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出版者:机械工业

作者:彭木根

出品人:

页数:463

译者:

出版时间:2007-1

价格:57.00元

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isbn号码:9787111202059

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跨越边界：后摩尔时代的信息传输与计算范式变革 作者： [此处留空，或可填写虚构作者名，如：王志远 / 资深通信理论研究员] 出版社： [此处留空，或可填写虚构出版社名，如：前沿科技出版社] --- 书籍内容聚焦： 本书深入探讨了在当前摩尔定律趋缓、传统硅基半导体技术面临物理极限的背景下，信息科学领域正在经历的深刻范式转移。重点聚焦于超越现有无线通信框架，探寻支撑未来信息社会对极速、超低延迟、万物互联需求的全新理论基础、硬件架构以及应用场景。全书严格围绕“后摩尔时代的信息传输与计算协同发展”这一核心主题展开，内容涵盖量子信息学的前沿进展、新型介质中的信息编码与解码、极端环境下的信号传播模型，以及软硬件深度融合的计算网络架构。 --- 第一部分：物理极限下的信息载体探索 (The Quest for Novel Information Carriers) 第一章：超越电磁波的束缚：太赫兹与可见光通信的工程挑战 本章首先回顾了传统微波频段频谱资源枯竭的现状，随后将研究焦点转移至高频段。详细分析了太赫兹（THz）频段（0.1 THz 至 10 THz）在实现超高带宽潜力方面的巨大前景，同时也系统梳理了该频段面临的严峻挑战，包括大气吸收损耗、材料限制导致的发射与接收效率低下，以及相干性保持的难题。随后，本书深入探讨了可见光通信（VLC）作为室内短距离高密度连接的有效补充方案。重点剖析了如何利用高频LED和激光阵列实现高可靠性的数据传输，特别是针对动态环境和移动用户场景下的信道建模与动态功率分配策略。本章强调的不是现有系统如何优化，而是如何从物理介质层面寻找突破口，以突破现有频谱限制。 第二章：量子态的操控与信息编码：从理论到原型 本部分是本书理论创新的核心之一。它摒弃了经典信息论中的比特（Bit）概念，转而聚焦于量子比特（Qubit）在复杂系统中的应用。章节细致阐述了量子纠缠在远距离信息传递中的潜在优势，区别于传统通信中的信号增强，此处探讨的是信息状态的非定域性传输。重点内容包括：拓扑量子计算的编码鲁棒性分析、基于非线性光学效应的量子态制备方法，以及在噪声环境中实现高保真度量子态测量的最新进展。本书关注的是如何构建能够携带和处理量子信息的物理系统，而不是如何用现有无线电波传输经典数据包。 第三章：新型材料在信息传输中的潜力：超材料与智能表面 本章引入了对人工设计的超材料（Metamaterials）的研究视角，这些材料具备自然材料所不具备的电磁响应特性。重点分析了如何利用超表面（Reconfigurable Intelligent Surfaces, RIS）技术，实现对无线传播环境的主动、可编程的重构。这并非传统的波束赋形，而是通过改变散射单元的相移和幅度响应，为信号提供一个“定制化”的传播路径。书中详细构建了RIS驱动的信道矩阵模型，并论证了其在提升低频段覆盖均匀性和高频段聚焦效率方面的独特价值，为实现“智能电磁环境”奠定了理论基础。 --- 第二部分：计算与网络的深度融合架构 (Architectures for Integrated Computation and Networking) 第四章：近核计算的能效优化：传感器网络的能耗模型重构 随着物联网设备的几何级数增长，通信能耗已成为系统瓶颈。本章跳出了传统通信协议栈的优化思路，着眼于“计算-通信”协同设计。深入研究了在传感器节点侧，如何将轻量级机器学习模型直接嵌入到信号采集和预处理阶段，实现数据的“源头降维”。核心内容包括：基于稀疏采样的信息冗余度估计、在资源受限设备上运行的低精度深度神经网络的部署策略，以及如何通过优化数据采集频率来平衡传输功耗与计算负载。