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出版者:Tucson Amateur Packet Radio Corporation

作者:Tom McDermott

出品人:

页数:336

译者:

出版时间:1997-2

价格:USD 39.99

装帧:Paperback

isbn号码:9780964470729

丛书系列:

图书标签:

• 无线通信
• 数字通信
• 通信原理
• 信号处理
• 调制解调
• 信道编码
• 多址接入
• 无线网络
• MIMO
• OFDM

《无线数字通信》是一本深入探讨现代无线数字通信系统核心原理、技术和应用的书籍。本书旨在为读者构建一个坚实的理论基础，并帮助他们理解当前及未来无线通信领域的发展趋势。 核心理论与基础 本书的起点是对通信系统基本概念的阐述。我们将从信息论的基础讲起，介绍香农的信道容量定理，以及信息传输的本质限制。在此基础上，本书将详细讲解数字信号的表示、采样、量化和编码等过程，为后续的无线传输奠定基础。 在无线信道的特性方面，本书将深入分析无线传播的物理现象，包括路径损耗、衰落（如瑞利衰落、莱斯衰落）、多径效应、多普勒效应等。理解这些信道特性是设计鲁棒无线系统的关键。我们将探讨这些效应如何影响信号的质量，并介绍用于表征和建模这些信道的数学工具。 关键技术与算法 本书的核心内容将聚焦于实现高效可靠的无线数字通信所需的关键技术。 调制解调技术 (Modulation and Demodulation): 我们将详细介绍各种数字调制方案，从早期的幅度键控 (ASK)、频率键控 (FSK)、相移键控 (PSK)，到更高效的线性调制技术如正交幅度调制 (QAM)，以及非线性调制技术如高斯最小频移键控 (GMSK)。每种调制方式的原理、频谱特性、抗噪声能力以及在不同场景下的适用性都将被深入分析。同时，本书也将讲解相应的解调技术。 信道编码 (Channel Coding): 为了克服无线信道中的噪声和干扰，信道编码技术至关重要。本书将详细介绍前向纠错 (FEC) 码，包括海明码、卷积码、BCH码、里德-所罗门码 (RS码)。我们将探讨这些编码方案的编码原理、译码算法（如Viterbi译码）、纠错能力以及它们在提高数据可靠性方面的作用。此外，本书还将触及Turbo码和LDPC码等现代高效编码技术。 多址技术 (Multiple Access Techniques): 在有限的无线频谱资源下，允许多个用户共享同一通信链路是无线通信面临的一大挑战。本书将详述各种多址技术，包括频分多址 (FDMA)、时分多址 (TDMA)、码分多址 (CDMA) 及其衍生的宽带码分多址 (WCDMA)。我们将分析每种技术的优缺点，以及它们在不同代际移动通信系统中的应用。 均衡技术 (Equalization): 多径传播会导致接收信号发生失真，产生码间干扰 (ISI)。本书将深入讲解各种均衡技术，如线性均衡器（迫零均衡、最小均方误差均衡）和非线性均衡器（最大似然序列估计均衡）。我们将分析均衡器的设计原理、收敛性能以及它们在消除ISI、恢复原始信号方面的作用。 分集技术 (Diversity Techniques): 为了对抗无线信道的衰落效应，分集技术是一种非常有效的手段。本书将详细介绍不同类型的分集，包括空间分集（例如，使用多个天线）、频率分集和时间分集。我们将分析各种分集组合方式（如选择合并、最大比合并）的性能增益，以及它们如何提高系统的可靠性和吞吐量。 MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 技术: 作为现代无线通信的核心技术之一，MIMO通过在发射端和接收端使用多个天线，极大地提升了通信系统的容量和可靠性。本书将详细讲解MIMO的基本原理，包括空间复用（提高容量）和空间分集（提高可靠性）。我们将深入探讨V-BLAST、-BLAST等算法，以及智能天线技术在MIMO系统中的应用。 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 技术: OFDM是一种将高速数据流分割成多个低速数据流，并在相互正交的子载波上并行传输的技术。本书将深入讲解OFDM的原理，包括子载波的正交性、循环前缀 (CP) 的作用，以及OFDM在对抗频率选择性衰落方面的优势。我们将分析OFDM系统的变换域特性，以及它在Wi-Fi、LTE等现代无线标准中的应用。 现代无线通信系统与应用 在打下坚实的理论基础和技术原理后，本书还将引导读者审视现代无线通信系统及其广泛的应用。 移动通信系统: 我们将回顾并分析第一代 (1G) 到第五代 (5G) 移动通信技术的演进历程，重点介绍各代技术的核心技术突破，如TDMA/FDMA在2G中的应用，CDMA在3G中的引入，OFDM和MIMO在4G LTE中的整合，以及5G所带来的新特性，如大规模MIMO、毫米波通信、网络切片等。 无线局域网 (WLAN): 本书将详细介绍Wi-Fi标准（如802.11a/b/g/n/ac/ax）的发展，以及OFDM、MIMO等技术在提升Wi-Fi性能方面的作用。 其他无线通信应用: 此外，本书还会涉及诸如蓝牙 (Bluetooth)、卫星通信、低功耗广域网 (LPWAN) 等其他重要的无线通信技术和应用场景，展示无线通信技术的多元化和普及性。 面向未来 本书的最后部分将展望无线通信的未来发展趋势，探讨新兴技术如人工智能在无线通信中的应用、下一代（6G）移动通信的潜在技术方向、以及物联网 (IoT) 等新兴领域对无线通信提出的新挑战和机遇。 《无线数字通信》将为任何希望深入理解无线通信世界的研究者、工程师、学生以及技术爱好者提供一份全面的指南。本书结构清晰，内容详实，理论与实践并重，是掌握无线数字通信核心知识的理想读物。

