 平稳随机过程： 详细介绍平稳随机过程，特别是宽平稳和狭义平稳过程，以及它们在信号分析中的重要意义。 功率谱密度： 介绍功率谱密度（PSD），它是描述随机信号频率成分分布的关键工具。我们将探讨如何从自相关函数计算功率谱密度，以及功率谱密度在信号分析、噪声抑制等方面的应用。 随机信号通过LTI系统： 分析随机信号通过LTI系统后的输出信号的统计特性，包括输出信号的均值、自相关函数和功率谱密度。 第五部分：信号处理在工程中的应用 我们将通过一系列实际工程案例，展示信号理论在不同领域的应用。 数字滤波器的设计与应用： 介绍IIR滤波器和FIR滤波器的基本原理、设计方法和性能指标。通过实例，展示数字滤波器在音频处理、图像增强、通信系统等领域的应用，如降噪、均衡、去模糊等。 调制与解调技术： 探讨各种模拟和数字调制技术，如AM、FM、ASK、FSK、PSK、QAM等，以及相应的解调方法。理解调制解调是实现信息传输的关键。 谱估计与应用： 介绍经典的谱估计方法，如周期图法、Welch法等，以及现代谱估计方法。这些技术在雷达、声纳、医学成像、地震勘探等领域具有广泛应用，用于从噪声背景中提取信号的频率信息。 模式识别与信号检测： 探讨基于信号特征的模式识别技术，以及如何利用统计信号处理方法进行信号检测，如目标检测、故障诊断等。 现代通信系统中的信号处理： 简要介绍现代通信系统中常用的信号处理技术，如OFDM（正交频分复用）、信道编码、均衡等，展示信号理论如何支撑高速、可靠的通信。 本书的特点： 理论与实践相结合： 每章都配有丰富的例题和习题，帮助读者巩固理论知识，并引导读者思考实际应用。 循序渐进，逻辑清晰： 从基础概念到高级理论，层层递进，确保读者能够逐步建立完整的知识体系。 覆盖面广： 涵盖了信号理论的核心内容，并触及了其在多个工程领域的重要应用。 语言通俗易懂： 尽管涉及复杂的数学概念，但本书力求用清晰、简洁的语言进行阐述，降低阅读难度。 本书适合于电子工程、通信工程、自动化、计算机科学等相关专业的本科生、研究生，以及从事信号处理、系统分析、通信系统设计等工作的工程师。通过学习本书，读者将能够深入理解信号的本质，掌握分析和处理各类信号的有效方法，并具备将信号理论应用于解决实际工程问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在通信领域摸爬滚打多年的工程师，我一直在寻找能够帮助我解决实际通信系统设计和优化问题的参考书籍。这本书的书名《随机多址通信系统理论及仿真研究》引起了我的注意。在实际工作中，我们经常会遇到信道拥塞、资源分配不均等问题，而随机多址正是解决这些问题的关键技术之一。我特别关注书中关于“理论”部分的深入探讨。我希望书中能够提供一些关于如何从数学上建模各种随机接入场景的详尽解释，例如如何考虑用户行为的随机性、信道衰落的随机性，以及如何在此基础上推导出系统的吞吐量、时延等关键性能指标。我对书中可能涉及到的优化算法和资源分配策略非常感兴趣，比如如何通过随机调度的机制来平衡系统的公平性和效率。另一方面，“仿真研究”的部分也是我非常看重的一点。理论模型往往是简化的，而实际的通信环境要复杂得多。我期待书中能够提供一些基于实际场景的仿真分析，比如模拟不同负载下的系统性能变化，或者对比不同随机多址算法在干扰和冲突场景下的表现。如果书中能够分享一些经过验证的仿真代码，并提供清晰的解读，那将极大地提高我对这本书的认可度，因为它能直接转化为我解决工程问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

这是一本非常扎实的学术著作，从书名《随机多址通信系统理论及仿真研究》就能感受到其内容的深度和广度。作为一名对通信系统底层原理有着浓厚兴趣的研究人员，我一直试图理解在共享信道环境中，如何通过巧妙的随机机制来协调多个用户之间的通信。因此，这本书的“理论”部分对我来说是至关重要的。我期望书中能够提供一个关于随机多址的完整理论框架，涵盖从基础的概率模型，到复杂的调度算法，再到性能评估的各种指标。我特别关注书中是否会深入探讨不同随机多址方案在频谱效率、功耗、时延、公平性等方面的权衡，并提供严谨的数学证明来支持这些分析。