無綫接入與定位――原理與技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] Kaveh，Pahlavan（卡韋赫 巴列維安），Prashant，Krishnamurthy（普拉沙特 剋裏希納穆爾蒂） 著，王海 等 譯

圖書標籤:

• 無綫接入
• 無綫定位
• 無綫通信
• 移動通信
• 物聯網
• 5G
• WiFi
• 藍牙
• UWB
• 室內定位
• 信號處理
• 網絡安全

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121307003

版次：1

商品編碼：12179891

包裝：平裝

叢書名： 經典譯叢?信息與通信技術

開本：16開

齣版時間：2017-08-01

用紙：膠版紙

頁數：568

字數：932000

正文語種：中文

內容簡介

　　

本書以無綫，網絡為研究背景，對目前主要的無綫網絡和定位技術做瞭係統而全麵的闡述。本書展示瞭廣域網、局域網和個域網中用來提供無綫接入和定位的基礎設施設計和部署原則。第一部分（第2章至第4章）介紹瞭傳輸和接入基礎，講解瞭無綫媒體的特點，詳細論述瞭無綫網絡物理層特性和媒體接入方法。第二部分（第5章至第7章）詳細介紹瞭網絡底層設計的原理，深入闡述瞭無綫網絡的應用、操作及安全問題。第三部分（第8章至第10章）概括瞭無綫局域網絡接入技術，其中詳細介紹瞭無綫局域網、低功率傳感器網絡及無綫以太網接入技術。第四部分（第11章至第13章）論述瞭無綫廣域網接入技術，內容涵蓋TDMA蜂窩網、CDMA蜂窩網、OFDM和MIMO蜂窩網。第五部分（第14章至第16章）詳細介紹瞭無綫定位技術，在引入地理位置信息係統的基礎上，詳細介紹瞭射頻定位的基本原理，最後闡述瞭實際應用中的定位技術。本書通過實際案例和圖錶對原理、標準與核心技術進行瞭輔助說明，並設計瞭具有針對性的習題、思考題以供讀者參考學習，學生可以利用MATLAB進行仿真來解決這些問題。

作者簡介

Kaveh Pahlavan，伍斯特理工學院電子與通信工程係教授，計算機係教授，以及無綫信息網絡研究中心主任。也是芬蘭奧盧大學電信實驗室和無綫通信中心的訪問教授。研究領域包括位置感知的寬帶傳感器和ad hoc網絡。無綫信息網絡國際雜誌的創始人和主編，該期刊於1994年創刊，是當代無綫網絡的**專業雜誌。Prashant Krishnamurthy，美國匹茲堡大學電信與網絡研究生項目副教授。研究興趣包括無綫網絡安全，無綫數據網絡，無綫網絡的定位。已撰寫大量期刊論文。
Kaveh Pahlavan，伍斯特理工學院電子與通信工程係教授，計算機係教授，以及無綫信息網絡研究中心主任。也是芬蘭奧盧大學電信實驗室和無綫通信中心的訪問教授。研究領域包括位置感知的寬帶傳感器和ad hoc網絡。無綫信息網絡國際雜誌的創始人和主編，該期刊於1994年創刊，是當代無綫網絡的**專業雜誌。Prashant Krishnamurthy，美國匹茲堡大學電信與網絡研究生項目副教授。研究興趣包括無綫網絡安全，無綫數據網絡，無綫網絡的定位。已撰寫大量期刊論文。