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这本书的结构编排上，给我的感觉就像是走在一个规划得极其复杂的迷宫里，你得严格按照地图的指引才能走出来，但一旦走错一步，回头成本极高。它的章节衔接非常紧密，几乎没有可以轻易跳跃的过渡点。例如，从传统的扩频通信理论过渡到跳频技术的具体实现，中间缺少了一个明确的、宏观的桥梁性论述。作者更倾向于使用大量的数学模型和仿真结果来“证明”某个概念的可行性，而不是用更直观的工程案例来“启发”读者的思考。我特别注意到，书中对“功率效率”和“频谱效率”这两个核心矛盾的权衡分析，写得相当深入，从香农极限的理论高度，一步步下沉到实际调制解调方案的选择上。但这种深入，有时候也意味着牺牲了可读性。很多图表，比如星座图的演化，虽然信息量巨大，但缺乏足够的文字解释来引导读者去关注那些关键的细节——比如，当信噪比低于某个阈值时，误码率是如何急剧恶化的。我花了大量时间去反推图表的含义，感觉自己更像是一个数据分析师在解读原始数据，而不是一个学生在吸收知识。这本书无疑是深奥的，它要求读者具备极高的自学能力和对细节的耐心，否则很容易在那些密集的数学符号中迷失方向。

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这本书在处理不同通信体制的对比分析时，显得有些“偏科”。它对传统的扩频技术和早期的蜂窝网络架构给予了非常详尽的笔墨，推导严谨，逻辑清晰。然而，当涉及到近十年来快速发展的无线技术，比如大规模MIMO（Massive MIMO）或者最新的太赫兹通信的一些初步概念时，它的内容就显得捉襟见肘了。这些章节往往篇幅很短，更像是作者在完成一个任务，草草地提及了这些概念，然后迅速跳回对经典理论的巩固上。我能理解，作为一本可能初版于某一特定时期的著作，它不可能完全跟上最新的技术迭代，但对于一本被誉为“圣经”的书籍，至少应该对新兴领域有更深入的展望和基础理论的铺垫。这种滞后感，使得这本书在指导当前工业界实践方面，显得力不从心。它更像是一部优秀的“历史教科书”，清晰地展示了我们是如何走到今天这一步的，但对于“下一步该怎么走”，它提供的指引却相对模糊和过时。我期待的是一本能平衡历史深度与前沿广度的作品，而这本书明显更偏向前者。

