隨機多址通信係統理論及仿真研究 9787115438829 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

丁洪偉，柳虔林，趙一帆，周聖傑，楊誌軍 著

圖書標籤:

• 通信係統
• 隨機多址
• 無綫通信
• 信息論
• 仿真
• 信道編碼
• 調製解調
• 移動通信
• 通信原理
• 信號處理

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115438829

商品編碼：29637743054

包裝：平裝

齣版時間：2017-01-01

基本信息

書名:隨機多址通信係統理論及仿真研究

：59.00元

售價：44.3元,便宜14.7元,摺扣75

作者:丁洪偉,柳虔林,趙一帆,周聖傑,楊誌軍

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2017-01-01

ISBN：9787115438829

字數：

頁碼：173

版次：01

裝幀：平裝

開本：大32開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

本書語言簡潔，結構清晰，內容係統全麵，注重基礎知識與仿真結閤。在協議的講解上，既介紹瞭協議的原理、吞吐量的具體推導過程，提供瞭仿真的具體步驟及代碼，也提供瞭處理結果的一些經驗技巧和注意事項，以同時提高讀者的理論知識和仿真能力。

內容提要

內容提要
本書介紹瞭隨機多址通信係統廣泛應用於物聯網、無綫傳感器網絡、移動互聯網絡、無綫局域網、蜂窩通信網絡等通信技術的情況；對各類隨機多址通信係統進行瞭建模分析，獲得瞭一係列的解析結果；介紹瞭各類係統的計算機仿真方法，給齣瞭相關仿真結果。
本書分為10章：第1章簡要介紹後續部分將要進行仿真的十九個協議，以及協議之間相應的區彆，讓讀者對隨機多址協議有一個整體的認識；第2章介紹本書仿真所使用的仿真軟件Matlab及仿真的具體流程；第3章詳細介紹ALOHA協議，以及其基於Matlab平颱的仿真具體方法；第4至第8章分彆介紹非堅持CSMA協議、1-堅持CSMA協議、P-堅持CSMA協議、P-檢測CSMA協議、二維概率CSMA協議和在其各自協議的基礎上改進得來的兩個協議，以及協議基於Matlab平颱的具體仿真方法；第9章詳細介紹二叉樹衝突分解算法，以及其基於Matlab平颱的仿真具體方法；第10章對本書所涉及到的具體協議進行比較，並做瞭一個簡要的總結。
本書可作為通信類專業的本科生和研究生的教材或參考書，也適閤從事通信工程領域相關研究人員閱讀。

目錄

作者介紹

丁洪偉，雲南大學信息學院通信工程係教授。主要研究方嚮：隨機多址係統、輪詢多址係統、無綫傳感器網絡。
柳虔林，雲南大學信息學院通信工程係教授。主要研究方嚮：隨機多址係統。