目錄

第1章 概要
1．1 概要
1．2 信息網絡的要素
1．2．1 應用、設備和網絡的發展
1．2．2 信息網絡基礎結構和無綫接入
1．2．3 無綫接入與定位之間的關係
1．2．4 信息網絡的標準化組織
1．2．5 無綫組網標準發展的四個市場
1．2．6 無綫數據應用的發展趨勢
1．3 無綫接入到PSTN的發展
1．3．1 無繩電話係統
1．3．2 蜂窩電話網絡
1．4 無綫接入到因特網的發展
1．4．1 局域無綫數據網絡
1．4．2 廣域無綫數據網絡
1．5 無綫定位技術的發展
1．5．1 基於TOA的無綫定位
1．5．2 基於RSS的定位
1．6 本書的結構
1．6．1 第一部分： 空中接口設計的基本原則
1．6．2 第二部分： 網絡基礎設施設計的基本原則
1．6．3 第三部分： 無綫局域接入
1．6．4 第四部分： 廣域無綫接入
1．6．5 第五部分： 無綫定位
思考題
項目
第一部分 空中乾擾設計
第2章 無綫媒體特性
2．1 引言
2．1．1 多徑傳播的産生
2．1．2 多徑傳播的影響
2．1．3 無綫通信應用的應用信道模型
2．2 大規模RSS 模型、路徑損耗模型和陰影衰落模型
2．2．1 大規模RSS的一般特徵
2．2．2 Friis 等式和自由空間的路徑損耗模型
2．2．3 路徑損耗梯度的經驗確定法
2．2．4 陰影衰落和衰落餘量
2．2．5 常用的路徑損耗和陰影衰落模型
2．3 RSS波動模型和多普勒譜
2．3．1 Friis等式和幾何射綫追蹤
2．3．2 小尺度衰落建模
2．3．3 多普勒譜
2．4 多路徑特點的寬帶模型
2．4．1 衝激響應和多徑強度以及帶寬
2．4．2 多徑擴散和符號間串擾以及帶寬
2．4．3 標準化組織的寬帶信道模型
2．4．4 仿真信道行為
2．5 新興信道模型
2．5．1 地理定位寬帶信道模型
2．5．2 單輸入多輸齣（SIMO）和多輸入多輸齣（MIMO）信道模型
附錄A2： 什麼是分貝
思考題
習題
項目
第3章 無綫網絡物理層的可選方案
3．1 引言
3．2 物理層基礎： 數據傳輸速率、帶寬和功率
3．2．1 數據率和帶寬
3．2．2 功率和差錯率
3．2．3 可提高數據率的香農哈特利約束
3．3 多徑無綫信道的性能
3．3．1 平坦衰落的影響
3．3．2 基於多徑的ISI影響
3．4 無綫傳輸技術
3．4．1 功率高效的短距離基帶傳輸
3．4．2 高效帶寬的載波調製傳輸技術
3．5 抗多徑技術
3．5．1 平坦衰落、天綫分集和MIMO
3．5．2 跳頻擴頻傳輸
3．5．3 FH-CDMA和OFDM
3．5．4 直接序列擴頻傳輸
3．5．5 DSCDMA和M進製正交編碼
3．5．6 DSSS、FHSS和OFDM的比較
3．6 無綫通信的編碼技術
3．6．1 塊編碼
3．6．2 捲積碼
3．6．3 Turbo碼和其他的先進編碼
3．6．4 空時編碼
3．6．5 自動重傳請求方案
3．6．6 塊交織
3．6．7 擾碼
3．6．8 語音編碼
3．7 認知無綫電和動態頻譜接入
附錄A3
思考題
習題
項目
第4章 媒體接入方法
4．1 簡介
4．2 集中分配接入方法
4．2．1 頻分多址
4．2．2 時分多址
4．2．3 碼分多址（CDMA）
4．2．4 碼分多址、時分多址和頻分多址的比較
4．2．5 分配接入方法的性能
4．3 麵嚮數據網絡的分布式隨機接入方法
4．3．1 數據服務隨機接入方法
4．3．2 局域網接入方法
4．3．3 隨機接入方法性能
4．4 話音和數據業務集成
4．4．1 集成服務的接入方法
4．4．2 麵嚮話音網絡的數據集成
4．4．3 麵嚮數據網絡的話音集成
思考題
習題
第二部分 網絡基礎設施設計原則
第5章 無綫網絡的部署
5．1 引言
5．2 無綫網絡架構
5．2．1 基於拓撲的無綫網絡的分類
5．2．2 基於覆蓋範圍的無綫網絡的分類
5．3 無綫網絡中的乾擾
5．3．1 乾擾範圍
5．3．2 乾擾概率
5．3．3 實驗結果
5．4 無綫局域網的部署
5．5 蜂窩拓撲結構、蜂窩基礎和頻率復用
5．5．1 蜂窩概念
5．5．2 蜂窩層次
5．5．3 蜂窩基礎和頻率復用
5．5．4 信乾比計算
5．6 容量擴展技術
5．6．1 擴展容量的建設方案
5．6．2 信道分配技術和容量擴展
5．6．3 遷移到數字係統
5．7 CDMA係統的網絡規劃
5．7．1 CDMA網絡規劃中的問題
5．7．2 傳統係統的遷移
5．8 毫微微蜂窩
思考題
習題
第6章 無綫網絡的運行
6．1 概要
6．1．1 蜂窩電話網絡的運行
6．1．2 無綫局域網的運行
6．1．3 無綫個域網的運行
6．2 小區搜索與注冊
6．3 移動性管理
6．3．1 位置管理
6．3．2 轉交管理
6．3．3 移動IP與IMS
6．4 無綫電資源與功率管理
6．4．1 調整鏈路質量
6．4．2 功率控製
6．4．3 無綫網絡中的功率節省機製
6．4．4 能量高效的設計
6．4．5 能量高效的軟件方法
思考題
習題
項目： 陰影衰落與轉交的仿真
第7章 無綫網絡安全
7．1 簡介
7．1．1 一般的安全威脅
7．1．2 安全加密協議
7．2 無綫局域網的安全
7．2．1 安全威脅
7．2．2 安全協議
7．3 無綫個人網絡安全
7．3．1 安全威脅
7．3．2 安全協議
7．4 廣域無綫網絡安全
7．4．1 安全威脅
7．4．2 安全協議
7．5 其他問題
附錄A7 加密和加密協議概述
加密原語
思考題
習題
項目
第三部分 無綫本地接入
第8章 無綫局域網
8．1 簡介
8．1．1 早期經驗
8．1．2 免授權頻段的齣現
8．1．3 産品、頻段及標準
8．1．4 市場策略的轉變
8．2 無綫局域網及標準
8．2．1 WLAN標準與802．11標準的活動
8．2．2 以太網和IEEE 802．11
8．2．3 IEEE 802．11概述
8．3 IEEE 802．11 WLAN操作
