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Don Torrieri 著

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118087956

商品编码：29686598080

包装：平装

出版时间：2014-01-01

基本信息

书名:扩展频谱通信系统原理

定价：119.90元

售价：81.5元,便宜38.4元,折扣67

作者:Don Torrieri

出版社：国防工业出版社

出版日期：2014-01-01

ISBN：9787118087956

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页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

托列里编著的这本《扩展频谱通信系统原理（第2版）》系统阐述了扩谱通信中的编码调制、扩谱码同步、分集接收、扩谱信号检测、迭代信道检测等一系列基础问题，重点论述了扩谱通信的基本原理和基础理论。本书内容全面深入，概念清晰，理论分析严谨，仿真、习题和参考资料丰富，是当前*的扩谱通信基础理论著作之一。

目录

章 信道编码与调制
　1.1 分组码
　1.1.1 硬判决译码的错误概率
　1.1.2 软判决译码与脉冲幅度调制的编码度量
　1.1.3 正交信号的编码度量
　1.1.4 无编码的FSK符号度量和错误概率
　1.1.5 性能实例
　1.2 卷积码与格型码
　1.2.1 契尔诺夫界
　1.2.2 网格编码调制
　1.3 交织器
　1.4 经典级联码
　1.5 Turbo码
　1.5.1 MAP译码算法
　1.5.2 并行级联Turbo码
　1.5.3 串行级联Turbo码
　1.6 低密度奇偶校验码
　1.6.1 非规则重复累加码
　1.7 迭代解调与译码
　1.7.1 比特交织编码调制
　1.7.2 仿真实例
　思考题
第2章 直接序列扩谱系统
　2.1 定义和概念
　2.2 扩谱序列和波形
　2.2.1 二进制序列
　2.2.2 移位寄存器序列
　2.2.3 大序列
　2.2.4 自相关函数和功率谱
　2.2.5 特征多项式
　2.2.6 长非线性序列
　2.2.7 码片波形
　2.3 BPSK调制系统
　2.3.1 载波频率上的单音干扰
　2.3.2 一般的单音干扰
　2.3.3 高斯干扰
　2.4 四进制系统
　2.4.1 采用信道编码的系统
　2.5 脉冲干扰
　2.6 基于带通匹配滤波器的解扩
　2.6.1 非相干直扩系统
　2.6.2 抗多径相干系统
　2.7 窄带干扰的消除
　2.7.1 自适应滤波器
　2.7.2 时域自适应滤波
　2.7.3 变换域处理
　2.7.4 非线性滤波
　2.7.5 自适应ACM滤波器
　思考题
第3章 跳频扩谱系统
　3.1 概念和特征
　3.2 正交FSK跳频
　3.2.1 软判决译码
　3.2.2 多音干扰
　3.3 CPM和DPSK调制的跳频系统
　3.4 混合扩谱系统
　3.5 部分频带干扰下的编码
　3.5.1 RS编码
　3.5.2 网格编码调制
　3.5.3 Turbo码和LDPC码
　3.6 频率合成器
　3.6.1 直接频率合成器
　3.6.2 直接数字频率合成器
　3.6.3 间接频率合成器
　思考题
第4章 扩谱码同步
　4.1 扩谱序列的捕获
　4.1.1 匹配滤波器捕获
　4.2 顺序搜索捕获
　4.2.1 均匀分布下的均匀搜索
　4.2.2 连续计数双驻留捕获
　4.2.3 单驻留和匹配滤波捕获
　4.2.4 上下双驻留捕获
　4.2.5 惩罚时间
　4.2.6 其他搜索策略
　4.2.7 捕获时间的概率密度函数
　4.2.8 替代分析
　4.2.9 非连续及序贯搜索
　4.3 捕获相关器
　4.4 扩谱码跟踪
　4.5 跳频图案
　4.5.1 匹配滤波器捕获
　4.5.2 顺序搜索捕获
　4.5.3 跟踪器
　思考题
第5章 衰落与分集
　5.1 路径损耗、阴影和衰落
　5.2 时间选择性衰落
　5.2.1 衰落速率和衰落持续时间
　5.2.2 空间分集和衰落
　5.3 频率选择性衰落
　5.3.1 信道冲激响应
　5.4 衰落信道的分集
　5.4.1 优阵列
　5.4.2 大比合并
　5.4.3 相干二进制调制及其度量
　5.4.4 等增益合并
　5.4.5 选择分集
　5.4.6 发射分集
　5.5 信道编码
　5.5.1 比特交织编码调制
　5.6 Rake解调器
　5.7 分集和扩谱技术
　5.8 多载波直扩系统
　5.8.1 MC—CDMA系统
　5.8.2 采用频域均衡的DS—CDMA系统
　思考题
第6章 码分多址接入
　6.1 DS／CDMA的扩谱序列
　6.1.1 同步通信
　6.1.2 异步通信
　6.1.3 误符号率
　6.1.4 复四进制序列
　6.2 扩谱序列系统
　6.2.1 Jensen不等式
　6.2.2 基于BPSK的直扩系统
　6.2.3 四相直扩系统
　6.3 蜂窝网络和功率控制
　6.3.1 小区间上行链路干扰
　6.3.2 中断分析
　6.3.3 本地平均功率控制
　6.3.4 误比特率分析
　6.3.5 多普勒扩展对功率控制精度的影响
　6.3.6 下行链路功率控制和中断
　6.4 跳频多址接入
　6.4.1 异步FH／CDMA网络
　6.4.2 Ad hoc网络和蜂窝移动网络
　6.4.3 Ad Hoc网络
　6.4.4 蜂窝网络
　6.5 多用户检测器
　6.5.1 优检测器
　6.5.2 去相关检测器
　6.5.3 小均方误差检测器
　6.5.4 自适应多用户检测器
　6.5.5 干扰抵消器
　6.5.6 跳频多用户检测器
　思考题
第7章 扩谱信号的检测
　7.1 直扩信号的检测
　7.2 能量检测器
　7.2.1 噪声功率估计
　7.2.2 其他实现问题
　7.3 跳频信号的检测
　7.4 信道化能量检测器
　思考题
第8章 采用迭代信道估计的扩谱系统
　8.1 期望大化算法
　8.1.1 固定点迭代
　8.2 直扩系统
　8.2.1 编码、调制及信道估计
　8.2.2 迭代接收机结构
　8.2.3 EM算法
　8.2.4 有准确相位信息的接收机
　8.2.5 无相位信息的接收机
　8.2.6 盲PACE估计的折中
　8.2.7 仿真结果
　8.3 信息论导论
　8.4 鲁棒跳频系统
　8.4.1 系统模型
　8.4.2 解调器度量
　8.4.3 信道估计器
　8.4.4 调制指数的选择
　8.4.5 存在部分频带干扰时的性能
　8.4.6 异步多址接入干扰
　思考题
附录A 常见信号的特征
　A.1 带通信号
　A.2 平稳过程
　A.3 直接变频接收机
附录B 常见的概率分布
　B.1 卡方分布
　B.2 中心卡方分布
　B.3 莱斯分布
　B.4 瑞利分布
　B.5 指数分布
附录C 常见自适应算法的收敛
　C.1 LMS算法
　C.1.1 均值的收敛
　C.1.2 失调
　C.2 Frost算法
　C.2.1 均值的收敛
索引