文摘

序言

探索無綫通信的奧秘：從信號的誕生到網絡的脈動 本書是一部深入剖析現代無綫通信係統核心理論與實踐的力作。它帶領讀者穿越信號傳輸的迷人世界，揭示信息如何在紛繁復雜的電磁頻譜中找到自己的道路，並最終匯聚成驅動數字時代的澎湃能量。本書不僅緻力於構建堅實的理論基礎，更強調通過仿真手段將抽象概念轉化為可觀、可感知的工程實踐，為讀者提供一條從理論到應用的清晰路徑。 第一部分：無綫通信的基石——信號與信道 在信息爆炸的時代，無綫通信已成為連接世界的生命綫。然而，要理解其高效運轉的背後，我們必須首先深入理解信號的本質及其在無綫環境中遇到的挑戰。本書的第一部分將從最基礎的信號理論齣發，為讀者構建起一座通往無綫通信殿堂的堅實橋梁。 第一章：信號的數學描述與頻譜分析 任何信息的傳遞都離不開信號。本章將詳細介紹信號的數學錶示方法，包括時域和頻域的描述。我們將學習傅裏葉級數與傅裏葉變換，理解信號如何分解為一係列不同頻率的正弦波分量，從而揭示其頻譜特性。通過對各種典型信號（如脈衝信號、正弦信號、方波信號等）的頻譜分析，讀者將深刻理解信號的帶寬、中心頻率等關鍵參數對其傳輸性能的影響。此外，本章還將探討信號的能量和功率概念，以及采樣定理在數字信號處理中的核心作用，為後續的數字調製技術奠定理論基礎。 第二章：信道模型與衰落分析 無綫信道並非一個簡單的傳輸介質，它是一個復雜且動態的環境，對信號的傳輸産生著至關重要的影響。本章將深入探討各種典型的無綫信道模型，包括自由空間傳播模型、陸地移動無綫信道模型（如Rice模型、Rayleigh模型、Nakao模型等）。我們將重點分析信號在傳播過程中可能遇到的各種衰落現象，如路徑損耗、陰影衰落（陰影效應）和快衰落（瑞利衰落）。這些衰落會顯著降低信號的強度和質量，是無綫通信係統設計中必須剋服的主要障礙。本章還將引入統計學工具，學習如何量化和描述這些衰落的概率分布，為後續的抗衰落技術設計提供依據。 第三章：噪聲的來源與影響 任何通信係統都無法擺脫噪聲的乾擾。本章將係統梳理各種噪聲的來源，包括熱噪聲、散粒噪聲、以及來自外部環境的乾擾噪聲（如同頻乾擾、鄰頻乾擾）。我們將詳細分析不同類型噪聲的統計特性，並學習如何使用信噪比（SNR）和最小可辨信號功率等指標來量化噪聲對信號質量的影響。理解噪聲的特性，是設計能夠有效抵抗噪聲乾擾的接收機和信號處理算法的前提。 第二部分：信息編碼與調製——讓信號“說話” 將要傳輸的信息轉化為能夠在無綫信道中可靠傳播的信號，需要精妙的編碼和調製技術。本部分將帶領讀者深入探索這些關鍵環節。 第四章：信源編碼與數據壓縮 在信息傳輸之前，對其進行有效的編碼可以最大程度地減少冗餘，提高傳輸效率。本章將介紹信息論的基本概念，包括信息熵、互信息等。我們將探討各種信源編碼技術，如霍夫曼編碼、算術編碼等，這些技術能夠根據信息源的統計特性，為不同的符號分配不同長度的碼字，從而實現數據壓縮。理解信源編碼的原理，有助於我們從源頭上優化信息傳輸的效率。 第五章：信道編碼與糾錯機製 無綫傳輸過程中，信號不可避免地會受到噪聲和衰落的乾擾，導緻錯誤發生。信道編碼技術正是為瞭在接收端檢測和糾正這些錯誤而設計的。本章將詳細介紹綫性分組碼、捲積碼等經典信道編碼方案。我們將學習海明距離、碼字結構等概念，理解編碼增益的原理。此外，本章還將探討現代高效率編碼技術，如Turbo碼和LDPC碼，它們在現代通信係統中扮演著至關重要的角色，極大地提高瞭係統的可靠性。 第六章：數字調製技術 為瞭將編碼後的數字信息高效地加載到載波信號上進行傳輸，我們需要進行數字調製。本章將全麵介紹各種主流的數字調製技術，包括幅度鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）、相位鍵控（PSK）以及組閤調製方式，如正交幅度調製（QAM）。我們將分析不同調製方式的頻譜效率、抗噪聲能力以及復雜度，幫助讀者理解在不同應用場景下選擇閤適調製技術的考量因素。本章還將簡要介紹現代自適應調製和編碼（AMC）技術，它能夠根據信道條件動態調整調製和編碼方式，以實現最佳的傳輸性能。 第三部分：多址接入與資源管理——讓“多人”共享“一條路” 隨著無綫用戶數量的爆炸式增長，如何讓眾多用戶在有限的頻譜資源下共享無綫接入成為關鍵問題。本部分將聚焦於這一挑戰，並介紹其解決方案。 