具体描述
作为第三代移动通信的核心技术――CDMA技术，已经走进了我们的生活，它因有着通信质量好、速率快、带宽大、辐射小等优点而得到广泛应用。本书系统地阐述了CDMA技术的基本原理、关键设计技术、网络结构以及广泛的应用，同时，也预见了当代数字移动通信的未来的发展方向和目标。全书共10章，从CDMA数字移动通信技术基础、CDMA系统的结构、多址技术和扩频技术等基础部分讲起，再到CDMA通信的编码序列及同步、CDMA通信的传播环境，以及CDMA技术的应用、CDMA系统性能及应用、CDMA系统的主要设备及性能指标，最后介绍未来CDMA通信的发展。全书由基础入手，重点介绍几个关键技术，同时拓展了CDMA的应用部分，让读者全面了解CDMA技术的各个方面。
本书可作为高等学校工科通信专业和有关专业高年级本科教材，也可作为通信工程技术人员和科研人员学习和工作的参考书籍。
图书：《量子纠缠与信息编码：下一代通信协议的理论前沿》 内容提要： 本书深入探讨了量子力学在信息科学领域的前沿应用，重点聚焦于量子纠缠态的特性、高效的量子信息编码方案，以及这些理论如何驱动下一代通信协议的设计与实现。全书分为导论、量子基础理论、纠缠态的制备与操控、量子信道容量分析、先进编码与解码技术、以及未来量子网络的构建这六大部分，力求为读者构建一个从理论基石到工程应用的完整认知框架。 --- 第一章：引言：超越香农的界限 本章首先回顾了经典信息论的辉煌成就及其在当前移动通信（如4G/5G技术）中的核心作用。然而，随着数据需求的爆炸式增长和物理极限的临近，传统基于电磁波和经典编码理论的系统面临瓶颈。在此背景下，量子力学提供了全新的视角和工具。本章将简要介绍量子计算和量子通信的基本概念，阐明研究量子纠缠在通信领域应用的重要性与紧迫性。我们将探讨当前经典通信技术的主要局限性，并指出量子现象——特别是纠缠——有望带来的范式转变。 第二章：量子力学基础与信息表征 为理解后续复杂的量子通信概念，本章将系统性地梳理必要的量子力学基础知识。核心内容包括： 2.1 态空间与量子比特（Qubit）： 详细解释了量子比特的数学描述（狄拉克符号、布洛赫球表示），以及它与经典比特在信息存储和处理上的本质区别。 2.2 量子演化与酉变换： 介绍量子系统的动力学规律，包括薛定谔方程的定性理解，以及用于信息操作的幺正矩阵（如泡利矩阵、Hadamard门）。 2.3 叠加态与测量问题： 深入分析叠加态的物理意义，并重点讨论量子测量对系统状态的不可逆影响，这对于理解量子密码学的安全性至关重要。 2.4 密度矩阵与混合态： 针对实际系统中可能存在的退相干和噪声，引入密度矩阵的概念来描述开放量子系统的状态，为后续的信道建模奠定基础。 第三章：量子纠缠：资源的量化与利用 纠缠是量子信息科学中最核心、最反直觉的现象之一。本章将全面剖析纠缠的本质及其在通信中的作用。 3.1 纠缠的定义与判定： 严格定义多体系统中的纠缠态，并介绍判定纠缠的标准，如可分离性检验。 3.2 贝尔态（Bell States）及其特性： 详细分析四种最大纠缠的二体量子态（贝尔态），它们是量子隐形传态和量子密钥分发的基石。 3.3 纠缠的度量： 引入量化纠缠的指标，如纠缠熵（Entanglement Entropy），讨论如何定量评估一个纠缠源的“质量”和“可用性”。 3.4 纠缠的生成与分发： 探讨实验中制备纠缠对的主要技术路线，包括自发参量下转换（SPDC）以及基于原子或固态系统的纠缠源。同时，分析远距离纠缠分发面临的挑战（如光纤损耗和退相干）。 第四章：量子信道容量与噪声模型 在任何通信系统中，信道的容量和噪声特性是决定性能的两个关键因素。本章将从量子信息视角分析这些问题。 4.1 量子信道的数学描述： 将物理信道抽象为量子操作，引入完全正合同态映射（CPTP Map）来描述噪声和信息损失。 4.2 希尔班-休谟（Holevo-Schumacher-Westmoreland, HSW）定理： 阐述了在已知信道的情况下，利用纠缠态可以可靠传输的最大经典信息速率的理论上限，及其与经典信道容量的区别与联系。 4.3 量子信道容量（QCC）： 区分经典信道容量、纠缠辅助经典信道容量和量子信道容量，探讨在存在噪声的情况下，如何通过预共享纠缠来提升经典信息的传输速率。 4.4 退相干与噪声的建模： 详细分析对量子态影响最大的几种噪声模型，如去相位噪声（Dephasing）和衰减噪声，并探讨误差校正码（Quantum Error Correction Codes）的基本思想，理解它们如何对抗这些噪声。 第五章：先进量子编码与协议实现 本章将重点介绍如何利用量子特性来设计超越经典限制的通信协议。 5.1 量子隐形传态（Quantum Teleportation）： 深入剖析基于贝尔对和经典反馈机制的隐形传态协议，解释其如何实现量子态的“传输”，及其对量子中继器的意义。 5.2 量子密钥分发（QKD）： 详细介绍BB84协议和E91协议的工作原理，重点分析其理论上的无条件安全性来源——测量带来的不可克隆定理的约束。讨论实际部署中，如诱骗态协议（Decoy State Protocol）如何应对探测器效率的不对称性。 5.3 量子态层析与表征： 介绍如何通过实验手段精确重建未知量子态的方法，包括密度矩阵的估计过程，这对验证编码效果至关重要。 5.4 纠错码基础： 简要介绍表面码（Surface Codes）和Shor码等重要量子误差校正方案的拓扑结构和纠错原理，为构建容错量子网络铺设理论基础。 第六章：面向未来的量子网络与架构展望 本章将目光投向理论与实践的结合点，探讨构建全球性量子互联网所需的技术架构和挑战。 6.1 量子中继器（Quantum Repeaters）： 阐述由于光纤损耗，量子信号无法像经典信号那样直接放大。介绍基于纠缠交换（Entanglement Swapping）的量子中继器原理，这是实现远距离纠缠分发的关键技术。 6.2 量子存储器的要求： 讨论量子网络运行中对量子存储器在相干时间、读写效率和操作保真度上的严苛要求。 6.3 混合网络与协同： 探讨未来通信架构中，经典网络（用于控制和密钥传输）与量子网络（用于安全通信和计算加速）的协同工作模式。 6.4 量子网络协议栈设想： 设想一个分层的量子网络模型，类似于TCP/IP架构，但需要适应量子态的独特性质。 --- 读者对象： 本书适合于通信工程、电子工程、物理学、计算机科学等领域的高年级本科生、研究生，以及致力于量子技术研发和应用的工程师与研究人员。读者需具备一定的线性代数和基础物理学知识。 本书特色： 本书强调理论的严谨性与工程实现的可行性之间的平衡，通过大量数学推导和系统性分析，帮助读者深入理解量子信息编码的内在机制，而非停留在表面概念的介绍。内容紧密结合当前国际前沿研究热点，为下一代安全、高效的通信系统设计提供坚实的理论支撑。
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