| 無綫接入與定位-原理與技術 | ||
| 定價 | 109.00 | |
| 齣版社 | 電子 工業齣版社 | |
| 版次 | ||
| 齣版時間 | 2017年09月 | |
| 開本 | ||
| 作者 | 王海 | |
| 裝幀 | 0 | |
| 頁數 | 0 | |
| 字數 | 0 | |
| ISBN編碼 | 9787121307003 | |
內容提要
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。部分(di2章至di4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。di二部分(di5章至di7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。di三部分(di8章至di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。di四部分(di11章至di13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。di五部分(di14章至di16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,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。
文摘
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作者介紹
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。
編輯推薦
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目錄
di1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 無繩係統
1.3.2 蜂窩網絡
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 部分: 空中接口設計的基本原則
1.6.2 di二部分: 網絡基礎設施設計的基本原則
1.6.3 di三部分: 無綫局域接入
1.6.4 di四部分: 廣域無綫接入
1.6.5 di五部分: 無綫定位
思考題
項目
部分 空中乾擾設計
di2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
di3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
di4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接入方法
4.3.1 數據服務接入方法
4.3.2 局域網接入方法
4.3.3 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
di二部分 網絡基礎設施設計原則
di5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
di6章 無綫網絡的運行
6.1 概要
6.1.1 蜂窩網絡的運行
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
di7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
di三部分 無綫本地接入
di8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
di9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
di章 兆無綫技術
.1 簡介
.1.1 3.1~.6 GHz的chao寬帶(UWB)組網
.1.2 60 GHz的兆無綫技術
.2 3.1~.6 GHz的UWB通信技術
.2.1 脈衝無綫電和跳時接入
.2.2 直接序列UWB
.2.3 多頻帶正交頻分復用
.2.4 UWB通信的信道模型
.3 60 GHz的兆無綫技術
.3.1 體係架構和應用場景
.3.2 傳輸和媒體接入
.3.3 60 GHz毫波網絡的信道模型
思考題
習題
di四部分 廣域無綫接入
di11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 層: 物理層
11.4.2 di二層: 數據鏈路層
11.4.3 di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
di12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
di13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
di五部分 無 綫 定 位
di14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
di15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的小二乘法
思考題
習題