8．3．1 拓撲與結構
8．3．2 IEEE 802．11 MAC層
8．3．3 物理層
8．3．4 基本結構WLAN的容量
8．3．5 IEEE 802．11的安全問題及實現
思考題
習題
項目
第9章 低功耗傳感器網絡
9．1 簡介
9．2 藍牙
9．2．1 整體結構
9．2．2 協議棧
9．2．3 物理層
9．2．4 MAC機製
9．2．5 幀格式
9．2．6 連接管理
9．2．7 安全性
9．3 IEEE 802．15．4和ZigBee
9．3．1 整體結構
9．3．2 協議棧及操作
9．3．3 物理層
9．3．4 MAC層
9．3．5 幀結構
9．3．6 ZigBee與藍牙和WiFi的比較
9．4 IEEE 802．15．6體域網
9．4．1 什麼是BAN
9．4．2 整體結構及應用
9．4．3 信道測量及建模
9．4．4 物理層和MAC層
思考題
習題
第10章 韆兆無綫技術
10．1 簡介
10．1．1 3．1~10．6 GHz的超寬帶(UWB)組網
10．1．2 60 GHz的韆兆無綫技術
10．2 3．1~10．6 GHz的UWB通信技術
10．2．1 脈衝無綫電和跳時接入
10．2．2 直接序列UWB
10．2．3 多頻帶正交頻分復用
10．2．4 UWB通信的信道模型
10．3 60 GHz的韆兆無綫技術
10．3．1 體係架構和應用場景
10．3．2 傳輸和媒體接入
10．3．3 60 GHz毫米波網絡的信道模型
思考題
習題
第四部分 廣域無綫接入
第11章 TDMA蜂窩係統
11．1 簡介
11．2 什麼是TDMA蜂窩
11．2．1 傳統業務和不足
11．2．2 蜂窩網絡參考體係結構
11．3 支持移動環境的機製
11．3．1 注冊
11．3．2 呼叫建立
11．3．3 切換
11．3．4 安全
11．4 通信協議
11．4．1 第一層： 物理層
11．4．2 第二層： 數據鏈路層
11．4．3 第三層： 網絡層
11．5 蜂窩網絡的信道模型
11．5．1 蜂窩網絡路徑損耗模型
11．5．2 蜂窩網絡散射函數模型
11．6 TDMA蜂窩網絡的傳輸技術
11．7 用於因特網接入的TDMA演進
11．7．1 體係結構和MAC層的改變
11．7．2 TDMA分組交換網絡的數據率
思考題
習題
第12章 CDMA蜂窩係統
12．1 簡介
12．2 為什麼需要CDMA
12．3 基於CDMA的蜂窩係統
12．4 直接序列擴頻
12．4．1 直接序列擴頻的接收處理
12．4．2 使用正交序列實現信道分離
12．4．3 多徑分集與PN序列
12．5 範例CDMA係統中的通信信道和協議
12．5．1 2G CDMA係統
12．5．2 3G UMTS係統
12．6 CDMA裏的小區搜索、移動性和無綫電資源管理
12．6．1 小區搜索
12．6．2 軟切換
12．6．3 功率控製
12．7 高速分組接入
思考題
習題
第13章 OFDM和MIMO蜂窩係統
13．1 引言
13．2 為什麼要用OFDM
13．2．1 多徑色散下的魯棒性
13．2．2 資源的靈活配置
13．2．3 OFDM的挑戰
13．3 多輸入多輸齣
13．3．1 分集
13．3．2 空間復用
13．3．3 波束賦形
13．4 WiMax
13．4．1 WiMAX的總體結構
13．4．2 WiMAX的MAC層
13．4．3 WiMAX的物理層
13．5 長期演進
13．5．1 結構和協議棧
13．5．2 LTE係統的下行鏈路
13．5．3 LTE係統的上行鏈路
13．5．4 LTE係統操作問題
13．5．5 雜項
13．6 LTE Advanced
思考題
習題
項目
第五部分 無 綫 定 位
第14章 地理定位係統
14．1 引言
14．2 無綫定位是什麼
14．2．1 無綫緊急服務
14．2．2 地理定位係統的性能指標
14．3 射頻位置檢測和定位方法
14．3．1 通用結構
14．3．2 定位算法
14．3．3 蜂窩電話係統的定位標準
14．4 蜂窩係統的定位服務架構
14．4．1 蜂窩網絡架構
14．4．2 定位服務體係結構
14．4．3 定位服務的空中（接入網絡）通信
14．4．4 在固定基礎設備（核心網絡）提供定位服務的信令
14．4．5 移動定位協議（MLP）
14．5 ad hoc和傳感網絡定位
思考題
習題
課題
第15章 射頻定位基礎
15．1 介紹
15．2 射頻傳感器錶徵模型
15．2．1 RSS傳感器錶徵模型
15．2．2 到達時間傳感器錶徵模型
15．2．3 DOA錶徵模型
15．3 距離測量的性能界
15．3．1 估計理論和CRLB基本原理
15．3．2 基於RSS定位
15．3．3 基於TOA的定位係統
15．3．4 基於DOA的定位係統
15．4 無綫定位算法
15．4．1 測距和定位間的關係
15．4．2 基於RSS模式識彆算法
15．4．3 基於TOA的最小二乘法
思考題
習題
第16章 無綫定位實踐
16．1 引言
16．2 無綫定位技術的齣現
16．2．1 Wi-Fi定位的發展
16．2．2 Wi-Fi定位： TOA和RSS
16．2．3 基於RSS的Wi-Fi定位是怎樣工作的
16．3 Wi-Fi定位係統的對比
16．3．1 RTLS： RFID應用的Wi-Fi定位
16．3．2 WPS： 軟件GPS
16．4 實際的TOA測量
16．4．1 使用窄帶載波相位測量TOA
16．4．2 寬帶TOA測量和超分辨率算法
16．4．3 UWB TOA測量
16．5 沒有DP情況下的定位
16．5．1 沒有DP時的測距誤差
16．5．2 帶寬的影響
16．5．3 利用多徑分集定位
16．5．4 使用空間分集的協同定位
16．6 人體內部定位的挑戰
16．6．1 在人體內部基於RSS定位的性能界限
16．6．2 在人體內基於TOA射頻定位的挑戰
16．6．3 人體內傳播的寬帶射頻建模
思考題
習題
項目
參考文獻

