Optimizing Wireless Communication Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Cavalcanti, Francisco Rodrigo Porto (EDT)/ Andersson, Soren (EDT)

出品人:

页数:514

译者:

出版时间:

价格:1853.00

装帧:

isbn号码:9781441901545

丛书系列:

图书标签:

• 无线通信
• 优化
• 信号处理
• 通信系统
• 无线网络
• 性能分析
• 资源分配
• MIMO
• 认知无线
• 5G/6G

《优化无线通信系统》是一本深入探讨无线通信网络设计、性能提升和资源管理策略的学术专著。本书旨在为读者提供一个全面而系统的框架，以应对日益增长的无线通信需求和日益复杂的网络环境。 核心内容概述： 本书的核心在于“优化”，这不仅仅是指在现有技术基础上进行微调，而是从根本上理解无线通信系统的运行机制，并通过先进的理论和工程实践来提升其效率、可靠性和用户体验。书中涵盖了从物理层到应用层的广泛主题，并着重于不同层级之间的协同优化。 第一部分：无线通信系统基础与挑战 在正式进入优化技术之前，本书首先回顾了无线通信系统的基本原理，包括但不限于： 信道特性与建模： 深入分析无线信道的多径传播、衰落（如瑞利衰落、莱斯衰落）、多普勒效应以及噪声干扰等关键影响因素。提供多种信道模型，以便于理论分析和仿真。 多址技术： 详细阐述时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）、码分多址（CDMA）以及正交频分多址（OFDMA）等经典和现代多址技术，分析它们的优缺点和适用场景。 调制与编码： 介绍常见的调制解调方案（如QPSK, QAM）以及前向纠错编码（FEC）技术（如卷积码、Turbo码、LDPC码），强调它们在提升数据传输速率和抗干扰能力中的作用。 网络拓扑与架构： 探讨不同无线网络拓扑（如蜂窝网络、Ad-hoc网络、传感器网络）的特点，以及网络架构（如集中式、分布式）的设计考量。 随后，本书着重分析了当前无线通信系统面临的主要挑战，这些挑战是进行系统优化的根本动因： 频谱资源的稀缺性与效率： 随着设备数量激增，可用频谱资源日益紧张，如何更高效地利用频谱成为关键。 用户数量与数据需求的爆炸式增长： 移动互联网的普及和高清视频、AR/VR等应用的兴起，对网络容量和带宽提出了前所未有的挑战。 能耗问题： 尤其对于移动终端和大规模部署的基站，降低能耗是实现可持续发展的关键。 安全性与隐私： 无线通信的开放性使得数据传输面临安全威胁，保障用户隐私至关重要。 服务质量（QoS）保证： 确保不同应用（如语音、视频、实时游戏）能够获得所需的最小带宽、延迟和误码率。 移动性管理： 在用户移动过程中，无缝切换和保持连接的稳定性是用户体验的重要组成部分。 第二部分：物理层优化技术 本部分深入探讨了在信号传输的最低层级上实现性能提升的各种技术： 先进的均衡技术： 针对信道衰落和符号间干扰（ISI），介绍判决反馈均衡（DFE）、最大似然均衡（MLE）以及基于机器学习的自适应均衡算法。 MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 技术： 详细阐述空间复用、空间分集和波束成形等MIMO技术的工作原理，分析其在提升容量和链路可靠性方面的潜力，并讨论不同MIMO配置（如SISO, SIMO, MISO, MIMO）的特点。 