随机多址通信系统理论及仿真研究 9787115438829 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

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• 通信系统
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• 仿真
• 信道编码
• 调制解调
• 移动通信
• 通信原理
• 信号处理

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115438829

商品编码：29637743054

包装：平装

出版时间：2017-01-01

基本信息

书名:随机多址通信系统理论及仿真研究

：59.00元

售价：44.3元,便宜14.7元,折扣75

作者:丁洪伟,柳虔林,赵一帆,周圣杰,杨志军

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2017-01-01

ISBN：9787115438829

字数：

页码：173

版次：01

装帧：平装

开本：大32开

商品重量：0.4kg

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。

内容提要

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。

目录

作者介绍

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。

文摘

序言

探索无线通信的奥秘：从信号的诞生到网络的脉动 本书是一部深入剖析现代无线通信系统核心理论与实践的力作。它带领读者穿越信号传输的迷人世界，揭示信息如何在纷繁复杂的电磁频谱中找到自己的道路，并最终汇聚成驱动数字时代的澎湃能量。本书不仅致力于构建坚实的理论基础，更强调通过仿真手段将抽象概念转化为可观、可感知的工程实践，为读者提供一条从理论到应用的清晰路径。 第一部分：无线通信的基石——信号与信道 在信息爆炸的时代，无线通信已成为连接世界的生命线。然而，要理解其高效运转的背后，我们必须首先深入理解信号的本质及其在无线环境中遇到的挑战。本书的第一部分将从最基础的信号理论出发，为读者构建起一座通往无线通信殿堂的坚实桥梁。 第一章：信号的数学描述与频谱分析 任何信息的传递都离不开信号。本章将详细介绍信号的数学表示方法，包括时域和频域的描述。我们将学习傅里叶级数与傅里叶变换，理解信号如何分解为一系列不同频率的正弦波分量，从而揭示其频谱特性。通过对各种典型信号（如脉冲信号、正弦信号、方波信号等）的频谱分析，读者将深刻理解信号的带宽、中心频率等关键参数对其传输性能的影响。此外，本章还将探讨信号的能量和功率概念，以及采样定理在数字信号处理中的核心作用，为后续的数字调制技术奠定理论基础。 第二章：信道模型与衰落分析 无线信道并非一个简单的传输介质，它是一个复杂且动态的环境，对信号的传输产生着至关重要的影响。本章将深入探讨各种典型的无线信道模型，包括自由空间传播模型、陆地移动无线信道模型（如Rice模型、Rayleigh模型、Nakao模型等）。我们将重点分析信号在传播过程中可能遇到的各种衰落现象，如路径损耗、阴影衰落（阴影效应）和快衰落（瑞利衰落）。这些衰落会显著降低信号的强度和质量，是无线通信系统设计中必须克服的主要障碍。本章还将引入统计学工具，学习如何量化和描述这些衰落的概率分布，为后续的抗衰落技术设计提供依据。 第三章：噪声的来源与影响 任何通信系统都无法摆脱噪声的干扰。本章将系统梳理各种噪声的来源，包括热噪声、散粒噪声、以及来自外部环境的干扰噪声（如同频干扰、邻频干扰）。我们将详细分析不同类型噪声的统计特性，并学习如何使用信噪比（SNR）和最小可辨信号功率等指标来量化噪声对信号质量的影响。理解噪声的特性，是设计能够有效抵抗噪声干扰的接收机和信号处理算法的前提。 第二部分：信息编码与调制——让信号“说话” 将要传输的信息转化为能够在无线信道中可靠传播的信号，需要精妙的编码和调制技术。本部分将带领读者深入探索这些关键环节。 第四章：信源编码与数据压缩 在信息传输之前，对其进行有效的编码可以最大程度地减少冗余，提高传输效率。本章将介绍信息论的基本概念，包括信息熵、互信息等。我们将探讨各种信源编码技术，如霍夫曼编码、算术编码等，这些技术能够根据信息源的统计特性，为不同的符号分配不同长度的码字，从而实现数据压缩。理解信源编码的原理，有助于我们从源头上优化信息传输的效率。 第五章：信道编码与纠错机制 无线传输过程中，信号不可避免地会受到噪声和衰落的干扰，导致错误发生。信道编码技术正是为了在接收端检测和纠正这些错误而设计的。本章将详细介绍线性分组码、卷积码等经典信道编码方案。我们将学习海明距离、码字结构等概念，理解编码增益的原理。此外，本章还将探讨现代高效率编码技术，如Turbo码和LDPC码，它们在现代通信系统中扮演着至关重要的角色，极大地提高了系统的可靠性。 第六章：数字调制技术 为了将编码后的数字信息高效地加载到载波信号上进行传输，我们需要进行数字调制。本章将全面介绍各种主流的数字调制技术，包括幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）、相位键控（PSK）以及组合调制方式，如正交幅度调制（QAM）。我们将分析不同调制方式的频谱效率、抗噪声能力以及复杂度，帮助读者理解在不同应用场景下选择合适调制技术的考量因素。本章还将简要介绍现代自适应调制和编码（AMC）技术，它能够根据信道条件动态调整调制和编码方式，以实现最佳的传输性能。 第三部分：多址接入与资源管理——让“多人”共享“一条路” 随着无线用户数量的爆炸式增长，如何让众多用户在有限的频谱资源下共享无线接入成为关键问题。本部分将聚焦于这一挑战，并介绍其解决方案。 