前言/序言

譯者序

我們很高興嚮各位讀者推薦Pahlavan教授的新書《無綫接入與定位——原理與技術》。

Kaveh Pahlavan教授是國際上知名的無綫網絡與定位技術專傢。他是美國伍斯特理工學院無綫信息網絡研究中心主任，電子與通信工程係教授和計算機係教授，他也是芬蘭奧盧大學電信實驗室和無綫通信中心的訪問教授。他的研究領域是基於位置感知的寬帶傳感器和自組織網絡，齣版瞭多部有關無綫網絡的書籍。

本書凝聚瞭Pahlavan教授的研究精華。在書中，他以多年深厚的無綫網絡研究功底為依托，對目前主要的無綫網絡和定位技術進行瞭係統而全麵的闡述。本書分析瞭廣域網、局域網和個域網中用來提供無綫接入和定位的基礎設施設計和部署原則。本書第一部分講解瞭無綫媒體的特點，詳細論述瞭無綫網絡物理層特性和媒體接入方法。第二部分探討瞭網絡底層設計的原理，深入闡述瞭無綫網絡的應用、操作及安全問題。第三部分則概括瞭無綫局域網絡接入技術，其中詳細介紹瞭無綫局域網、低功率傳感器網絡及無綫以太網接入技術。第四部分論述瞭無綫廣域網接入技術，內容涵蓋TDMA蜂窩網、CDMA蜂窩網、OFDM和MIMO蜂窩網。第五部分詳細介紹瞭無綫定位技術，在引入地理位置信息係統的基礎上，詳細介紹瞭射頻定位的基本原理，最後闡述瞭實際應用中的定位技術。本書通過實際案例和圖錶對原理、標準與核心技術進行瞭輔助說明，並設計瞭具有針對性的習題、思考題以供讀者參考學習，學生可以利用MATLAB仿真來解決這些問題。本書可用作高年級信息與通信工程專業本科生、研究生的教材，對從事無綫通信、網絡研究的教學和科研人員及工程技術人員也有很好的參考價值。同時適閤對無綫通信和網絡相關領域感興趣的讀者自學。

本書第1章、第11章和第12章由王海翻譯，第2章至第5章由郭艷翻譯，第6章由鬍磊翻譯，第7章由秦恒加翻譯，第8章和第9章由陳涓翻譯，第10章由莊潔瓊翻譯，第13章由謝劼劼翻譯，第14章由連良翻譯，第15章由蘇國強翻譯，第16章由王玉鑫翻譯。全文由王海、張娟統校。

由於譯者水平有限，本書中翻譯錯誤和不當之處在所難免，敬請讀者提齣寶貴意見。來信請寄haiwang@ieee.org。

前言

工科領域正在經曆一場“變革”，即從傳統的目標式課程教學嚮“多學科”課程和“交叉學科”研究領域遷移，以培養學生的創新和創業能力。這一現狀需要更加頻繁的課程更新和調整，以項目為導嚮提供教學內容，以及在研究課題裏形成跨學科協作的能力。這種形式的成功轉型需要創業精神以及前瞻能力，以適應這些頻繁的變化和業界的經驗，將變革引嚮新興的交叉學科領域。無綫接入和定位是在過去幾十年裏齣現的一個極好的樣闆，它是多學科研究和學術領域融閤的標杆。無綫接入和定位的教學內容包含諸如信號處理、數字通信、排隊論、檢測和估算理論，以及導航等多個學科。無綫接入和定位的課程內容對傳統的電子和計算機工程（ECE）與計算機科學（CS）學生以及新齣現的多學科交叉領域如機器人和生物醫學工程，甚至傳統的機械和土木工程領域都有益處。傳統的機械和土木工程也像ECE一樣，正在嚮交叉學科課程遷移。未來網絡物理係統在這些多學科和交叉學科領域的工程項目裏將起到重要的作用，無綫接入和定位在將所有這些係統集成在一起時至關重要。因此，有必要在院校裏開設課程，采用詳細的教材實施無綫接入和定位原則這一多學科課題的教學。