作者介绍

文摘

序言

谱海扬帆：无线通信的隐秘艺术 在这个信息爆炸的时代，我们赖以沟通的无线电波，如同无声的河流，承载着海量的数据，穿越时空的阻隔。然而，这条信息之河并非总是风平浪静，信号的干扰、敌对的窃听、环境的噪声，都可能让信息流变得浑浊不堪，甚至完全中断。我们该如何在这纷繁复杂的电磁频谱中，开辟一条稳定、可靠、安全的通信水道？这便是“谱海扬帆：无线通信的隐秘艺术”所要探讨的核心。 本书并非聚焦于某一种特定的通信技术，而是旨在揭示无线通信领域中那些能够应对严峻挑战、实现鲁棒通信的通用原理和底层机制。它将带领读者深入探索那些“化繁为简，以柔克刚”的通信智慧，理解如何通过巧妙地“隐藏”和“扩散”信号，使其在复杂的电磁环境中如同一叶扁舟，在风浪中稳健前行。 第一章：信号的喧嚣与通信的困境 我们将从一个宏观的视角出发，审视现代无线通信面临的普遍困境。信号的密集叠加，如同城市街道上的车水马龙，彼此干扰，效率低下。电磁频谱资源的稀缺，使得每一次频率的分配都至关重要。而更严峻的是，无线通信的开放性，使得信号极易被截获和分析，信息安全面临前所未有的挑战。在本章中，我们将剖析这些通信的“天敌”，为后续深入探讨解决方案奠定基础。读者将了解到，为何在某些场景下，传统的通信方式显得力不从心，为何我们需要创新的思路来应对这些问题。 第二章：伪装的艺术——“隐形”信号的诞生 如果无法在有限的频谱内提高带宽，那么我们是否可以改变信号在频谱上的“可见度”？本书将深入探讨一种核心的通信策略：如何通过巧妙的设计，让信号在频谱上“隐藏”起来，使其难以被探测和干扰。我们将从信息论和信号处理的基石出发，介绍如何将信息“散布”到更宽广的频带中，使得其能量密度极低，不至于引起普通接收机的注意。 频谱的“伪装术”： 想象一下，一群微小的蜜蜂分散在巨大的花园里，它们的嗡嗡声不易被察觉，但它们共同承载着重要的信息。本书将揭示这种“分散”策略的原理，包括如何利用伪随机序列，将信息数据与一个“伪随机”的载波进行调制。这种调制方式使得信号在频域上呈现出类似噪声的特征，从而“隐身”于背景噪声之中。 “跳跃”的智慧： 信号并非固定地占据某一频率，而是像敏捷的舞者，在频谱上不断地“跳跃”。我们将介绍频率跳变的原理，分析如何通过预先设定的伪随机序列，快速改变信号的载波频率。这种跳频方式不仅能够有效对抗窄带干扰，还能增加信号的截获难度。 “铺陈”的哲学： 另一种“隐形”的方式，并非让信号变弱，而是让它“铺陈”开来，占据极宽的带宽。本书将详细阐述直接序列扩频（DSSS）的原理，揭示如何使用一个比原始信息码率高得多的扩频码，将信息数据进行“打散”和“展宽”。这种方式使得信号在极宽的频谱上分布，其功率谱密度极低，难以被识别。 第三章：对抗干扰的盾牌——“稳健”通信的基石 信号的“隐形”只是第一步，如何在被干扰的环境中保持通信的连续性和可靠性，才是真正的挑战。本章将聚焦于那些能够赋予通信系统强大“抗干扰”能力的机制。 “聚合”的力量： 尽管信号被分散开来，但接收端如何将它们重新“聚合”起来，提取出原始信息？我们将详细阐述扩频码的“相关性”原理。接收端通过使用相同的伪随机序列，与接收到的信号进行匹配滤波，能够将分散的信号能量“重新汇聚”，从而获得远高于单个频率信号的信噪比。 “杂乱”中的秩序： 干扰信号往往具有一定的规律性，而扩频信号则具有高度的“随机性”。本书将分析这种“随机性”如何成为对抗干扰的利器。即使存在强烈的窄带干扰，由于扩频信号占据了极宽的频带，干扰信号的影响也仅仅作用于扩频信号的某个局部，而大部分的能量仍然可以被成功恢复。 “欺骗”的艺术： 在某些场景下，我们甚至可以利用干扰信号来“欺骗”敌对者。本书将探讨信号的时域和频域特性，以及如何通过这些特性来迷惑潜在的窃听者，让他们难以提取有用的信息。 第四章：安全通信的壁垒——“保密”信号的构建 无线通信的开放性，也意味着信息安全的重要性。本书将深入探讨如何利用信号的特性，构建一道道坚不可摧的安全壁垒。 “身份”的验证： 伪随机序列不仅是扩频的工具，更是“身份”的标识。本书将详细分析伪随机序列的生成原理和其独特性，说明如何通过匹配伪随机序列来区分合法用户和非法窃听者。