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出版者:华南理工大学出版社

作者:刘国林

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-01-01

价格:43.8

装帧:

isbn号码:9787562313830

丛书系列:

图书标签:

• 综合布线
• 布线设计
• 布线施工
• 通信工程
• 网络工程
• 弱电工程
• 建筑工程
• 信息技术
• 工程技术
• 智能化工程

现代通信工程：从理论到实践的深度探索 图书名称：现代通信工程：从理论到实践的深度探索 图书简介 本书旨在为通信工程领域的专业人士、高等院校师生以及对现代通信技术有浓厚兴趣的读者，提供一个全面、深入且极具实践指导意义的知识体系。我们聚焦于当前通信技术最前沿的发展脉络、核心理论基础以及工程实践中的关键挑战与解决方案，力求构建一座连接基础理论与尖端应用的坚实桥梁。 第一部分：通信系统基础理论的革新与深化 本部分深入剖析了现代通信系统的基本原理，但侧重于超越经典理论框架的新兴概念和模型。 1. 信号处理的高级范式： 详细阐述了从傅里叶分析到小波分析、再到分数阶微积分在信号去噪与特征提取中的应用。重点讨论了非平稳信号处理技术，如经验模态分解（EMD）及其在复杂电磁环境下的信号重构能力。引入了基于深度学习的信号处理方法，如卷积神经网络（CNN）在信道均衡和干扰抑制中的创新应用，探讨了其在有限样本和高噪声环境下的鲁棒性问题。 2. 概率论与随机过程的工程化重构： 重新审视了马尔可夫过程、高斯过程在现代无线信道建模中的局限性。引入了统计物理学中的方法论，如蒙特卡洛树搜索（MCTS）在复杂调度算法优化中的应用。深入探讨了贝叶斯推断在认知无线电和动态频谱接入中的实时决策机制，提供了详细的计算复杂度和收敛速度分析。 3. 调制解调与信道编码的效率极限： 聚焦于面向未来的超高频谱效率需求。详细介绍了极化码（Polar Codes）和低密度奇偶校验码（LDPC）的最新迭代，特别是其在5G-Advanced和6G标准中的具体性能增益。对概率整形（Probabilistic Shaping）技术进行了详尽的数学推导和仿真分析，阐明了如何通过优化输入分布来匹配信道容量边界。此外，还涵盖了非正交多址接入（NOMA）的资源分配策略，包括基于博弈论的功率控制模型。 第二部分：无线网络架构与新兴技术体系 本部分着重于当前及未来无线通信网络的设计哲学、关键技术栈以及异构环境下的性能优化策略。 1. 蜂窝网络演进与大规模MIMO： 抛开基础的MIMO理论，本书重点剖析了大规模MIMO（Massive MIMO）系统中的信道状态信息（CSI）获取难题。详细介绍了基于深度学习的CSI反馈压缩技术、联合波束赋形与预编码的次优求解算法。针对毫米波和太赫兹通信，深入分析了大规模相控阵列的设计约束、波束管理的时延容忍度以及对行人尺度遮挡的弹性恢复机制。 2. 软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）在通信中的实践： 探讨了如何利用SDN/NFV架构实现网络功能的快速部署和动态重构。重点分析了基于OpenFlow的流量工程在核心网和接入网中的具体实现案例，特别是对于网络切片（Network Slicing）的资源隔离和QoS保障机制。探讨了在边缘计算（MEC）环境中，如何利用虚拟化技术实现低延迟的本地内容分发和计算卸载。 3. 智能无线资源管理： 将人工智能（AI）深度融入资源调度。详细介绍了强化学习（RL）在动态带宽分配、功率控制和干扰协调中的应用。构建了多智能体RL模型，以解决大规模异构网络（HetNets）中的竞争性资源分配问题，并对模型的训练效率和在线学习的稳定性进行了严格的评估。 第三部分：光通信与未来骨干网的构建 本部分专注于高速、大容量光传输网络的技术前沿，探讨其在数据中心互联和城域网中的应用。 1. 相干光通信系统的深度调制与处理： 超越传统的偏振复用（DP）技术，深入研究了多维调制格式（如强度、相位和偏振的联合编码）的互作用。详尽分析了数字信号处理（DSP）在相干接收机中的复杂补偿环节，包括色散补偿（CD）、偏振模色散补偿（PMD）以及非线性损伤的迭代消除算法（如数字-后向传播DBP）。 2. 光网络架构与动态可重构性： 探讨了全光网络（AON）和光电混合网络（OEN）的优缺点及其在不同业务场景下的适用性。重点介绍了波长选择开关（WSS）技术在动态波长路由和频谱灵活配置中的作用，以及光交叉连接（OXC）设备的能效优化策略。 3. 数据中心互联（DCI）的挑战与解决方案： 针对DCI中日益增长的带宽需求，分析了直接检测（Direct Detection）系统在短距离高带宽传输中的潜力，并比较了相干检测在长距离和超长距离传输中的性能优势。 第四部分：通信系统中的安全、可靠性与交叉学科融合 本部分探讨了在日益复杂的通信环境下，系统安全、物理层可靠性以及与新兴交叉领域（如空间通信）的融合。 1. 物理层安全（PLS）： 讨论了在无线信道固有的广播特性下，如何利用信息论和信号处理手段对抗窃听者。详细介绍了基于信道互信息最大化的保密速率计算方法，以及利用人工噪声和预编码来增强安全性的工程实现。 2. 弹性与容错性设计： 聚焦于极端条件下的通信保障。深入研究了在严重衰落和突发性故障面前，系统的快速重传机制和网络拓扑的自愈能力。讨论了对网络功能进行容器化部署后，如何保证其在物理故障下的状态迁移和业务连续性。 3. 卫星与空天地一体化网络： 概述了低轨（LEO）巨型星座的组网挑战，特别是星间链路（ISL）的动态切换和多普勒频移补偿技术。分析了高空平台（HAPS）在覆盖盲区和应急通信中的独特优势与技术瓶颈。 本书通过严谨的数学推导、详实的工程案例分析和对未来技术趋势的审慎预测，力求为读者提供一个全面、前沿且具有极强操作指导意义的现代通信工程知识库。它不仅仅是一本教科书，更是一本面向下一代通信系统研发人员的工具书和参考手册。

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