要準備一本適閤在院校教學的涉及多學科領域的課程教材，需要從多個學科的大量實踐環節裏選擇適閤的內容，從而給用戶一個直觀的感受，以瞭解這些學科是如何工作和互相交互的。在本書中，為瞭達到此目標，我們將描述重要的無綫組網標準和定位技術，從邏輯上厘清其潛在的科學和工程問題，同時詳細描述成功轉化為實際應用的科學和工程案例。在一個擁有紛繁多樣技術規則的多學科領域裏選擇詳細的技術素材非常具有挑戰性，尤其是在教授無綫接入和定位這一領域時更是如此，因為在這個領域裏，課堂上需要掌握的重點技能隨時間在不斷變更。

20世紀90年代，無綫信息網絡的成功催生瞭一係列介紹廣域和局域無綫網絡的教科書[Pah95，Goo97，Wal99，Rap03，Pah02]。這些教材的技術重點放在描述廣域蜂窩網絡和無綫局域網絡，由電氣工程和計算機工程領域的教授編著，不同程度地側重於無綫網絡的底層問題以及係統工程方麵實現細節的描述。在過去十年裏，無綫定位的重要作用越來越凸顯，而前述教材卻沒有將無綫定位技術的細節作為重點。因此，目前尚沒有一本教材綜閤講述無綫接入和定位技術。無綫接入和定位在應用以及設計和工作模式上高度相關，在理解物理層實現和理解無綫電波的環境傳播原理上，兩種技術均有非常多的共同點。

本書詳細闡述瞭無綫接入和定位技術。本書的新穎之處在於重點研究瞭在不同網絡裏的無綫電傳播與物理層問題，這些問題與如何形成和發送分組、接收到的信號如何被用作無綫電定位有關。本書的結構和順序最初來源於第一作者在馬薩諸塞州伍斯特工學院（WPI）為研究生院授課時使用的係列講稿，名為“無綫接入與定位”。第一作者還在不同的會議和大學裏講授過這兩個專題的短課程。本書的閤著者在匹茲堡大學為信息科學和電信專業的一年級研究生和低年級/高年級本科生講授過書中部分內容。

本書的結構組織如下。首先概述基於公共交換電話網（PSTN）以及基於因特網的用於傳輸麵嚮話音和麵嚮數據信息的無綫接入技術發展，然後概述無綫定位技術。接下來分為四個部分，每個部分包含數章。第一部分包含第2章到第4章，解釋瞭無綫網絡物理層的設計和分析原則。在第2章中，我們在該部分的開頭描述瞭無綫信道在室內和市區內的多徑傳輸特性，這一特性對於新齣現的智能無綫終端的無綫接入和定位都適用。然後解釋瞭信號的多徑到達將如何影響波形的傳輸，從而影響無綫接入和定位。在第3章、第4章中，我們將分彆討論比特信息如何傳輸，以及分組信息如何形成並傳輸。本書的第二部分專門討論設計無綫網絡基礎設施的原則，本部分包含三章，即第5~7章，分彆講述這些網絡的部署、運行和安全。

第三部分專門討論無綫局域接入技術。本部分的章節覆蓋瞭傳統的無綫局域網（第8章）和低功率傳感器技術（第9章）以及麵嚮吉比特無綫接入的技術（第10章）。本書的第四部分描述瞭廣域無綫蜂窩網采用的技術，其中的三章分彆討論TDMA技術（第11章），CDMA技術（第12章），以及在2G、3G和4G蜂窩網絡中使用的OFDM/MIMO技術（第13章）。第五部分討論無綫定位技術，其中的三章分彆描述係統問題（第14章）、無綫定位的原則（第15章）以及這些技術的實用問題（第16章）。

本書的結構劃分，使得不同學科的教師能夠靈活地選取必需的教學內容。我們認為，對於學生來說難點在於第2~5章以及第15、16章，這些章節概括性地提供瞭各種技術和算法的數學描述。本書的其餘章節從數學上看起來簡單一些，但是包含瞭係統如何工作的更多細節。為瞭使學生更容易理解難點部分，教師可以對這些主題適當進行穿插融閤。舉例來說，本書的第一作者曾經在本科生的一門無綫網絡課程中講授瞭相似的內容： 首先介紹信道行為（第2章），接下來在講解TDMA蜂窩網絡（第11章）之前介紹瞭指定的接入方法（第4章），然後，介紹擴頻調製和編碼技術（第3章）以及CDMA蜂窩網絡（第4章和第12章的一部分），最後在論述無綫局域網（第8章）之前先講述瞭多維星座圖（第3章）。他所開的關於無綫接入和定位的新研究生課程則深入闡述第1~5章和第14~16章。

實際上，我們相信這是一個能夠幫助學生理解無綫接入與定位基礎概念的有效方法。因此，根據對內容的取捨、所涵蓋範圍的深度和學生、老師的不同背景，本書可以用作為計算機科學、電子與通信工程、機器人、生物醫學、機械或土木工程高年級本科生以及一、二年級研究生開設的一門或兩門係列課程的教材。

作者第一次産生編寫本書的想法是在2007年，當時要修訂作者以前齣版的Principles of Wireless Network： A unified Approach一書，將其擴展以包含新齣現的無綫定位技術。當本書於2013年新年前剛剛完成時，我們發現本書已經與前書有瞭本質的區彆，因此決定將其作為一本獨立的書籍齣版，並給其起瞭一個更恰當的書名——《無綫接入與定位——原理與技術》。

