现代蜂窝移动通信系统 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:何希才

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-04-01

价格:20.0

装帧:

isbn号码:9787030070418

丛书系列:

图书标签:

• 蜂窝通信
• 移动通信
• 无线通信
• 5G
• 4G
• LTE
• 通信系统
• 无线网络
• 信号处理
• 通信工程

《无线通信的演进：从模拟到数字的飞跃》 本书将带领读者踏上一段穿越无线通信历史长河的旅程，深入剖析其从最初的模拟时代到如今错综复杂的数字网络的发展历程。我们不再聚焦于特定一代的技术细节，而是着眼于驱动这一切变革的根本性思想、关键性的技术突破以及这些进步如何塑造了我们今日的生活方式。 第一部分：模拟通信的曙光与局限 我们将从无线通信的萌芽期讲起。回顾早期的火花隙发射机和简单的接收装置，理解无线电波如何被首次用于远距离的信息传递。这部分内容将详细阐述调幅（AM）和调频（FM）等模拟调制技术，解释它们的工作原理，并分析在早期通信系统中的应用，如广播和固定电话的无线化尝试。 然而，模拟技术的先天性局限也将是本部分的重点。我们将探讨模拟信号易受噪声干扰、信道容量有限、以及难以实现高效数据传输等问题。这些挑战不仅限制了通信的清晰度和可靠性，也为后续数字技术的出现埋下了伏笔。我们将通过生动的案例，展现模拟通信在面临日益增长的用户需求和更复杂通信任务时的困境。 第二部分：数字革命的开端：编码、解调与频谱效率 数字通信的出现被视为一场革命。本部分将深入浅出地介绍数字化的核心概念，包括模拟信号的采样、量化和编码过程，以及数字信号的解调和解码。我们将详细解释二进制表示如何赋予信息更强的鲁棒性，以及纠错编码技术如何显著提高通信的可靠性。 频谱效率的提升是数字通信的另一大亮点。我们将分析不同的数字调制技术，如二进制相移键控（BPSK）、正交相移键控（QPSK）和正交频分复用（OFDM）的基本原理，并对比它们在数据速率和频谱利用率方面的优势。通过理解这些技术，读者将能更好地把握为何数字通信能够承载远超模拟通信的海量信息。 第三部分：蜂窝网络架构的基石：小区划分与频率复用 “蜂窝”这一概念是现代无线通信的灵魂。本部分将详细阐述蜂窝网络的基本架构。我们将深入剖析“小区”（cell）的概念，解释如何通过将服务区域划分为更小的、相互连接的区域来提高系统容量。 频率复用（frequency reuse）是实现这一目标的关键。我们将详细讲解频率复用技术，包括同频小区和邻频小区的概念，以及如何通过合理规划小区半径和复用因子来避免干扰，从而实现同一频率在不同区域的重复使用。我们将探讨小区切换（handoover）机制，解释当用户在不同小区之间移动时，通信如何无缝地进行。 第四部分：多址技术：共享无线资源的智慧 在有限的无线频谱资源下，如何允许多个用户同时接入并进行通信，是蜂窝网络面临的核心挑战。本部分将聚焦于各种多址（Multiple Access）技术。 我们将从最基本的时分多址（TDMA）和频分多址（FDMA）讲起，解释它们如何通过在时间或频率维度上划分资源来实现用户共享。随后，我们将重点介绍码分多址（CDMA）的工作原理，以及其如何通过编码来区分不同用户，实现更高的频谱效率和抗干扰能力。最后，我们将触及更先进的联合多址技术，如正交频分多址接入（OFDMA），它在现代高速无线通信中扮演着至关重要的角色。 第五部分：无线信号的传输与管理 信号的可靠传输是通信系统的生命线。本部分将探讨无线信号在空气中传播所面临的各种挑战，如衰落（fading）、多径效应（multipath propagation）和干扰（interference）。我们将介绍克服这些挑战的技术，如分集技术（diversity techniques）、信道均衡（channel equalization）以及高级的信号处理算法。 此外，我们还将讨论信道编码和调制解调器的协同工作，以及它们如何协同优化信号的质量和传输效率。读者将理解，每一次流畅的通话或数据传输，背后都凝聚了复杂的信号处理智慧。 第六部分：网络演进的驱动力：容量、速率与服务 无线通信网络的不断演进，其根本驱动力在于满足日益增长的容量需求、追求更高的传输速率，以及支持更丰富多样的通信服务。本部分将从宏观角度审视这一演进过程。 我们将回顾不同通信世代（Generation）的特征，分析每一代技术在容量、速率、时延和应用场景上的飞跃。我们将探讨网络架构的演变，从最初的电路交换到如今的包交换，以及网络功能虚拟化（NFV）和软件定义网络（SDN）等前沿技术如何重塑通信基础设施。 第七部分：未来的展望：智能、互联与融合 我们将以对未来无线通信的展望作为本书的结尾。本部分将探讨人工智能（AI）和机器学习（ML）在优化网络性能、智能资源调度、以及提升用户体验方面的潜力。 我们还将讨论物联网（IoT）的快速发展如何对无线通信提出新的挑战和机遇，以及5G及未来通信技术（如6G）在实现万物互联、增强现实/虚拟现实（AR/VR）等沉浸式体验中的关键作用。最后，我们将展望无线通信与其他技术（如云计算、边缘计算）的深度融合，描绘一个更加智能、互联的未来世界。 《无线通信的演进：从模拟到数字的飞跃》 旨在为广大读者，无论是技术爱好者、学生还是行业从业者，提供一个全面而深入的视角，理解无线通信是如何从一项新奇的技术，发展成为支撑现代社会运转不可或缺的基石。通过对历史的梳理、技术的剖析和未来的展望，本书将帮助您深刻体会无线通信领域令人惊叹的创新力量。

