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出版者:机械工业出版社

作者:杨庆新

出品人:

页数:179

译者:

出版时间:2014-8-26

价格:39.00

装帧:平装

isbn号码:9787111474517

丛书系列:

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好的，以下是一份关于一本名为《现代通信系统设计与优化》的图书简介，旨在详细介绍其内容，同时确保完全不涉及“无线电能传输技术及其应用”这一主题。 现代通信系统设计与优化 内容简介 本书全面系统地阐述了当代通信系统从基础理论到前沿技术的全貌，尤其聚焦于如何实现高效、可靠、高带宽的现代信息传输架构。全书结构严谨，逻辑清晰，旨在为通信工程、电子信息工程、计算机科学等相关专业的学生、科研人员及行业工程师提供一本既具理论深度又富实践指导价值的参考手册。 第一部分：通信系统基础理论的深化与重构 本部分旨在巩固读者对信息论和信号处理基础的理解，并将其提升到现代系统设计的高度。 第一章：信息论与信源编码进阶 本章深入探讨了香农（Shannon）信息的局限性与扩展，重点分析了低密度奇偶校验码（LDPC）和Turbo码等现代信源编码技术在信道容量逼近中的实际效能。引入了速率失真理论在多媒体流传输中的应用，详细解析了有损压缩的理论极限与实际编码算法（如HEVC中的核心编码单元）。 第二章：随机过程与信道建模 超越传统的平稳高斯过程，本章详细研究了非平稳随机过程在高速移动通信环境中的特性。着重分析了瑞利衰落、莱斯衰落以及工业环境下的复杂多径效应。特别引入了电磁环境感知（EMS）的概念，用以建立更贴合实际的信道模型，为后续的接收机设计提供精确输入。 第三章：数字调制技术：从星座到空时 本章对现代调制技术进行了全面梳理。详细阐述了正交幅度调制（QAM）在更高阶数（如256-QAM, 1024-QAM）下的互相关性与错误概率分析。引入了广义幅度相位调制（GAPM），并深入探讨了脉冲成形滤波器（如升余弦滤波器）对带内/带外辐射的精确控制，确保频谱效率最大化。 第二部分：核心传输技术：多址接入与多天线系统 本部分聚焦于现代蜂窝通信和局域网中实现容量提升的两大核心支柱：多址接入和多天线技术。 第四章：正交频分复用（OFDM）系统的精细化设计 OFDM作为4G/5G系统的基石，本章重点讨论了其在实际部署中的关键挑战和优化策略。内容涵盖循环前缀（CP）的长度优化以应对不同时延扩展的信道，载波间干扰（ICI）的抑制，以及峰均功率比（PAPR）降低技术（如基于信号投影和编码的抑制方法）的性能对比。 第五章：先进多址接入技术 本章对比分析了正交频分多址（OFDMA）、基于代码的多址接入（CDMA）在时频资源分配上的优异性。重点阐述了非正交多址接入（NOMA）的设计原理，包括功率域和速率域的资源分配算法，以及如何在非正交系统中有效处理用户间干扰（UII）。 第六章：多输入多输出（MIMO）系统的性能突破 MIMO是实现空间复用和分集增益的关键。本章深入研究了空时分组码（STBC）、空间复用（SM）、以及预编码技术。特别是对大规模MIMO（Massive MIMO）中的信道状态信息（CSI）获取、数字波束赋形与混合波束赋形的架构进行了详尽的算法推导和性能仿真分析。 第三部分：网络层与系统优化 本部分超越物理层，探讨了如何将高效的物理层技术集成到复杂的通信网络中，实现端到端的优化。 第七章：高效的资源调度与干扰管理 资源调度是网络容量和用户体验的关键瓶颈。本章详细介绍了扇区休眠、动态频段共享等节能调度策略。在干扰管理方面，重点剖析了基于干扰协调的多层网络（ICIC/eICIC）的算法实现，以及在异构网络（HetNets）中实现宏微协同的小区负载均衡技术。 第八章：软件定义无线电（SDR）与认知通信 本章介绍了如何利用软件定义无线电架构实现通信系统的灵活重构。核心内容是认知无线电（CR）的运行机制，包括频谱感知（能量检测、特征检测、盲检测）、动态频谱接入的决策模型，以及如何在高动态环境下保持与主系统用户的快速共存和保护。 第九章：通信系统前沿：可见光通信与太赫兹应用探索 作为对未来频谱资源拓展的展望，本章引入了可见光通信（VLC）的基础调制技术（如OOK, PAM4）和多输入多输出VLC（MIMO-VLC）的信道特性分析。同时，探讨了太赫兹（THz）通信在超高带宽场景下面临的路径损耗、高精度波束管理和信道模型等关键技术挑战。 附录：性能评估工具与仿真实践 附录部分提供了使用MATLAB/Python等主流工具对书中关键算法进行性能仿真的实用指导，包括信噪比（SNR）曲线的绘制、误码率（BER）的收敛性分析，以及大规模系统仿真的效率优化技巧。 适用对象： 高等院校通信、电子信息工程专业本科高年级及研究生。 从事无线通信设备研发、网络规划与优化的工程师。 希望深入理解5G/6G核心物理层与接入层技术的专业人士。 本书特点： 本书的优势在于其严谨的数学推导与丰富的工程实例相结合，将理论抽象概念转化为可量化的设计参数，尤其注重对系统级性能瓶颈的识别与优化算法的工程实现细节的解析。它不是对现有标准的简单罗列，而是对支撑这些标准的底层创新技术的深度剖析。