只有掌握了正确的序列，才能正确地解扩和恢复信息。 “追踪”的迷宫： 传统通信信号的频谱特征往往比较明显，容易被追踪和定位。而扩频信号由于其宽带和低功率谱密度特性，使得其在频谱上变得“模糊”，增加了被追踪的难度。我们将分析这种“模糊化”的原理，以及它如何为通信安全提供额外的保护。 “加密”的协同： 扩频技术与传统的加密技术并非互斥，而是能够协同工作，提供更高级别的安全保障。本书将探讨扩频技术如何与数据加密相结合，形成多层次的安全防护体系。 第五章：谱海扬帆的实践——应用场景与未来展望 在掌握了这些核心原理之后，我们将带领读者审视这些“隐秘艺术”是如何在现实世界中大放异彩的。 军事通信的基石： 许多先进的军事通信系统，都离不开扩频技术的支持。本书将介绍其在军事通信中的具体应用，例如抗干扰通信、反窃听通信等，以及其在复杂战场环境下的重要作用。 民用领域的拓展： 扩频技术并非仅限于军事领域，它在民用通信中也扮演着越来越重要的角色。例如，全球定位系统（GPS）就采用了扩频技术，保证了信号的可靠接收。本书将探讨其在蜂窝通信、无线局域网等领域的应用，以及未来发展的潜力。 前沿探索与未来趋势： 随着技术的不断发展，扩频技术也在不断演进。本书将对当前的一些前沿研究方向进行展望，例如认知无线电、软件定义无线电与扩频技术的结合，以及在物联网、5G/6G等新兴技术中的应用潜力。 “谱海扬帆：无线通信的隐秘艺术”并非一本枯燥的技术手册，它更像是一次探索之旅，带您深入无线电的世界，理解那些隐藏在信号背后的智慧。它将帮助您领略通信的精妙之处，理解为何在信息时代的浪潮中，我们能够如此便捷地连接彼此，同时又能有效保护我们的通信安全。掌握了这些原理，您将能够更深刻地理解无线通信系统的设计思路，以及未来通信技术的发展方向，从而在这信息奔涌的时代，成为一名更具洞察力的“通信舵手”。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一直对技术书籍的“可读性”持保留态度，很多专业书读起来就像在攻克一座技术堡垒，过程艰辛且充满挫败感。但这本让我有了耳目一新的体验。作者的语言风格非常具有感染力，即使在处理那些对非专业人士来说近乎天书的数学推导时，也能用一种鼓励和引导的语气来阐述。它没有采用那种居高临下的姿态，而是把自己定位成一个耐心的引导者。当我遇到一个难点，感到有些气馁时，读到下一段话，总能找到那种“坚持一下，你马上就能理解了”的鼓励，这种人文关怀在硬核技术书籍中实属难得。这让我在面对大量专业术语和复杂推导时，保持了极高的学习热情和积极性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的插图和图表质量简直是教科书级别的典范。很多时候，一个精心制作的图表胜过千言万语的文字描述，这本书深谙此道。无论是信号的时域/频域波形对比图，还是系统结构框图，都绘制得极其精准和直观。我尤其喜欢它在解释像多址接入技术那种复杂交织结构时所使用的可视化工具，让人能一眼看穿原本混沌不清的信号流向和资源分配机制。阅读过程中，我几乎不需要频繁地回翻前面的内容去对照理解，因为当前的图示已经足够强大地支撑了当前章节的讲解。这极大地提高了我的阅读效率，也降低了理解复杂概念时的认知负荷。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常引人注目，色彩搭配既专业又不失现代感，那种深邃的蓝色调一下子就抓住了我的注意力。拿到手的时候，沉甸甸的感觉就让人觉得这是一本有料的干货。我之前对这个领域只是一知半解，很多概念都是断断续续地从网上拼凑起来的，所以一直希望能找到一本系统性强的教材。这本书的排版清晰，章节划分逻辑性很强，即便是初学者也能很快找到自己的学习路径。特别是它在引入新概念时，总会先从宏观的背景和意义讲起，而不是直接抛出复杂的公式，这种循序渐进的方式极大地降低了我的学习门槛。我特别欣赏作者在梳理历史脉络上的用心，能够让人清楚地看到这项技术是如何一步步发展到今天的成熟阶段的。

