Wi-Fi(tm), Bluetooth(tm), Zigbee(tm) and WiMax(tm) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Houda Labiod

出品人:

页数:316

译者:

出版时间:2006-11-15

价格:USD 89.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9781402053962

丛书系列:

图书标签:

• 技术
• 计算机
• 无线通信
• 无线技术
• Wi-Fi
• 蓝牙
• Zigbee
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• 物联网
• 网络协议
• 无线标准
• 移动通信

探秘信息时代的无形之网：现代通信技术原理与实践 本书将带您深入探索构建我们数字世界的关键技术，它们如同无形的脉络，驱动着从智能手机到物联网的每一次信息交互。 在这个数据爆炸的时代，信息的高效、可靠传输是社会运行的基石。本书并非聚焦于某几个特定的无线标准，而是提供一个宏大且深入的视角，解析支撑现代无线通信体系的核心物理原理、信号处理方法、系统架构设计以及未来发展趋势。 第一部分：通信系统的基石——从模拟到数字的飞跃 本部分内容着重于现代通信系统的基础理论框架，为理解后续具体的无线技术打下坚实的数理和工程基础。 第一章：电磁波的奥秘与频谱资源管理 电磁理论基础回顾与应用： 深入阐述麦克斯韦方程组在无线信道中的实际体现。重点分析了无线电波的产生、传播、接收过程中的关键物理现象，包括反射、折射、绕射和散射（Multipath Fading）。 信道建模与衰落分析： 详细介绍瑞利（Rayleigh）和莱斯（Ricean）衰落模型，以及如何根据环境（室内、室外、城市峡谷）选择和应用合适的信道模型进行系统仿真和设计。 频谱效率与资源分配： 探讨香农-哈特利定理（Shannon-Hartley Theorem）的实际意义，以及如何在有限的频谱资源内最大化系统吞吐量。讲解正交频分复用（OFDM）技术在应对频率选择性衰落中的核心作用，及其在物理层设计中的地位。 第二章：信号调制与编码的艺术 先进的数字调制技术： 详细对比和分析了不同阶次的幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）及其组合技术，如QAM（正交幅度调制）。重点剖析星座图设计、互信息量计算以及在不同信噪比（SNR）下的性能表现。 纠错编码理论与实践： 阐述前向纠错（FEC）的必要性。深入探讨经典编码（如卷积码、分组码）和现代高性能编码（如Turbo码、低密度奇偶校验码LDPC）的编码/译码算法流程、迭代译码原理及其在提高系统可靠性方面的巨大贡献。 多址接入技术（Multiple Access）： 分析系统如何允许多个用户共享同一资源。细致比较频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）的原理、优缺点，并引入基于正交频分复用技术的正交频分多址（OFDMA）的系统结构和同步机制。 第二部分：现代无线系统架构与关键技术剖析 本部分将从系统工程的角度，分析构成现代通信网络的关键技术单元及其复杂交互方式。 第三章：接收机设计与信号恢复 接收机的架构选择： 详细对比超外差接收机、零中频（Zero-IF）接收机和直接变频接收机（Direct Conversion Receiver, DCR）的结构、优缺点及在低功耗场景下的设计考量。 同步技术： 信号恢复的第一步是同步。重点分析载波同步（如科斯塔斯环路 Costas Loop）和定时同步（Timing Recovery）的算法实现，包括基于最大似然估计（MLE）的同步技术。 干扰抑制与抗混淆： 讨论在复杂无线环境中，如何设计滤波器组来抑制带外干扰（Out-of-Band Emission）和同信道干扰（Co-Channel Interference, CCI）。 第四章：MIMO系统：空间复用的威力 多输入多输出（MIMO）原理： 阐述MIMO如何通过增加收发天线数量，在不增加带宽或功率的情况下，实现系统容量的线性提升（空间复用）或可靠性的增强（空间分集）。 信道容量分析与预编码： 基于水填充算法（Water-Filling Algorithm）分析最优功率分配策略。详细介绍迫零（ZF）、最小均方误差（MMSE）等预编码技术在实现空间数据流分离中的应用。 波束赋形（Beamforming）基础： 介绍如何通过调整各天线的相位和幅度，将信号能量集中指向特定用户，显著提高接收信噪比，这在基站侧的设计中至关重要。 第三部分：网络层、移动性管理与未来展望 本书的第三部分将目光投向了通信系统的宏观层面，即如何组织和管理海量用户的连接，以及技术的演进方向。 第五章：网络协议栈与移动性管理 无线网络的分层结构： 分析OSI模型在无线通信体系中的体现，重点关注数据链路层（MAC层）的帧结构、冲突避免机制（如CSMA/CA的细节）和媒介访问控制策略。 资源调度与负载均衡： 在蜂窝网络架构中，讨论下行和上行调度的核心指标（延迟、吞吐量、公平性）。分析如何通过扇区管理和基站间协作来优化网络整体性能。 用户切换（Handover）机制： 详细解析硬切换（Hard Handoff）和软切换（Soft Handoff）的设计原理、触发条件和决策算法，确保用户在移动过程中通信的连续性。 第六章：面向未来的通信技术趋势 超高频段与毫米波（mmWave）挑战： 探讨工作于极高频率（如28GHz以上）带来的巨大带宽潜力，以及必须克服的传播损耗、穿透性差和对波束赋形依赖性强等工程难题。 网络切片与软件定义网络（SDN/NFV）： 分析如何通过软件定义的方式，将物理网络基础设施虚拟化，实现对网络资源的灵活切片和动态配置，以满足不同垂直行业（如自动驾驶、远程医疗）的苛刻服务质量（QoS）要求。 低功耗广域网络（LPWAN）的架构特点： 区别于高速率传输，本书将简要分析为物联网（IoT）优化的，侧重于超长续航和深层覆盖的通信范式，它们如何与现有高带宽网络互补。 本书总结： 本书旨在提供一个全面、深入且具有前瞻性的无线通信技术知识体系，强调从信号到系统的全链条理解。它将帮助工程师和研究人员掌握设计、分析和优化新一代通信系统的必要工具和理论深度。

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