Introduction to Space-Time Wireless Communications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Cambridge University Press

作者:Arogyaswami Paulraj

出品人:

页数:308

译者:

出版时间:2003-05-01

价格:USD 90.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780521826150

丛书系列:

图书标签:

• MIMO
• Wireless
• channel
• estimation
• 2003
• 无线通信
• 时空信号处理
• 多输入多输出(MIMO)
• 无线网络
• 信道建模
• 空间复用
• 波束赋形
• 正交频分复用(OFDM)
• 无线资源管理
• 通信理论

好的，这是一本关于无线通信领域中另一个重要方向的图书简介，其内容完全不涉及“Introduction to Space-Time Wireless Communications”中的主题。 --- 《先进超材料驱动的毫米波与太赫兹通信系统设计》 内容简介 本书深入探讨了在当前无线通信技术面临频谱拥堵、数据速率需求激增的背景下，如何利用前沿的超材料（Metamaterials）技术来革新毫米波（mmWave, 30 GHz – 300 GHz）和太赫兹（Terahertz, 0.1 THz – 10 THz）频段的通信系统设计与性能优化。随着第五代（5G）及未来第六代（6G）移动通信对超高带宽和极低延迟的追求，传统基于半导体器件和标准天线阵列的方案已逐渐触及物理极限。本书将焦点放在超材料这一革命性的电磁调控工具上，系统阐述了其在构建高效、紧凑且功能强大的毫米波/太赫兹通信前端方面的潜力与挑战。 本书首先为读者打下坚实的理论基础，详细介绍了电磁超材料的基本概念、结构设计原理以及其在电磁波操控方面的独特能力。重点阐述了从负折射率超材料、超表面（Metasurfaces）到可编程超材料的演进历程，并分析了这些结构如何实现对电磁波相位、振幅和极化的亚波长级别精准控制。 在通信系统应用层面，本书的核心内容聚焦于超材料在大规模MIMO（Massive MIMO）和智能反射面（Reconfigurable Intelligent Surfaces, RIS）中的集成应用。传统Massive MIMO系统在毫米波/太赫兹波段面临着巨大的功耗和物理尺寸限制。本书提出了一系列基于超表面技术的新型有源和无源波束赋形方案。通过设计低剖面、高增益的超表面阵列，我们能够实现比传统相控阵更简化的馈电网络和更少的射频链数量，从而显著降低系统复杂性和能耗。具体内容包括：基于梯度指数分布的超表面波束转向机制、双频或多频段超材料设计，以及如何利用这些结构在极高频率上实现窄波束赋形和精确的角度跟踪。 此外，本书将“智能反射面”提升到新的理论高度。RIS被认为是实现全空间电磁环境智能化的关键技术。我们详细剖析了RIS单元的设计，这些单元通常由极化敏感或频率敏感的超材料单元构成，能够对入射电磁波进行可编程的反射或透射处理。内容涵盖了基于RIS的信道估计优化算法、如何利用RIS实现非视距（NLoS）通信链路的恢复，以及在多用户接入场景下，如何通过优化RIS的反射系数矩阵，最大限度地提高系统的频谱效率和覆盖范围。这部分内容结合了先进的优化理论和电磁仿真技术，为实际部署提供了可行的设计流程。 在收发机硬件层面，超材料技术也带来了突破。本书探讨了如何利用超材料滤波器和耦合器来替代传统的、体积庞大的无源元件。例如，在太赫兹通信中，由于器件损耗和工艺限制，传统的集成滤波器性能不佳。本书展示了如何设计基于开口谐振环（SRR）或堆叠式超材料结构的超紧凑、高Q值的带通滤波器和耦合器，有效提升了收发机前端的集成度与性能指标。特别地，我们深入分析了超材料在太赫兹源与探测器集成中的应用，包括如何使用超材料结构增强太赫兹辐射源的耦合效率，或提高太赫兹探测器的接收灵敏度。 最后，本书展望了超材料在太赫兹安全通信中的潜力。通过利用超材料对波束的极端指向性，可以设计出高度聚焦的传输路径，有效减小信息泄露的风险。同时，我们也探讨了利用超材料的吸收特性或极化敏感性，开发新型的电磁兼容性（EMC）解决方案以及抗干扰技术。 《先进超材料驱动的毫米波与太赫兹通信系统设计》面向从事无线通信、射频工程、电磁学和信息物理系统研究的高年级研究生、博士后研究人员以及行业内的资深工程师。本书旨在提供一套完整的理论框架、先进的设计方法论以及详实的案例分析，使读者能够掌握如何将超材料的独特电磁调控能力转化为下一代高速无线通信系统的实际性能增益。本书的叙述风格严谨、逻辑清晰，注重理论推导与实际工程应用的紧密结合。

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我必须承认，这本书的内容给我带来了极大的惊喜，它以一种前所未有的方式，将时空的奥秘与无线通信的未来紧密相连。我一直对那些能够挑战现有范式的研究方向充满兴趣，而这本书恰恰满足了我的这份好奇心。作者在书中提出的“时空共享”概念，让我开始思考，我们是否有可能在物理定律允许的范围内，更加灵活地利用时间和空间资源，从而实现通信容量的指数级增长。这不仅仅是简单的频段复用或空分复用，而是对通信“时空占用”的更深层次的理解。我特别欣赏作者对于“因果律”在时空通信中的作用的探讨，这部分内容让我意识到，虽然我们无法真正“超光速”通信，但通过巧妙地设计信息编码和解码策略，或许可以在某种意义上“绕过”某些时空限制，从而实现更高效的通信。书中还提及了一些关于“时间膨胀”和“空间扭曲”对通信信号的影响，虽然这些效应在日常通信中可能微乎其微，但作者将其引入，是为了启发我们思考在极端环境下，甚至是在未来更高级的通信场景中，这些因素可能扮演的角色。这种跨学科的思考，极大地拓展了我的视野，让我看到了无线通信领域蕴藏的无限可能性。