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本书在介绍无线电能传输的理论基础和应用场景的同时，也对未来的发展趋势进行了展望，这一点非常难得。作者并没有将目光局限于当前的技术水平，而是积极探索着这项技术未来可能的发展方向。他提到了“自由空间能量传输”的终极目标，以及如何通过发展新型的波束控制技术和能量聚焦技术，实现真正意义上的“隔空取电”。书中还讨论了将无线电能传输技术与人工智能、物联网等前沿技术相结合的可能性，例如通过AI算法优化能量传输的效率和安全性，或者将无线供电集成到智能传感器网络中，实现大规模的自主运行。这一点让我对这项技术的未来充满了无限的遐想，我看到了一个更加智能、更加便捷、更加高效的未来图景。我希望书中能有更多关于“能量互联网”的概念和设想，以及无线电能传输如何在这个未来的能源网络中扮演关键角色。

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阅读这本书的过程，更像是一次与一位经验丰富的导师的深入交流。作者的语言风格严谨而不失生动，他能够用一种易于理解的方式，将复杂的科学原理娓娓道来。他不仅仅是知识的传授者，更是思想的引导者，让我能够站在更高的角度去审视这项技术。书中对于一些关键概念的阐述，往往会追溯其历史渊源，并结合最新的研究进展，这使得我对无线电能传输技术的发展脉络有了更清晰的认识。我特别欣赏作者在书中提出的那些富有洞察力的观点，例如关于这项技术如何改变人类的生活方式，如何推动社会进步，以及在未来可能面临的挑战和机遇。这不仅仅是一本技术手册，更是一本充满智慧和启发的读物，它激发了我对科学探索的浓厚兴趣，也让我对科技的未来充满了信心。我希望这本书能够成为更多人了解和学习无线电能传输技术的入门之选，因为它真正做到了“授人以鱼不如授人以渔”。

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我发现这本书在学术深度和工程实用性之间找到了一个很好的平衡点。它既有对基础物理原理的清晰讲解，又有对实际工程应用的详细指导。例如，在介绍“谐振电感耦合”部分时，作者不仅给出了详细的理论推导，还提供了具体的电路设计参数和优化方法，这对于想要进行实际研发的工程师来说，无疑是极具价值的参考。书中还包含了大量的实验数据和仿真结果，用以验证理论的正确性和设计的有效性。我尤其注意到作者在书中提及了一些工程中常见的“痛点”，例如线圈的损耗、电磁屏蔽、以及热管理等问题，并提出了切实可行的解决方案。这说明作者在理论研究的同时，也拥有丰富的工程实践经验，能够将理论知识有效地转化为实际应用。我期待书中能有更多关于不同应用场景下的具体设计指南和故障排除建议，这将使本书的实用价值更上一层楼。