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这本书的装帧设计简直是一场视觉盛宴，封面采用了一种低饱和度的灰蓝色调，配合着烫金的标题字体，散发出一种沉稳而又充满科技感的魅力。内页纸张厚实，触感温润，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳，这对于我们这些沉浸在复杂技术细节中的读者来说，无疑是一个极大的福音。排版上更是体现了编者对用户体验的极致追求，大段的代码和公式被清晰地划分在独立的代码框中，关键概念的定义则以斜体或粗体突出显示，使得阅读的节奏感非常流畅。我尤其欣赏作者在章节开篇加入的“历史背景回顾”，它不仅仅是简单的介绍，更像是带领读者穿越回技术发展的关键节点，让人在深入理解当前技术原理之前，心中已经有了一个宏观的脉络。书中穿插的精美插图，比如系统架构图和协议栈流程图，都经过了细致的矢量化处理，清晰到可以分辨出每一个逻辑模块的连接方式，这比那些模糊不清的扫描件要高效得多，真正做到了将复杂的理论可视化，极大地降低了初学者的学习门槛。

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读完这本书后，我最大的感受是思维模式的转变。作者的叙述方式，似乎在潜移默化中引导读者从一个被动的知识接收者，转变为一个主动的问题解决者。他很少直接给出“标准答案”，而是通过设置一系列“开放性挑战”来激发读者的思考。例如，在介绍网络切片技术时，作者并未直接给出最优的资源分配策略，而是详细列举了不同业务（如eMBB、URLLC、mMTC）对QoS的苛刻要求，并引导读者思考在资源受限的情况下，如何设计一套既能保证SLA（服务等级协议）又能最大化系统吞吐量的调度算法。这种教学方法，有效地培养了我们在面对复杂、多约束条件下的工程问题时，能够保持清醒的头脑和结构化的分析能力。总而言之，这本书不仅传授了关于现代蜂窝系统的“知识树”，更重要的是，它教授了如何“培育”和“维护”这棵树的“园艺学”，这对于任何希望在行业内深耕细作的专业人士来说，都是一份无法估量的财富。

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这本书的深度和广度是超乎我预期的。我原本以为它会侧重于某一特定领域，比如纯粹的射频前端设计，或者仅仅是网络协议的宏观概述，但事实是，它提供了一个近乎全景式的视角。从天线波束赋形的基础电磁理论，到核心网（EPC/5GC）的架构演进，再到用户设备（UE）的功耗管理策略，几乎涵盖了现代蜂窝系统从基站到终端、从物理到网络的每一个关键环节。尤其值得称赞的是，作者对不同代际技术之间的演进路径进行了精妙的梳理。例如，它详细对比了4G LTE中OFDMA与5G NR中OFDM的差异，并不仅仅停留在技术参数的不同，而是深入分析了这些变化背后的驱动力——更高的数据速率需求、更低的时延要求以及更灵活的频谱使用。这种横跨多个领域的知识整合能力，使得这本书更像是一部百科全书，而不是一本单薄的入门指南，它为我构建了一个全面且相互关联的知识体系框架。

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这本书的实战指导价值非常高，这体现在它对“工程实践”环节的重视程度上。许多理论书籍往往止步于“理想模型”的探讨，但这本书明显融入了大量一线工程师的经验和教训。书中不仅包含了大量的公式推导，还附带了许多“注意事项”或“陷阱提示”的小节，这些地方往往是标准教材中被略过，但在实际项目部署中却至关重要的部分。例如，在讨论小区规划时，作者提到了“覆盖盲区”的成因分析，并提供了基于经验模型的初步缓解措施，这对于系统集成工程师来说是极为宝贵的。此外，书中对测试和优化工具的引用也相当及时和准确，虽然没有提供具体的代码实现，但它指明了关键的性能指标（KPIs）应该关注哪些方面，以及如何通过实际数据来验证理论模型的有效性。这种“知其然更知其所以然，知其行更知其弊端”的讲解方式，让这本书成为了我案头必备的参考手册，而不是束之高阁的理论著作。

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初次翻阅时，我被其中对基础理论的严谨性所震撼。这本书的行文风格非常注重逻辑的递进和严密的推导，它不像某些教材那样热衷于堆砌最新的术语，而是将核心的物理层、链路层、网络层的基本原理剖析得淋漓尽致。举例来说，在讲解信道编码时，作者没有直接跳到Turbo码或LDPC码的复杂细节，而是从香农的信道容量定理开始，逐步引入线性分组码的结构，再到卷积码的译码过程，每一步都有清晰的数学支撑和物理意义的解释，让人不得不佩服其深厚的功底。更难能可贵的是，作者在描述算法时，总是能巧妙地将理论与实际应用场景结合起来。比如，在讨论多址接入技术时，它不仅讲解了FDMA、TDMA的原理，还对比了它们在频谱效率和系统复杂性上的权衡，这种带着批判性思维的讲解方式，让读者学会的不仅仅是“是什么”，更是“为什么是这样”。这种对基础理论的深度挖掘，使得我对后续学习更高级技术模块时，产生了强大的信心和支撑。

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