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这本书像是一扇通往未知领域的大门，让我对无线通信的未来充满了无限的遐想。作者并没有将重点放在已有的技术细节上，而是着眼于如何从最基本的物理原理出发，去构想全新的通信方式。我非常喜欢书中对“时空几何”在信息编码中的应用的研究。作者通过引入一些相对论中的概念，比如时空度规张量，来描述通信信道的特性，并探讨如何根据这些特性来优化信号的调制和解调方案。这是一种非常新颖的视角，它让我意识到，我们之前对通信信道的理解可能过于简化了。例如，书中关于“时空曲率”对信号传播路径影响的分析，为我们理解一些复杂的传播现象提供了新的理论基础。此外，作者还大胆地设想了在“非欧几里得”时空结构中进行信息传输的可能性，这虽然听起来颇具挑战性，但却为我们未来的通信技术发展提供了极富想象力的方向。它鼓励我们去质疑现有的假设，去探索那些看似不可能的领域。这本书不仅仅是关于无线通信的技术，它更是一场关于如何理解和利用宇宙基本法则来革新我们通信方式的思想探索。

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这本书带给我的震撼，远不止于技术层面的新知，它更像是一次思想上的洗礼。我一直认为，无线通信的未来发展，需要跳出传统的线性思维模式，而这本书正是提供了一个极好的范例。作者深入浅出地阐述了如何将“时空”这一物理学的基本概念，融入到无线通信的设计和优化中，这本身就是一个非常大胆且富有创意的想法。我尤其被书中关于“时空度量”对通信效率影响的讨论所吸引。作者通过引入一些我们日常生活中可能很少接触到的物理学概念，比如黎曼几何在描述时空弯曲方面的作用，并将其与信息编码和解码的效率联系起来，为理解复杂的通信环境提供了全新的视角。这让我意识到，我们之前可能过于关注信号的传播路径和功率，而忽略了时空本身的性质对于信息传输可能产生的深刻影响。书中对“时空信道衰落”的分析，也提供了一个非常有价值的思考方向，它不再是简单地将衰落视为噪声，而是将其看作是时空本身的一种“印记”，并探讨如何利用这种印记来增强通信的鲁棒性。这种从根本上改变我们对通信“瓶颈”的认知的方式，极具启发性，让我对接下来的研究工作充满了动力。

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这本书给我的感受就像是在一个迷宫中找到了正确的方向，让我对无线通信的未来充满了好奇和期待。作者以一种非常引人入胜的方式，将一些我们可能认为非常抽象的概念，比如“时空”和“信息传输”，巧妙地联系在了一起。我特别喜欢书中对“非局域性”在通信中的潜在应用的讨论，这部分让我对量子纠缠等现象在实际通信系统中的可能性有了更深的理解。它不是简单地介绍一个新技术，而是从根本上挑战我们对通信的认知。例如，书中设想的“同步时空信道”，让我联想到未来也许能够实现几乎瞬时的信息传递，而不再受光速的限制，这听起来像是科幻小说里的情节，但作者却用严谨的逻辑和初步的理论模型将其呈现出来。这种将未来愿景与科学基础相结合的写作手法，极大地激发了我的求知欲。而且，作者在叙述过程中，并没有一味地追求复杂和晦涩，而是循序渐进，即使是涉及到一些高深的理论，也能通过清晰的类比和实例来解释，让非物理学背景的读者也能有所启发。这本书的价值在于，它不仅仅提供了技术上的可能性，更重要的是，它打开了我们思考无线通信“无限可能”的大门，让我意识到，我们对现有通信技术的认知可能还只是冰山一角。

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一本真正能引发我思考的著作，它触及了无线通信领域的未来发展方向，让我看到了超越现有框架的可能性。这本书并非简单地罗列技术细节，而是深入探讨了“时空”这一概念在无线通信中的应用。我特别欣赏作者在理论构建上的严谨性，以及对前沿概念的独到见解。例如，书中对“时空编码”和“时空调理”的阐述，不仅仅是数学模型的堆砌，更是对如何利用时间和空间维度来优化信号传输效率的深刻剖析。读完这部分，我开始重新审视那些我们习以为常的通信限制，并开始想象一种能够真正“跨越”时空的通信方式。它让我意识到，我们或许可以像操纵电磁波频率和相位一样，去“操纵”时间和空间，从而实现前所未有的通信性能。这种颠覆性的思维方式，在当前的无线通信研究中是极其罕见的。作者还巧妙地结合了相对论和量子力学的一些基本原理，虽然不是为了深入探讨这些物理学分支，但却为理解时空在通信中的作用提供了更宏观和深刻的视角。这使得整本书的格局一下子变得更加宏伟，不再局限于工程技术层面，而是上升到了科学哲学的高度。我迫不及待地想进一步探索书中提出的具体实现方法和潜在的应用场景，它无疑为我的研究开启了一个全新的维度。

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超超超经典 复杂问题简单化的典型！