第七章：多址接入技術原理 多址接入（Multiple Access）技術是允許多個用戶共享同一通信信道的關鍵。本章將係統梳理和分析目前廣泛應用的多址接入技術。我們將詳細講解頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）的基本原理和優缺點，以及它們在早期通信係統中的應用。隨後，我們將重點介紹碼分多址（CDMA）的核心思想，包括擴頻通信、僞隨機碼序列的應用，以及其在抗乾擾和保密性方麵的優勢。最後，本章將深入探討目前主流的空分多址（SDMA）技術，特彆是與大規模MIMO（Massive MIMO）相關的波束賦形技術，它利用空間維度進行用戶隔離，顯著提升瞭頻譜效率。 第八章：隨機多址接入的概念與分析 在許多情況下，例如突發式通信場景，用戶的接入請求並不是事先確定的，而是隨機齣現的。本章將聚焦於“隨機多址接入”這一核心概念，並對其進行深入的理論分析。我們將探討分組隨機接入（Packet Random Access）的經典模型，如ALOHA及其改進型（Slotted ALOHA、CSMA/CD、CSMA/CA）。這些技術在早期的無綫局域網和蜂窩係統中扮演瞭重要角色。本章將詳細分析這些協議的性能指標，如吞吐量和平均延遲，並探討在不同負載情況下它們的性能錶現。我們將深入研究其背後的概率論和排隊論原理，理解為何這些看似“隨機”的接入方式能夠在一定程度上實現資源的有效共享。 第九章：現代隨機接入的演進與優化 傳統的ALOHA類協議在麵對海量連接和高並發場景時，會麵臨信道利用率不高、衝突概率增加等問題。本章將介紹現代隨機接入技術及其優化策略，以適應日益增長的無綫設備和業務需求。我們將探討基於幀的隨機接入（Frame-based Random Access）和采用更智能的隨機接入控製機製。例如，在LTE和5G係統中，隨機接入信道（RACH）的資源分配和功率控製策略都進行瞭優化，以減少衝突並提高接入成功率。本章還將涉及一些先進的隨機接入策略，如基於博弈論的接入決策，以及在物聯網（IoT）場景下，如何設計低功耗、高效率的隨機接入方案。 第四部分：仿真實現與性能評估——理論走嚮實踐 紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。本部分將引導讀者將所學的理論知識轉化為可執行的仿真模型，並通過仿真來驗證理論的有效性，評估係統的性能。 第十章：仿真平颱的選擇與搭建 要對復雜的無綫通信係統進行仿真，一個閤適的仿真平颱至關重要。本章將介紹當前主流的無綫通信仿真工具，如MATLAB/Simulink、NS-3、OMNeT++等。我們將詳細講解這些平颱的特點、優勢以及適用場景，並指導讀者如何選擇最適閤自身研究需求的仿真工具。此外，本章還將介紹如何搭建基本的仿真環境，包括所需的軟件安裝、庫配置等，為後續的仿真模型構建打下基礎。 第十一章：核心仿真模型的構建 本章將帶領讀者一步步構建無綫通信係統的核心仿真模型。我們將從最基礎的信號生成、信道建模開始，逐步加入編碼、調製、多址接入等關鍵模塊。讀者將學習如何將第二部分和第三部分介紹的理論算法轉化為可執行的仿真代碼。我們將重點講解如何實現隨機多址接入協議的仿真，包括信道訪問機製、衝突檢測與處理等。通過具體的代碼示例和詳細的解釋，讀者將能夠理解如何將抽象的數學模型映射到具體的仿真實現中。 第十二章：係統性能評估與參數優化 構建完仿真模型後，如何對其性能進行科學評估是關鍵。本章將介紹常用的無綫通信係統性能評估指標，如誤碼率（BER）、吞吐量、接入成功率、平均延遲、頻譜效率等。我們將學習如何通過仿真實驗來測量這些指標，並理解它們與係統參數之間的關係。例如，我們將通過仿真來分析不同信噪比、不同用戶數量、不同接入協議下的係統性能錶現。此外，本章還將探討如何利用仿真結果來優化係統參數，例如調整信道編碼的約束長度、改變調製階數、優化隨機接入的隨機數生成參數等，以達到最佳的係統性能。 結語 本書緻力於為讀者提供一個全麵、深入的無綫通信理論與仿真研究視角。從信號的本質到復雜的多址接入機製，再到如何通過仿真將理論變為現實，本書力求以清晰的邏輯、嚴謹的論證和生動的實例，引領讀者掌握現代無綫通信係統的精髓。無論您是通信領域的初學者，還是希望深入研究的專業人士，本書都將為您打開一扇通往無綫通信廣闊天地的大門，激發您探索更多未知領域的興趣與能力。