本書第一作者的大部分寫作是其2011年春季學期離開馬薩諸塞州伍斯特市的伍斯特理工學院，而在馬薩諸塞州劍橋市的哈佛大學工程和應用科學學院渡過的學術假期裏完成的。在此對伍斯特理工學院和哈佛大學給他提供這一機會錶示深深感謝。特彆感謝哈佛大學的Vahid Tarokh教授及時地安排訪學，感謝哈佛大學工程和應用科學學院院長Cherry A.Murray批準作者的訪學。同時也感謝WPI ECE係主任Fred Looft教授，以及WPI的John A. Orr 教務長，感謝他們對作者在學術假期裏從事本書撰寫的支持。

有關定位和體域網的大量新素材取自於WPI無綫信息網絡研究中心（CWINS）學生的研究工作。我們非常有幸感謝這些學生和同事的貢獻，以協助我們理解無綫信道的特點及其在無綫接入和定位技術上的應用。作者要特彆感謝CWINS的Xinrong Li 博士、Bardia Alavi博士、Nayef Alsindi博士、Mohammad Heidari博士、Ferit Akgul 博士、Muzzafer Kannaan博士、Yunxing Ye博士和Umair Kan，WPI的Sergey Makarov教授、Turfs 大學的Pratap Misra教授，以及Ted Morgan先生和Skyhook 無綫通信公司的Farshid Alizadeh博士，他們直接或間接地幫助作者擴展瞭這方麵的知識，並協助作者明晰瞭在準備本書新素材上的思路。我們還需要特彆感謝美國國傢科學基金會（NSF），國防遠景研究規劃局（DARPA），國傢標準和技術委員會（NIST）、國防部（DoD）以上均是美國的機構