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这本书的章节安排似乎很有条理，从基础概念入手，逐步深入到更复杂的应用层面。我看到一个章节专门讲授电磁感应的原理，这让我联想起家里的无线充电器，原来这背后有着如此严谨的科学依据。作者在这里花了大量的篇幅来解释互感、耦合系数以及谐振电路的设计，每一个概念都辅以详细的公式推导和图示说明。我虽然不是物理学专业的，但通过作者的讲解，我逐渐理解了为什么无线充电的效率会受到距离和对齐方式的影响。他用了很多生动形象的比喻，比如将电磁场想象成水波，能量的传输就像水波的扩散，距离越远，能量损耗越大。我还注意到，作者在讲解过程中，并没有回避一些技术上的难点，而是采取了一种循序渐进的方式，先介绍基本原理，再讲解如何通过优化设计来克服这些难点。这一点让我非常佩服，因为很多技术书籍在这方面往往会流于表面，而这本书似乎更加注重细节和深度，这对于想要真正理解无线电能传输技术的读者来说，无疑是一大福音。我尤其期待书中关于“感应耦合”部分的详细阐述，希望能够理解它是如何实现能量在空间中的高效传递的。

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本书的一大亮点在于其对无线电能传输技术在医疗领域的应用进行了深入的探讨。我了解到，这项技术在植入式医疗器械的供电方面具有巨大的潜力，例如心脏起搏器、人工胰岛素泵、神经刺激器等。作者详细分析了在这些应用中，对能量传输的精度、稳定性和安全性提出了极高的要求，并阐述了如何通过优化线圈设计、提高耦合效率、以及采用先进的信号处理技术来满足这些苛刻的需求。我尤其被书中关于“生物兼容性”的讨论所吸引，在医疗领域，任何与人体接触的材料和技术都必须经过严格的生物安全性评估，而作者在这方面也给予了充分的关注。书中提到了一些新型材料的应用，以及如何通过微创植入技术，最大程度地减少对患者身体的负担。这让我看到了科技如何能够真正地改善人类的生活质量，甚至拯救生命。我希望书中能有更多关于电磁辐射对人体影响的科学评估和防护措施的讨论，毕竟，安全性是任何一项新技术在实际应用中必须首先考虑的问题。

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在阅读过程中，我发现本书在案例分析部分做得相当出色。作者并没有仅仅罗列一些已有的技术，而是深入剖析了几个典型的应用场景，并结合实际产品的设计细节进行了讲解。比如，在介绍智能家居中的无线供电时，他详细阐述了如何通过感应线圈的设计，实现对各种家用电器（如扫地机器人、智能音箱等）的远距离、高效率供电，并分析了在实际应用中可能遇到的挑战，例如不同家电的功率需求差异、环境干扰等。他甚至还提到了如何通过智能识别技术，根据不同设备的功耗需求，动态调整能量传输的功率和频率，以达到最佳的能效比。这一点让我印象深刻，因为这不仅仅是理论上的讲解，更是将复杂的科学原理与实际生活中的痛点相结合，给出了切实可行的解决方案。我还特别关注了书中关于“共振增强”技术的介绍，它如何通过巧妙的谐振设计，在一定范围内显著提高能量传输的效率，甚至实现“隔空取电”的奇妙效果。我期待书中能有更多关于不同应用场景下的优化设计思路和技术实现路径的探讨。