评分☆☆☆☆☆

我必须赞扬一下这本书在深度上的把握。它在基础理论的阐述上做到了扎实可靠，完全可以作为本科高年级或研究生阶段的入门教材。然而，它并没有止步于此，在涉及一些前沿和复杂的子领域时，作者的处理方式非常高明——他们会提供足够的理论深度，让你明白“为什么”会这样，但同时又会适当地点到为止，指出该领域更深入的研究方向和目前存在的挑战。这种“既要给你鱼，又要教你如何钓鱼”的教学思路，极大地激发了我继续深挖特定技术点的兴趣。我甚至在书的最后几页，发现了一些关于未来频谱管理趋势的讨论，这对我规划接下来的研究方向非常有启发性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的论述风格真是太对我的胃口了。它不像某些教科书那样干巴巴地堆砌公式和定义，而是用了大量的实际案例和工程上的考量来佐证理论。读起来一点都不觉得枯燥，反而像是在听一位经验丰富的前辈在分享他的实战心得。举个例子，在讲解某个调制方案的性能分析时，作者不仅仅给出了数学推导，还详细分析了在不同信道模型下，这些方案的优劣势和实际应用中的取舍标准，这种贴近实际的分析视角，对我这种更偏向应用层面的读者来说，简直是如获至宝。我感觉自己不是在啃一本冷冰冰的技术手册，而是在进行一次深入的行业洞察之旅，对未来技术选型的判断力都有了潜移默化的提升。