《探索浩瀚宇宙：從星塵到文明的演進》 本書將帶領讀者踏上一場跨越時空的宏偉旅程，深入探尋宇宙的起源、演化以及其中生命的奧秘。我們並非以枯燥的公式和晦澀的理論堆砌，而是通過生動的故事、震撼的景象和前沿的科學發現，勾勒齣一幅波瀾壯闊的宇宙畫捲。 第一章：寂靜的開端——宇宙大爆炸的黎明 我們從那裏來？這是一個古老而又永恒的問題。本書的第一章將帶領我們迴到宇宙的最初，那個難以想象的奇點。我們不會止步於“大爆炸”這個詞匯，而是深入剖析其背後的物理機製，理解能量如何轉化為物質，如何在膨脹中冷卻，並最終孕育齣最基本的粒子。你將瞭解到宇宙學中最令人著迷的幾個概念：宇宙微波背景輻射，它如同宇宙嬰兒時期的快照，訴說著早期宇宙的溫度和密度；以及宇宙的膨脹，如何將我們從一個熾熱緻密的點推嚮如今浩瀚的尺度。我們將以科學傢的視角，復盤那些顛覆認知的觀測證據，例如哈勃定律如何揭示宇宙正在加速擴張，以及暗物質和暗能量這些“看不見的力量”是如何塑造瞭我們所知的宇宙。 第二章：星辰的誕生與演化——宇宙中的煉金術 當宇宙逐漸冷卻，粒子開始聚集，第一批恒星便在引力的召喚下點燃瞭。本章將詳細描繪恒星生命的壯麗史詩。你將瞭解到不同質量的恒星如何有著截然不同的命運：小質量恒星如何燃燒億萬年，最終化為白矮星；而大質量恒星又如何經曆超新星爆發，將宇宙中最重的元素拋灑嚮星際空間。我們將深入恒星的核心，理解核聚變的過程，這是宇宙中最偉大的煉金術，將氫轉化為氦，將氦轉化為碳、氧，直到鐵。這些元素，正是構成我們自身以及我們所處世界的基石。我們會探索星係是如何形成的，從最初的微小漲落，到引力將氣體和塵埃聚集，形成巨大的鏇渦和橢圓，再到它們之間不斷的碰撞與融閤，共同譜寫星係演化的宏偉篇章。 第三章：行星的搖籃——生命誕生的前奏 在恒星的光輝之下，行星係統開始孕育。本章將聚焦於行星的形成過程，從圍繞年輕恒星鏇轉的星盤，到塵埃顆粒的碰撞、吸積，最終形成岩石行星和氣態巨行星。我們將一同探索太陽係的形成，理解地球是如何在恰到好處的軌道上，擁有適宜的水和大氣，成為孕育生命的沃土。本書將審視係外行星的發現，介紹那些令人驚嘆的“超級地球”、“熱木星”以及位於“宜居帶”內的潛在行星。你將瞭解到科學傢們如何利用淩日法、徑嚮速度法等多種手段，探測遙遠恒星周圍的行星，並分析它們的成分和大氣，搜尋生命存在的跡象。 第四章：生命的奇跡——從單細胞到復雜生物 生命，是宇宙中最令人著迷的現象之一。本章將追溯生命起源的漫長曆程。我們將從地球早期化學演化的角度，探討無機物如何通過一係列復雜的化學反應，最終形成有機分子，進而發展齣自我復製的能力。你將瞭解到早期生命形態的多樣性，從最簡單的原核生物，到光閤作用的齣現如何改變瞭大氣成分，再到真核生物的演化，為復雜生命的誕生奠定瞭基礎。我們將深入探討生物多樣性的形成，從自然選擇和基因突變的角度，理解地球上億萬種生命形式是如何一步步演化而來。本書將重點關注那些關鍵的演化節點，例如寒武紀生命大爆發，脊椎動物的齣現，以及恐龍時代的輝煌與滅絕。 第五章：智慧的曙光——人類的起源與文明的曙光 在無數生命形式中，人類以其獨特的智慧和創造力脫穎而齣。本章將聚焦於人類的起源，從早期猿類到智人的演化曆程。我們將審視化石證據，理解人類直立行走、大腦容量增大以及工具使用的重要性。隨後，我們將進入文明的黎明，探討農業的齣現如何改變瞭人類的生活方式，催生瞭定居、村落和城市的形成。你將瞭解到文字、藝術、宗教和哲學的起源，以及它們如何塑造瞭早期人類社會。本書將迴顧人類文明發展的重要裏程碑，從古代文明的興衰，到科學革命的爆發，再到工業時代的深刻變革，以及信息時代的到來。 第六章：未來的遠航——探索宇宙深處與文明的未來 宇宙的奧秘遠未窮盡，人類的探索永無止境。本章將展望人類的未來，以及我們探索宇宙的宏偉藍圖。我們將討論當前天文學和空間科學的前沿課題，例如搜尋地外文明（SETI）的進展，以及探測係外生命的可能性。你將瞭解到新一代的望遠鏡和探測器，它們將帶領我們看到更遠、更清晰的宇宙。本書還將觸及關於人類未來發展的思考，例如在資源日益枯竭的地球上，我們是否需要走嚮星際殖民；以及人工智能、基因工程等技術將如何重塑人類自身。我們將以開放的心態，探討人類文明在宇宙中的位置，以及我們可能麵臨的機遇與挑戰。 《探索浩瀚宇宙：從星塵到文明的演進》 是一本麵嚮所有對宇宙充滿好奇的讀者而作的書。無論你是對天文知識略知一二，還是剛剛邁入科學殿堂的學生，亦或是希望從更宏觀的角度理解世界和自身的普通讀者，本書都將為你提供一場深刻而愉悅的知識盛宴。我們希望通過這本書，激發你對宇宙的敬畏之心，對生命的珍視之情，以及對未來的探索之誌。因為，我們每個人，都曾是星塵的一部分，也都在書寫著屬於自己的宇宙史詩。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，一開始我對這本《無綫接入與定位——原理與技術》並沒有抱太高的期望，畢竟市麵上同類書籍不少，很多都偏嚮理論，讀起來味同嚼蠟。然而，這本書徹底顛覆瞭我的看法。作者在內容組織上非常有條理，清晰地將無綫接入和定位兩個大的主題分開，但又巧妙地將它們聯係起來，展現瞭兩者之間密不可分的關係。我非常欣賞書中對於“無綫接入”部分的處理，它不僅講解瞭各種主流的無綫接入技術，比如Wi-Fi、藍牙，還對一些相對小眾但同樣重要的技術，如LoRa（長距離低功耗廣域網）等進行瞭介紹，並詳細分析瞭它們各自的優缺點以及適用場景。這讓我能夠更全麵地瞭解無綫通信的生態係統，而不是僅僅局限於那些耳熟能詳的技術。在“定位”部分，作者更是深入剖析瞭各種定位技術的原理，從三角測量、指紋識彆到多普勒效應等，講解得非常透徹。我尤其喜歡書中關於差分GPS（DGPS）和實時動態GPS（RTK）的闡述，理解瞭它們是如何通過差分信號來提高GPS定位精度的，這對於一些對精度要求非常高的應用場景至關重要。這本書的語言風格也十分流暢，避免瞭過於生硬的學術術語，更多的是用貼近實際應用的比喻和講解，讓我在閱讀過程中能夠輕鬆理解復雜的概念。總而言之，這是一本兼具理論深度和實踐指導意義的優秀著作，非常值得推薦給所有對無綫技術和定位技術感興趣的讀者。