我非常期待书中能够对一些新兴的随机多址技术进行介绍，比如那些针对物联网、车联网等特定场景优化的方案。而“仿真研究”部分，则能将理论与实践紧密结合。我希望书中不仅能提供仿真代码，更能深入讲解仿真实验的设计思路、参数选择以及结果的解读方法。如果书中能够包含一些实际信道模型下的仿真案例，并分析不同干扰和衰落条件下随机多址系统的鲁棒性，那将极大地提升这本书的价值。我希望这本书能够成为我理解和研究随机多址通信系统的一个重要参考，为我今后的学术探索提供有力的支持。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名充满了技术感，让我眼前一亮。作为一名对现代通信技术充满好奇的研究生，我一直在寻找能够系统性地介绍并深入分析各种通信接入方式的资料。这本书的“随机多址”主题正是我感兴趣的领域。我尤其期待书中能够对各种随机多址技术进行一个历史性的梳理和现代性的发展解读。例如，从早期的 ALOHA 协议到更复杂的 CSMA/CA 协议，再到现代一些更高级的随机接入技术，我希望书中能清晰地阐述它们的设计思想、演进过程以及各自的优缺点。理论部分我期望看到深入的数学推导，能够解释这些协议是如何在统计意义上实现高效通信的，比如对冲突概率、吞吐量以及公平性的数学建模。同时，我非常看重书中“仿真研究”的部分。理论研究需要通过实际的实验来验证其有效性，我希望书中能够提供一些经典的仿真实验设计，并展示仿真结果如何印证理论分析。如果书中能够指导如何使用 MATLAB 等工具来实现这些仿真，并分析不同仿真参数对系统性能的影响，这将对我未来的研究项目非常有帮助。我对书中能否涵盖一些与 5G、6G 等前沿通信技术相关的随机多址应用方向抱有期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计很简洁，但透着一股严谨学术的气息。我是一名通信工程专业的学生，最近在学习下一代无线通信技术，了解到随机多址在提高频谱效率和系统容量方面扮演着至关重要的角色。因此，我毫不犹豫地选择了这本书。我最感兴趣的是书中对“随机多址通信系统”的整体框架的构建。我想了解作者是如何将一个复杂的技术概念分解成易于理解的组成部分，然后逐一深入探讨的。特别是在理论部分，我希望能看到对不同随机多址技术（如 ALOHA、CSMA/CD、CDMA 等）的详细对比和分析，包括它们的优缺点、适用场景以及在不同网络环境下的性能表现。我期待书中能够引用最新的研究成果和行业标准，让我能够把握当前随机多址技术的发展前沿。同时，我也对书中的“仿真研究”部分抱有极大的期望。理论知识需要通过实践来检验和巩固，我相信书中提供的仿真代码和案例分析，能够帮助我将课堂上学到的理论知识转化为实际操作能力。如果书中能够提供一些关于如何设计和优化随机多址系统参数的仿真指导，那就更完美了。我希望这本书能让我对随机多址通信系统有一个全面而深入的理解，为我未来的学习和研究打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本书，还没来得及深入研读，但从目录和前言来看，这绝对是一本干货满满的技术著作。我本来对“随机多址”这个概念就一直很好奇，总觉得它背后蕴含着很多精妙的通信设计思想。这本书的名字直接点明了主题，让我对它充满了期待。我特别关注书中关于“理论”的部分，希望它能深入浅出地讲解各种随机多址方案的数学原理，比如如何建模用户到达、信道状态的变化，以及在这种随机性下如何保证通信的公平性和效率。我对其中可能涉及到的概率论、随机过程、信息论等知识点充满兴趣，期待书中能有清晰的推导过程和严谨的数学证明，让我能够真正理解其中的奥秘。另外，书名中的“仿真研究”也引起了我的注意。理论研究固然重要，但如果能结合实际的仿真实验，那就更具说服力了。我希望书中能提供一些仿真工具、平台或者具体的仿真案例，让我能够亲手去验证那些理论模型，感受不同参数对系统性能的影响。如果仿真部分能涵盖各种典型的随机多址场景，比如蜂窝网络、Ad-hoc网络，甚至物联网通信，那这本书的实用价值将大大提升。我非常有兴趣了解书中是否会介绍一些主流的仿真软件，如MATLAB、NS-3等，以及如何利用它们来搭建和分析随机多址系统。总而言之，这本书的理论与实践相结合的定位，让我对它充满信心。