先进的调制与编码方案： 探讨比传统方案更高效的调制解调（如自适应调制与编码 - AMC）和前向纠错编码（如更先进的LDPC码和Polar码），以及它们如何与MIMO技术相结合。 功率控制策略： 分析不同功率控制算法（如开环、闭环、联合功率控制），旨在最小化干扰、延长电池寿命并提升整体系统容量。 干扰管理与抑制： 介绍小区内和小区间的干扰协调技术，包括但不限于软频带（soft handover）、软小区（soft cell）、分数频率复用（FFR）以及干扰对齐（IA）等。 第三部分：网络层与MAC层优化 本部分关注于网络资源的分配和调度，以实现高效的数据传输和资源利用： 资源调度算法： 深入研究各种调度算法，如比例公平（PF）调度、最大吞吐量（Max-Throughput）调度、最小延迟（Min-Delay）调度，以及它们如何根据用户需求和信道条件进行动态调整。 队列管理与拥塞控制： 分析数据包在网络中的排队行为，研究先进的队列管理策略（如RED, WRED）和拥塞控制机制，以避免网络拥塞，保证QoS。 多播与广播优化： 探讨如何在共享信道上高效地向多个用户同时发送数据，以减少带宽消耗。 负载均衡： 研究如何将用户和流量有效地分配到不同的基站或网络节点，以避免局部过载，提升整体网络吞吐量。 异构网络协同： 分析不同类型网络（如宏蜂窝、微蜂窝、皮蜂窝、Wi-Fi）之间的协同工作，实现频谱共享和资源互补，提升网络覆盖和容量。 移动性管理优化： 深入探讨切换（handover）机制的优化，包括预测切换、智能切换决策以及减少切换延迟的技术。 第四部分：系统级优化与新兴技术 本部分将目光投向更宏观的系统设计以及前沿的研究方向： 认知无线电（CR）与频谱感知： 详细介绍认知无线电的概念、频谱感知技术，以及CR如何实现动态频谱接入（DSA），从而提高频谱利用效率。 软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）在无线通信中的应用： 探讨如何通过SDN实现网络的集中控制和灵活调度，以及NFV如何将硬件网络功能转化为软件，从而降低部署成本并加速创新。 物联网（IoT）通信优化： 针对低功耗、海量连接的IoT设备，研究相应的通信协议、网络接入和资源管理策略。 5G及未来通信系统架构： 探讨5G网络Sliced Network（网络切片）、边缘计算（MEC）等关键技术，以及它们如何实现对不同业务场景的定制化优化。 机器学习与人工智能在无线通信中的应用： 介绍如何利用机器学习技术进行信道预测、用户行为分析、干扰检测、资源动态分配以及网络故障诊断等。 本书特色： 《优化无线通信系统》的独特之处在于其理论与实践相结合的严谨风格。书中不仅会推导关键的数学模型和算法，还会提供相关的工程实例和仿真结果。此外，本书还注重跨学科的融合，将信息论、控制论、统计学以及人工智能等领域的知识巧妙地融入无线通信的优化过程中。 目标读者： 本书适合于通信工程、电子工程、计算机科学等相关专业的本科高年级学生、研究生以及从事无线通信系统设计、研发、部署和优化的工程师、研究人员。对于希望深入理解无线通信系统性能瓶颈并掌握前沿优化技术的专业人士而言，本书是不可多得的参考资料。 通过学习本书，读者将能够： 深入理解当前无线通信系统面临的核心挑战。 掌握一系列有效的物理层、MAC层和网络层优化技术。 认识到不同优化技术之间的相互作用和协同潜力。 了解新兴技术（如SDN/NFV, AI）如何重塑未来的无线通信。 具备分析和解决复杂无线通信系统优化问题的能力。