第七章：多址接入技术原理 多址接入（Multiple Access）技术是允许多个用户共享同一通信信道的关键。本章将系统梳理和分析目前广泛应用的多址接入技术。我们将详细讲解频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）的基本原理和优缺点，以及它们在早期通信系统中的应用。随后，我们将重点介绍码分多址（CDMA）的核心思想，包括扩频通信、伪随机码序列的应用，以及其在抗干扰和保密性方面的优势。最后，本章将深入探讨目前主流的空分多址（SDMA）技术，特别是与大规模MIMO（Massive MIMO）相关的波束赋形技术，它利用空间维度进行用户隔离，显著提升了频谱效率。 第八章：随机多址接入的概念与分析 在许多情况下，例如突发式通信场景，用户的接入请求并不是事先确定的，而是随机出现的。本章将聚焦于“随机多址接入”这一核心概念，并对其进行深入的理论分析。我们将探讨分组随机接入（Packet Random Access）的经典模型，如ALOHA及其改进型（Slotted ALOHA、CSMA/CD、CSMA/CA）。这些技术在早期的无线局域网和蜂窝系统中扮演了重要角色。本章将详细分析这些协议的性能指标，如吞吐量和平均延迟，并探讨在不同负载情况下它们的性能表现。我们将深入研究其背后的概率论和排队论原理，理解为何这些看似“随机”的接入方式能够在一定程度上实现资源的有效共享。 第九章：现代随机接入的演进与优化 传统的ALOHA类协议在面对海量连接和高并发场景时，会面临信道利用率不高、冲突概率增加等问题。本章将介绍现代随机接入技术及其优化策略，以适应日益增长的无线设备和业务需求。我们将探讨基于帧的随机接入（Frame-based Random Access）和采用更智能的随机接入控制机制。例如，在LTE和5G系统中，随机接入信道（RACH）的资源分配和功率控制策略都进行了优化，以减少冲突并提高接入成功率。本章还将涉及一些先进的随机接入策略，如基于博弈论的接入决策，以及在物联网（IoT）场景下，如何设计低功耗、高效率的随机接入方案。 第四部分：仿真实现与性能评估——理论走向实践 纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。本部分将引导读者将所学的理论知识转化为可执行的仿真模型，并通过仿真来验证理论的有效性，评估系统的性能。 第十章：仿真平台的选择与搭建 要对复杂的无线通信系统进行仿真，一个合适的仿真平台至关重要。本章将介绍当前主流的无线通信仿真工具，如MATLAB/Simulink、NS-3、OMNeT++等。我们将详细讲解这些平台的特点、优势以及适用场景，并指导读者如何选择最适合自身研究需求的仿真工具。此外，本章还将介绍如何搭建基本的仿真环境，包括所需的软件安装、库配置等，为后续的仿真模型构建打下基础。 第十一章：核心仿真模型的构建 本章将带领读者一步步构建无线通信系统的核心仿真模型。我们将从最基础的信号生成、信道建模开始，逐步加入编码、调制、多址接入等关键模块。读者将学习如何将第二部分和第三部分介绍的理论算法转化为可执行的仿真代码。我们将重点讲解如何实现随机多址接入协议的仿真，包括信道访问机制、冲突检测与处理等。通过具体的代码示例和详细的解释，读者将能够理解如何将抽象的数学模型映射到具体的仿真实现中。 第十二章：系统性能评估与参数优化 构建完仿真模型后，如何对其性能进行科学评估是关键。本章将介绍常用的无线通信系统性能评估指标，如误码率（BER）、吞吐量、接入成功率、平均延迟、频谱效率等。我们将学习如何通过仿真实验来测量这些指标，并理解它们与系统参数之间的关系。例如，我们将通过仿真来分析不同信噪比、不同用户数量、不同接入协议下的系统性能表现。此外，本章还将探讨如何利用仿真结果来优化系统参数，例如调整信道编码的约束长度、改变调制阶数、优化随机接入的随机数生成参数等，以达到最佳的系统性能。 结语 本书致力于为读者提供一个全面、深入的无线通信理论与仿真研究视角。从信号的本质到复杂的多址接入机制，再到如何通过仿真将理论变为现实，本书力求以清晰的逻辑、严谨的论证和生动的实例，引领读者掌握现代无线通信系统的精髓。无论您是通信领域的初学者，还是希望深入研究的专业人士，本书都将为您打开一扇通往无线通信广阔天地的大门，激发您探索更多未知领域的兴趣与能力。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的排版和装帧设计本身就透露出一种对内容的尊重与呼应。纸张的质感、字体的选择，乃至留白的艺术，都营造出一种沉静、肃穆的阅读氛围。这使得原本就厚重的文本内容，在物理层面也获得了足够的仪式感。我尤其喜欢其中穿插的那些看似不经意的插图或手稿复印件，它们往往在关键的叙事节点出现，如同幕后的提示，引导读者去思考作者留下的隐喻。这种跨媒介的叙事尝试，为读者构建了一个更为立体和互动的阅读体验。它不再是单向的输出，而更像是一场与文本设计者之间的默契互动。对于那些对艺术形式和载体本身有执着追求的读者而言，这本书在美学层面的完成度，足以让其在众多同类作品中脱颖而出，成为可以被反复把玩和细细品味的珍藏之作。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我感到震撼的，是它对“边缘地带”的关注与书写。作者的目光总是精准地投向那些被主流叙事所遗漏的角落——无论是地理上的偏远村落，还是心理上的灰色地带。他笔下的人物，带着一种野蛮生长的生命力，他们身上没有被现代文明磨平的棱角，他们的道德观和生存哲学，构成了对既有秩序的无声反叛与深刻反思。这种粗粝感，在当今文坛上是极其稀缺的。更难得的是，这种对“边缘”的描绘并非居高临下的审视，而是充满了同理心和近乎原始的敬畏。当阅读到那些关于传统手艺、古老信仰在现代冲击下的坚守与消亡时，我感到了一种强烈的悲怆，那是一种关于文明更迭的永恒主题，被作者用近乎纪录片般写实的手法，呈现得淋漓尽致。