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这本书的封面设计初看之下倒是挺中规中矩的，那种理工科教材常见的素雅色调，让人一眼就知道它不是什么轻松读物。我当初买它，主要是因为我的导师强烈推荐，说这是这个领域内公认的“圣经”之一。然而，当我真正翻开它的内容时，那种感觉就变得复杂起来了。它的前半部分，关于基础的信号处理和傅里叶分析的介绍，写得可谓是详尽到令人发指的地步。比如，对于高斯白噪声的定义和推导，作者似乎用了整整两章的篇幅去铺陈，恨不得把每一个数学符号的来龙去脉都交代清楚。这对于像我这种已经对基础理论有一定了解的读者来说，不免有些拖沓。我更期待能尽快进入到真正的前沿技术，比如MIMO或者OFDM的深入讨论。但是，作者的风格似乎是“不把地基打牢，绝不谈楼房如何建造”。这种严谨是值得肯定的，尤其是在需要扎实数学功底的场景下，它能让你彻底弄明白原理的来龙去脉。但说实话，在那些连续的公式推导中，我偶尔会感到一阵阵的昏昏欲睡，需要时不时地停下来，泡杯浓咖啡，强迫自己跟上作者那近乎偏执的逻辑链条。如果你是初学者，这本书或许能成为你最可靠的拐杖，但如果你是寻求快速突破和应用指导的专业人士，你可能得学会跳读，或者忍受那种缓慢爬行的节奏。

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这本书的习题设置，是我个人认为它最具争议性的部分。它没有提供标准答案，这本身在学术界是可以理解的，鼓励学生独立思考。然而，这些习题的难度梯度设置得极不合理。前面几章的练习题还算循序渐进，主要是对公式的直接应用和少量变换。但到了中后段，涉及多用户调度和信道编码理论的部分，习题的难度突然飙升，几乎等同于要求读者去重新完成一篇小型研究论文。很多题目表述得极其晦涩，甚至需要读者自己去定义一些缺失的假设条件才能开始求解。这使得我与同学之间的讨论效率极低，因为大家对于题目的理解就存在偏差。虽然这种高强度的挑战性可以塑造出极其坚韧的解决问题的能力，但对于大多数在时间压力下学习的工程师和研究生来说，这种“自生自灭”式的训练方式未免过于残酷。它更像是为那些已经准备好读博，并且拥有充裕时间进行独立研究的人准备的“魔鬼训练营”，而不是一本面向广泛工程读者的学习指南。它教会了你如何攀登珠穆朗玛峰，却没告诉你如何从大本营安全地搭建帐篷。

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阅读体验方面，这本书的排版简直是场灾难，这大概是它最让人诟病的一点。我不知道是不是因为年代久远或者出版社的印刷策略，字体的大小和行间距很不协调，很多复杂的公式块占据了整整半页，而紧随其后的解释性文字却寥寥数语，挤在页脚边上。更要命的是，书中的插图——那些用来阐述波形和频谱特性的图——质量极其粗糙，很多线条模糊不清，关键的峰值和陷波点都难以分辨。这对于一个主打“数字通信”的教材来说，是致命的缺陷。我不得不频繁地地将书中的概念对照到网络上的其他资源和更现代的教科书中去核对那些关键的图形表示。如果这本书是用来做课堂教学的，我完全无法想象老师如何能清晰地指引学生去看图解惑。它更像是一份早期的学术论文集被强行装订成教材的产物。尽管内容本身可能具有历史价值和理论深度，但这种糟糕的物理呈现形式，极大地削弱了它作为学习工具的效用。每次翻阅它，都像是在跟一本略显古旧且维护不佳的档案作斗争。

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