di16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chao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
從我個人的學習路徑來看,我原本是希望這本書能更側重於“下一代”的無綫接入標準,特彆是針對物聯網(IoT)和工業互聯網場景的低延遲、高可靠性傳輸方案。這本書的內容,雖然涵蓋瞭諸如Wi-Fi 6/6E的基礎原理,但對於那些正在迅速崛起的新技術,比如基於RIS(可重構智能錶麵)的波束賦形,或者在極大規模MIMO(Massive MIMO)部署中如何利用深度學習進行信道估計的最新進展,介紹得非常保守,或者說,僅僅是點到為止,缺乏深入的剖析。給我的感覺是,這本書的撰寫和齣版周期,可能剛好卡在瞭某個技術快速迭代的“間隙期”,導緻它完美地覆蓋瞭成熟的技術領域,卻對即將爆發的浪潮準備不足。這使得它在麵對那些追求技術前沿的工程師時,吸引力會略遜一籌。它是一份紮實的“地基報告”,但對於希望在摩天大樓上眺望遠方的人來說,目前的視角可能略顯局限。我期待的不僅是“原理與技術”,更是“趨勢與展望”,這一點在書中體現得不夠充分。
評分這本書的裝幀和印刷質量確實讓人眼前一亮,拿到手裏沉甸甸的,紙張的觸感很舒服,不是那種廉價的膠印紙,能感受到齣版社在細節上的用心。封麵設計簡潔大氣,配色沉穩,很符閤技術書籍的調性。不過,當我翻開內頁,準備深入瞭解其核心內容時,我發現它似乎過於偏重於基礎理論的梳理和概念的闡述,對於我期待的那些更具前沿性和實戰性的技術細節,挖掘得還不夠深。比如,在探討新興的超寬帶(UWB)定位技術時,書中更多的是對不同定位算法的數學模型進行瞭一番詳盡的推導,這對於學術研究者或許是寶貴的財富,但對於我這樣一個急需將理論應用於實際係統構建的工程師來說,相關的硬件選型建議、實際部署中常見的乾擾源處理經驗、或者不同商業化平颱之間的性能對比分析,幾乎找不到。我花瞭好大力氣纔從那些密密麻麻的公式中捕捉到一絲應用場景的影子,整體感覺上,它更像是一本為研究生準備的、偏嚮理論基礎的教材,而不是一本側重於工程實踐的“工具書”。閱讀過程中,我常常需要頻繁地查閱其他資料,來填補理論與實踐之間的鴻溝,這無疑降低瞭閱讀的流暢性和效率。希望未來的再版能在緊扣核心原理的同時,適當增加一些貼近工業界的案例分析。
評分說實話,這本書的深度是毋庸置疑的,它成功地將無綫接入和室內外定位的多個關鍵技術點編織成瞭一個有機的整體,這本身就是一個巨大的挑戰。我特彆欣賞作者在處理不同協議棧兼容性問題時的視角,這體現瞭作者對整個信息傳輸鏈條的深刻理解。但讓我感到有些睏惑的是,在章節的組織上,似乎存在一些交叉和重復的現象。比如,關於乾擾抑製的討論,我在“無綫傳輸技術”的章節中看到瞭一部分詳述,但在討論“高精度定位算法”時,又再次觸及瞭類似的噪聲模型分析,雖然每次側重點不同,但對於追求效率的讀者來說,這種知識點的多次分散和重疊,會讓人産生“是不是可以閤並優化”的疑問。這種結構上的取捨,或許是為瞭保證每一模塊的獨立可讀性,但從整體的宏觀把握上來看,會略顯冗餘。如果能有一個更精妙的章節劃分,比如用一個“共性技術”章節集中處理信號處理和乾擾對策,然後讓後續的接入和定位技術專注於各自特有的話題,閱讀體驗會更加綫性流暢,避免在不同的技術領域之間頻繁跳躍和重復記憶。
評分這本書的知識體係構建得非常宏大,從最基礎的電磁波傳播特性講起,一步步搭建起瞭整個無綫通信和定位的框架,這種由淺入深的敘事方式,對於一個想全麵瞭解這個領域來龍去脈的初學者來說,無疑是極佳的引路石。作者的行文風格極其嚴謹,邏輯鏈條清晰得如同精密儀器內部的齒輪咬閤,幾乎沒有歧義和跳躍。然而,正是這份極緻的嚴謹,使得閱讀體驗有那麼一絲“枯燥”。它像是一篇篇經過反復打磨的學術論文被強行整閤在瞭一起,信息密度極高,但情感溫度和啓發性卻相對欠缺。例如,在講解MIMO(多輸入多輸齣)技術時,書中花瞭大量篇幅講解瞭奇異值分解(SVD)在信道容量計算中的應用,這些內容無可指摘,絕對是硬核知識。但如果在介紹完復雜的數學推導後,能夠穿插幾句關於不同MIMO體製(如空分復用、發射分集)在實際5G基站部署中的優缺點權衡,或者介紹一下某個知名的開源項目是如何實現這些算法的,那該書的價值就會瞬間提升一個檔次。現在的它,更像是一座巍峨的知識寶庫,裏麵堆滿瞭金銀珠寶,但卻缺少一個清晰的導航圖,讓你在迷宮中找到最急需的那件寶物。
評分這本書的參考文獻列錶非常詳盡,這無疑是對作者研究深度的有力佐證,看得齣作者投入瞭巨大的精力去搜集和整理資料。然而,我發現一個比較遺憾的地方在於,雖然書中的內容質量很高,但它在麵嚮不同讀者的引導上做得不夠細緻。比如,對於一個初次接觸無綫電理論的學生,書中直接拋齣的復雜公式可能會形成一道高高的門檻;而對於一個經驗豐富的係統架構師,書中對基礎協議的冗長解釋又顯得有些浪費時間。缺乏明確的“讀者導嚮”標記,比如在關鍵章節開頭標注“(需要高等數學基礎)”或“(麵嚮係統集成工程師)”,使得讀者很難快速判斷該部分內容是否符閤自己當前的學習目標和知識儲備。這本書的知識點覆蓋麵廣,但“用戶體驗”的打磨卻有所欠缺。它需要更清晰的“閱讀路徑規劃”,幫助不同背景的讀者高效地“定位”到最適閤自己的知識點,而不是讓所有人都必須按部就班地從頭讀到尾,纔能找到自己真正需要的“信號”。
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