评分☆☆☆☆☆

这部作品着实让人眼前一亮，它以一种近乎诗意的笔触，描绘了我们这个时代最引人入胜的几个侧面。作者对于人性的洞察力，简直可以用“入木三分”来形容。书中那些栩栩如生的人物群像，每一个都仿佛是从我身边走出来的老友或宿敌，他们的挣扎、他们的狂喜、他们的沉默，都被细腻地捕捉并放大。尤其值得称道的是，叙事节奏的掌控炉火纯青，张弛有度，高潮迭起却又毫不矫揉造作。在描述宏大历史背景与个体命运交织时，作者没有陷入空泛的说教，而是通过精妙的细节和场景构建，让读者身临其境地体会到时代洪流的冲击力。读完后，那种复杂的情感余韵久久不散，仿佛经历了一场漫长而深刻的旅程，对生活的理解又多了一层坚实的基石。这本书绝非快餐式的消遣读物，它需要你沉下心来，去品味那些潜藏在字里行间、需要你主动去挖掘的深意。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，初翻此书时，我略微被它那晦涩却又极具韵律感的文字风格所震慑。它不像当代许多作品那样追求直白的流畅，反而更像是在搭建一座用古老而坚固的石块砌成的迷宫，每一步前行都需要读者付出专注的智力投入。但一旦适应了这种独特的语境和跳跃式的叙事结构，你会发现其中蕴含着一种独特的逻辑美感和哲学思辨的张力。作者似乎不满足于讲述一个故事，他更热衷于解构“故事”本身是如何被建构、如何被记忆、以及如何被遗忘的。书中对时间维度的处理尤其精妙，过去、现在和可能性的未来被巧妙地编织在一起，形成一种多层次的现实感。这对于那些习惯于线性叙事的朋友来说，或许是个挑战，但对于追求智力刺激和文本深度的读者来说，这本书无疑是一份丰厚的馈赠，它挑战了我们既有的阅读习惯，并最终给予了超越预期的回报。

评分☆☆☆☆☆

这部作品的整体基调是偏向于冷静甚至略带疏离的，但它所探讨的主题却极其宏大和炙热：关于身份的构建、记忆的不可靠性，以及个体在巨大社会结构下的无力感。作者似乎并不急于给出答案，而是抛出了无数个尖锐的问题，让读者带着这些问题离开书本，继续在日常生活中寻找影子。这种“留白”的处理，是成熟作家的标志之一。它要求读者积极地参与到意义的生产过程中来，你读到的内容，很大程度上取决于你自身的人生经验与思考深度。我感觉自己像是在参与一场智力上的辩论，作者是最好的那个对手，他总能用出人意料的逻辑链条把我带到意想不到的结论面前。这不是一本用来“放松”的书，它更像是一次对心智的“打磨”过程，虽然过程略显辛苦，但结束后，你无疑会变得更加敏锐和清醒。