評分☆☆☆☆☆

這部作品著實讓人眼前一亮，它以一種近乎詩意的筆觸，描繪瞭我們這個時代最引人入勝的幾個側麵。作者對於人性的洞察力，簡直可以用“入木三分”來形容。書中那些栩栩如生的人物群像，每一個都仿佛是從我身邊走齣來的老友或宿敵，他們的掙紮、他們的狂喜、他們的沉默，都被細膩地捕捉並放大。尤其值得稱道的是，敘事節奏的掌控爐火純青，張弛有度，高潮迭起卻又毫不矯揉造作。在描述宏大曆史背景與個體命運交織時，作者沒有陷入空泛的說教，而是通過精妙的細節和場景構建，讓讀者身臨其境地體會到時代洪流的衝擊力。讀完後，那種復雜的情感餘韻久久不散，仿佛經曆瞭一場漫長而深刻的旅程，對生活的理解又多瞭一層堅實的基石。這本書絕非快餐式的消遣讀物，它需要你沉下心來，去品味那些潛藏在字裏行間、需要你主動去挖掘的深意。

評分☆☆☆☆☆

這部作品的整體基調是偏嚮於冷靜甚至略帶疏離的，但它所探討的主題卻極其宏大和炙熱：關於身份的構建、記憶的不可靠性，以及個體在巨大社會結構下的無力感。作者似乎並不急於給齣答案，而是拋齣瞭無數個尖銳的問題，讓讀者帶著這些問題離開書本，繼續在日常生活中尋找影子。這種“留白”的處理，是成熟作傢的標誌之一。它要求讀者積極地參與到意義的生産過程中來，你讀到的內容，很大程度上取決於你自身的人生經驗與思考深度。我感覺自己像是在參與一場智力上的辯論，作者是最好的那個對手，他總能用齣人意料的邏輯鏈條把我帶到意想不到的結論麵前。這不是一本用來“放鬆”的書，它更像是一次對心智的“打磨”過程，雖然過程略顯辛苦，但結束後，你無疑會變得更加敏銳和清醒。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的排版和裝幀設計本身就透露齣一種對內容的尊重與呼應。紙張的質感、字體的選擇，乃至留白的藝術，都營造齣一種沉靜、肅穆的閱讀氛圍。這使得原本就厚重的文本內容，在物理層麵也獲得瞭足夠的儀式感。我尤其喜歡其中穿插的那些看似不經意的插圖或手稿復印件，它們往往在關鍵的敘事節點齣現，如同幕後的提示，引導讀者去思考作者留下的隱喻。這種跨媒介的敘事嘗試，為讀者構建瞭一個更為立體和互動的閱讀體驗。它不再是單嚮的輸齣，而更像是一場與文本設計者之間的默契互動。對於那些對藝術形式和載體本身有執著追求的讀者而言，這本書在美學層麵的完成度，足以讓其在眾多同類作品中脫穎而齣，成為可以被反復把玩和細細品味的珍藏之作。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，初翻此書時，我略微被它那晦澀卻又極具韻律感的文字風格所震懾。它不像當代許多作品那樣追求直白的流暢，反而更像是在搭建一座用古老而堅固的石塊砌成的迷宮，每一步前行都需要讀者付齣專注的智力投入。但一旦適應瞭這種獨特的語境和跳躍式的敘事結構，你會發現其中蘊含著一種獨特的邏輯美感和哲學思辨的張力。作者似乎不滿足於講述一個故事，他更熱衷於解構“故事”本身是如何被建構、如何被記憶、以及如何被遺忘的。書中對時間維度的處理尤其精妙，過去、現在和可能性的未來被巧妙地編織在一起，形成一種多層次的現實感。這對於那些習慣於綫性敘事的朋友來說，或許是個挑戰，但對於追求智力刺激和文本深度的讀者來說，這本書無疑是一份豐厚的饋贈，它挑戰瞭我們既有的閱讀習慣，並最終給予瞭超越預期的迴報。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我感到震撼的，是它對“邊緣地帶”的關注與書寫。作者的目光總是精準地投嚮那些被主流敘事所遺漏的角落——無論是地理上的偏遠村落，還是心理上的灰色地帶。他筆下的人物，帶著一種野蠻生長的生命力，他們身上沒有被現代文明磨平的棱角，他們的道德觀和生存哲學，構成瞭對既有秩序的無聲反叛與深刻反思。這種粗糲感，在當今文壇上是極其稀缺的。更難得的是，這種對“邊緣”的描繪並非居高臨下的審視，而是充滿瞭同理心和近乎原始的敬畏。當閱讀到那些關於傳統手藝、古老信仰在現代衝擊下的堅守與消亡時，我感到瞭一種強烈的悲愴，那是一種關於文明更迭的永恒主題，被作者用近乎紀錄片般寫實的手法，呈現得淋灕盡緻。