評分☆☆☆☆☆

這本書對我來說，與其說是一本技術書籍，不如說是一次精彩的技術探索之旅。《無綫接入與定位——原理與技術》的魅力在於它能夠將看似抽象的技術概念，通過生動形象的描述，以及大量精心設計的圖例，展現在讀者麵前。我最喜歡的部分是關於無綫接入技術演進的曆史脈絡梳理。作者並沒有急於介紹最新最炫的技術，而是先從2G、3G一路講到4G、5G，詳細闡述瞭每一代蜂窩移動通信技術在頻譜利用、數據傳輸速率、網絡架構等方麵的重大革新。這讓我能夠深刻理解移動通信技術是如何一步步發展至今的，以及背後的技術瓶頸和解決方案。在定位技術方麵，書中對各種技術的原理講解也十分到位。我一直對室內定位的挑戰感到好奇，而這本書則詳細介紹瞭基於Wi-Fi、藍牙、UWB等多種技術的室內定位方法，並分析瞭它們在精度、成本、功耗等方麵的權衡。尤其吸引我的是關於UWB（超寬帶）技術的介紹，它以其高精度和低功耗的特性，在室內定位和精準測距方麵展現齣巨大的潛力。書中對UWB的傳輸原理、時域脈衝特性等進行瞭深入的講解，讓我對這項前沿技術有瞭更清晰的認識。這本書的內容非常豐富，覆蓋瞭無綫接入和定位的方方麵麵，並且在講解過程中，始終貫穿著對技術原理的深入剖析，讓我受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直讓我大開眼界！作為一個對無綫技術一直充滿好奇，但又苦於找不到一本足夠係統、又易於理解的入門書籍的讀者來說，《無綫接入與定位——原理與技術》無疑是雪中送炭。我尤其喜歡書中對各種無綫接入技術的闡述，從Wi-Fi到藍牙，再到蜂窩網絡，作者並沒有簡單地羅列它們，而是深入淺齣地剖析瞭它們背後的核心原理。例如，在講解Wi-Fi時，書中不僅提到瞭802.11標準的不同版本，還花瞭大量篇幅解釋瞭多路訪問控製（MAC）層的機製，比如CSMA/CA的衝突避免原理，以及OFDM（正交頻分復用）技術如何提高頻譜利用率和抗多徑乾擾能力。這些內容對我來說是全新的，但書中通過大量的圖示和形象的比喻，讓原本枯燥的技術概念變得生動有趣，我甚至能夠想象齣信號在空中傳播的物理過程。此外，書中關於定位技術的部分也同樣精彩，從傳統的GPS，到室內定位的Wi-Fi指紋、藍牙信標，再到新興的UWB（超寬帶）技術，都做瞭非常詳盡的介紹。我特彆對Wi-Fi指紋定位的原理印象深刻，理解瞭如何通過收集特定區域的Wi-Fi信號強度信息，建立一個“指紋數據庫”，然後通過實時測量當前環境的信號強度來匹配數據庫，從而實現精確定位。這些知識不僅滿足瞭我對無綫世界的好奇心，更重要的是，它們為我後續深入學習相關領域的知識打下瞭堅實的基礎，讓我對未來的無綫通信和物聯網應用有瞭更清晰的認識。

評分☆☆☆☆☆

讀完《無綫接入與定位——原理與技術》這本書，我最大的感受就是——原來無綫世界可以如此精妙！這本書的作者在內容的呈現上，將理論的嚴謹性與實踐的指導性完美結閤。我尤其被書中對不同無綫接入技術的對比分析所吸引。作者並沒有簡單地介紹每種技術，而是通過分析它們的頻譜效率、功耗、覆蓋範圍、成本等關鍵指標，以及它們各自所遵循的標準（如IEEE 802.11係列、Bluetooth Core Specification等），讓讀者能夠清晰地認識到它們在不同應用場景下的適用性。我從書中瞭解到瞭Wi-Fi 6（802.11ax）在OFDMA和MU-MIMO等方麵的技術革新，以及它如何解決Wi-Fi網絡擁堵的問題，這對於我理解當前無綫網絡性能的提升非常有幫助。在定位技術方麵，書中對多種定位原理的講解也十分到位。我非常喜歡作者在介紹GPS（全球定位係統）時，對衛星信號的傳播路徑、接收機的工作原理以及定位誤差的來源進行瞭細緻的分析。而對於室內定位，書中對基於射頻的定位技術，如RSSI（接收信號強度指示）和AoA（到達角）的原理和局限性，以及如何通過算法來優化定位精度，都進行瞭深入的探討。這本書讓我對無綫通信和定位技術有瞭更全麵、更深入的理解，也激發瞭我對這些領域未來發展趨勢的思考。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，《無綫接入與定位——原理與技術》這本書給我帶來瞭很多意想不到的驚喜。作為一個在無綫通信領域摸爬滾打多年的工程師，我本以為能夠從中找到一些我所需要的技術細節，但這本書的內容之廣度與深度，著實超齣瞭我的預期。在無綫接入技術部分，書中不僅涵蓋瞭Wi-Fi、藍牙、Zigbee等我們日常接觸最多的技術，還詳細講解瞭NB-IoT、LoRa等物聯網通信技術，以及它們在不同應用場景下的優勢與局限性。我尤其欣賞書中對不同接入技術在物理層和MAC層關鍵技術點的闡述，比如OFDMA（正交頻分多址）在5G中的應用，以及TDMA（時分多址）在早期移動通信中的作用，都分析得非常透徹。而定位技術部分，更是讓我眼前一亮。書中對從最早的基於信號強度的粗略定位，到後來的三角測量、指紋識彆，再到如今的UWB、AI輔助定位，進行瞭係統性的梳理和講解。我對書中關於多徑效應在定位中的影響以及如何通過算法進行補償的討論，印象尤為深刻。此外，書中還涉及瞭一些定位技術的融閤應用，比如利用Wi-Fi和慣性導航（IMU）的融閤來提高室內定位的連續性和精度，這讓我看到瞭未來定位技術發展的一些方嚮。總而言之，這是一本非常紮實的技術書籍，對於希望深入理解無綫接入與定位技術的專業人士來說，絕對是一筆寶貴的財富。