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这本书的装帧设计简直让人爱不释手，封面那种深邃的蓝色调，配上银灰色的字体，透露出一种冷静而专业的质感。我当时在书店里被它一下子就吸引住了，感觉它不是那种平庸的教材，更像是一本精心打磨的艺术品。内页的纸张选择也相当考究，印刷清晰，字号适中，长时间阅读眼睛也不会感到疲劳。装订工艺看得出非常扎实，即使经常翻阅，书脊也丝毫没有松动的迹象。这种对物理细节的重视，让我对内容本身也抱有了极高的期待，毕竟，一个优秀的出版物，从外在到内核都应该是一致的严谨。我尤其欣赏它在排版上的用心，图表的留白处理得当，使得复杂的数学公式和系统架构图能够清晰地呈现在读者面前，而不是挤在一起让人望而生畏。这种对用户体验的关注，在技术书籍中并不多见，足见出版方和编辑团队的专业素养。拿到手的那一刻，那种沉甸甸的实在感，已经为接下来的学习旅程奠定了一个非常积极的基调。

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这本书的配套资源支持简直是锦上添花，完全超出了我的预期。通常技术书籍的配套资源往往形同虚设，但这本书的在线资源库维护得非常及时和专业。我指的是那些由作者团队提供的GitHub链接，里面包含了所有章节中提及的核心算法的实现代码，而且是用当前主流的编程语言编写的，非常易于集成和调试。更棒的是，作者团队似乎定期会针对新的行业标准发布小型勘误和补充说明，这保证了书本知识的时效性。对于我们这些需要紧跟技术前沿的专业人士来说，这种持续的服务和维护，比书本本身的初版内容可能更为重要。它将一本静态的纸质书，成功地转化成了一个动态的、持续进化的知识平台，体现了作者对知识传播的责任心和现代化的教学理念。

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语言风格上，作者展现了一种罕见的兼具学术严谨性和人文关怀的特质。他的文字精准、不拖沓，每一个术语的定义都无可指摘，没有模棱两可的表达。然而，在关键的总结和展望部分，作者的笔触又变得富有哲理，引导读者去思考无线通信技术未来发展的伦理和社会影响，这极大地拓宽了我的思维边界。我发现自己不仅在学习如何优化系统，更在反思技术进步的终极目标是什么。这种宏大叙事的穿插，使得阅读体验充满了智力上的愉悦。不同于那些只会堆砌公式的冷冰冰的技术文档，这本书仿佛在与你进行一场高水平的智力对话，它尊重读者的智商，同时也引导着读者的思考深度。偶尔出现的幽默感，也恰到好处地缓解了技术内容的枯燥，让阅读过程始终保持着一种积极向上的活力。

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内容的前沿性和实用性是这本书最让我感到震撼的地方。它显然不是基于十年前的旧知识拼凑而成的，而是紧密结合了当前业界最新的技术热点和正在面临的挑战。我特别留意了其中关于“频谱共享”和“动态资源调度”那几章，作者不仅详细剖析了理论基础，更重要的是，他提供了大量基于实际仿真环境的案例分析和性能评估结果。那些代码片段和仿真结果的呈现，详实到可以直接作为我们团队进行新算法验证的参考基准。很多教科书停留在“是什么”的层面，但这本书勇敢地迈入了“如何做”和“为什么这么做更优”的深水区。这种兼顾理论深度与工程实践广度的平衡，让这本书的价值瞬间倍增，它不再是一本只能在象牙塔里供奉的参考书，而是真正能指导我们解决实际工程难题的“作战手册”。

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这本书的叙事逻辑安排得极具层次感，它没有一上来就抛出那些晦涩难懂的深层理论，而是采取了一种非常巧妙的“渐进式渗透”策略。开篇部分，作者用极其生动的比喻和贴近现实生活的应用场景，迅速拉近了与读者的距离，让那些原本高高在上的通信原理概念变得触手可及。我记得作者在解释信道容量时，用了关于信息传递效率的类比，让人茅塞顿开。随着章节的深入，逐步引入了更复杂的数学模型和优化算法，但过渡却异常平滑，让人感觉每一步的攀登都是水到渠成，而不是被强行推上去的。这种行文风格，使得即便是初学者也能建立起一个稳固的基础框架，而对于有经验的工程师来说，它又提供了系统回顾和深化理解的绝佳路径。整个阅读过程，就像是跟随一位经验丰富、耐心十足的导师在进行一对一的辅导，没有丝毫的跳跃感和疏离感，这一点我非常欣赏。

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