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我特别喜欢书中关于“多目标无线充电”的章节。在如今智能设备日益普及的时代，我们家中往往会有多个设备同时需要充电，传统的充电方式不仅线缆缠绕，而且每个设备都需要一个独立的充电器，既不方便也不环保。作者在这方面提供了一些非常有前瞻性的解决方案，例如如何设计一个能够同时为多个不同功率、不同类型设备进行充电的无线充电系统。他详细介绍了“空间耦合”和“多频段传输”等技术，以及如何通过智能识别技术，为每个设备分配最优的充电功率和通信协议。这一点让我看到了未来智能家居的雏形，想象一下，仅仅在家中走动，随身携带的手机、平板、耳机等设备就能自动完成充电，这将是多么便捷的生活方式！书中还提及了一些关于“充电区域”和“动态追踪”的技术，这表明作者不仅仅关注静态的充电，更是对未来用户移动场景下的充电需求有着深刻的理解。我期待书中能有更多关于未来多设备无线充电系统的设想和技术路径的探讨。

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这本书的另一个让我眼前一亮的方面是它对无线电能传输技术在工业自动化领域的应用进行了详细的阐述。在现代工厂里，大量的传感器、执行器以及移动机器人需要持续的供电，而传统的有线供电方式不仅安装复杂，而且限制了设备的移动灵活性。作者在书中详细分析了如何利用无线电能传输技术，为这些工业设备提供稳定、可靠的电力供应，从而大大提高生产效率和自动化水平。他介绍了在恶劣工业环境下，如何设计耐高温、抗腐蚀的无线供电设备，以及如何通过高功率、远距离的能量传输技术，实现对大型设备的供电。我特别关注书中关于“非接触式动力传输”的讨论，这不仅仅是充电，更是将能量以一种无形的方式传递给运动中的机械部件，极大地解放了生产线的设计。书中还提及了一些关于“能源收集”和“储能管理”的集成应用，这表明作者对整个工业能源供应系统的优化有着全面的考量。我希望书中能有更多关于无线电能传输在特殊工业场景下的创新应用案例，例如在深海探测、矿山开采等极端环境下的可能性。

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这本书的封面设计倒是挺吸引人的，一种深邃的蓝色调，上面点缀着一些抽象的电路图纹理，给人一种科技感和专业感。我一直对无线电波能做些什么抱有好奇，总觉得它不仅仅是用来听广播或者看电视的。翻开书，首先映入眼帘的是序言，作者的文字朴实而充满热情，字里行间透露出对这项技术深深的喜爱和研究的执着。他提到，无线电能传输并非一夜之间冒出来的概念，而是有着漫长的发展历程，从最初的理论探索到如今的蓬勃发展，经历了无数的挑战和突破。这一点让我对这本书的内容充满了期待，我希望它能像一条清晰的河流，引领我从源头开始，慢慢了解这项技术是如何一步步成长起来的。我尤其关注它是否能够深入浅出地解释那些复杂的物理原理，毕竟我不是这方面的专业人士，太晦涩难懂的公式和理论可能会让我望而却步。如果作者能够用一些生动的比喻或者实际的案例来辅助说明，那就再好不过了。我希望这本书不仅仅是枯燥的理论堆砌，更能让我感受到这项技术带来的无穷魅力和无限可能，就像打开了一扇新世界的大门，让我看到一个更加便捷、高效的未来。

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我被书中对“无线电能传输安全”的严谨探讨深深吸引。任何一项新技术在推广应用的过程中，安全性始终是绕不开的话题，尤其是涉及到电磁辐射和能量传输。作者在这方面并没有回避可能存在的风险，而是进行了详尽的分析和论证。他引用了大量的国际安全标准和研究数据，详细阐述了不同频段、不同功率下的电磁辐射对人体可能产生的影响，以及如何通过优化设计和采取防护措施来将风险降到最低。书中还讨论了在特定应用场景下，例如医疗设备或公共场所，如何进行严格的电磁兼容性设计，以避免对其他电子设备产生干扰。这一点让我感到非常安心，因为这表明作者不仅关注技术的先进性，更将用户的安全放在了首位。我尤其期待书中关于“无害化”电磁波传输技术的研究进展，以及未来如何在更大范围内实现更安全、更可靠的无线供电。

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