本书旨在论证，通过在边缘进行更智能的计算，可以极大地减轻后续的通信负担。 第五章：面向后摩尔时代的网络拓扑：异构与非均匀互联的研究 本章批判性地审视了当前“一切皆IP”的网络范式，认为在未来异构计算节点（如量子处理器、神经形态芯片、传统CPU）广泛部署的背景下，需要一种能容纳不同信息处理速度和不同通信机制的新型网络拓扑。重点分析了如何构建混合交换架构，允许不同类型的流量（例如，高带宽视频流、高精度同步控制信号、低延迟量子态传输请求）在同一个物理基础设施上实现隔离和优化路由。书中提出了基于图论的非均匀网络资源调度模型，用以解决不同处理单元间数据迁移的瓶颈问题。 第六章：时空解耦：超可靠低延迟通信的新型同步机制 超可靠低延迟通信（URLLC）是工业控制和自动驾驶的关键需求。本书认为，实现毫秒级甚至亚毫秒级的端到端延迟，要求彻底革新传统的同步和时钟分发方法。本章探讨了如何利用时间敏感网络（TSN）的增强特性，结合更精确的物理层时间戳技术，实现跨域的绝对时间同步。此外，还深入研究了基于预测模型的延迟补偿算法，该算法能够提前预测和修正信道时延变化，从而确保数据包在严格的时间窗口内到达目标端，从而超越了依赖反馈机制的传统ARQ/HARQ方案。 --- 第三部分：面向极端场景的应用范式 (Application Paradigms for Extreme Scenarios) 第七章：深空与深海通信：复杂介质下的信道衰落应对 本章将研究范围扩展至传统地面通信难以企及的极端环境。在深空通信方面，重点分析了极低信噪比（SNR）环境下的非标准调制编码技术，例如基于信号检测理论的非相干解调优化。在深海通信方面，则聚焦于水声信道的特性，包括多径效应的严重性、多普勒频移的随机性，以及如何利用低频段声波实现远距离、高可靠的数据回传。本书强调的并非是现有方案的简单增强，而是基于特定物理环境的信息论极限重新设计传输协议。 第八章：分布式自治系统的决策与控制：安全与隐私的融合 随着大规模部署的边缘智能体（Agent）的增加，系统的决策权和数据处理能力被分散。本章探讨了在高度去中心化的环境中，如何确保控制指令的不可篡改性与实时性。内容涵盖了基于分布式账本技术（DLT）的轻量级共识机制在控制环路中的应用，以及如何设计能够抵御恶意节点注入虚假信息的抗攻击型路由算法。本书关注的是构建一个无需中央权威控制，但能自我校验和维持高可靠性的自主信息系统。 --- 总结： 本书是对信息技术未来十年发展方向的一次全面、深入的理论预研和工程展望。它站在现有技术框架的外部，审视了驱动下一波计算与通信浪潮的核心科学问题，旨在为科研人员、系统架构师和政策制定者提供一套系统化、跨学科的理论工具箱，以应对即将来临的“万物智能互联”时代的挑战。本书的价值在于其对基础物理限制的突破、计算与网络边界的模糊化，以及对极端环境适应性的深度挖掘。

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这本书的内容，简直是一场精心策划的“技术探险”！它就像是一份珍贵的藏宝图，而我，就是那个手持地图，即将踏上未知领域的探险者。作者的写作风格非常吸引人，他并没有用枯燥乏味的文字来描述复杂的概念，而是将整个通信技术的发展历程，描绘成了一幅波澜壮阔的史诗画卷。从最原始的信号传输，到如今无处不在的无线网络，每一步的演进都充满了智慧的火花和技术的革新。书中对未来通信的展望，更是让我惊叹不已。我读到了关于“第六代通信”（6G）的畅想，它所描绘的不仅仅是更快的网速，更是一种全新的生活方式，一种人与人、人与物、物与物之间深度连接的未来。作者还深入探讨了人工智能在通信系统中的应用，这让我看到了技术融合的巨大潜力，也让我对未来的智能社会充满了期待。我特别喜欢书中关于“虚拟现实通信”的章节，它让我看到了通信技术如何打破物理空间的限制，为我们创造一个更加沉浸式的交互体验。这本书的阅读过程，就像是一次智力的盛宴，我从中汲取了丰富的养分，也对未来科技的发展有了更深刻的认识。

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这本《下一代宽带无线通信系统》无疑是一本为对未来科技发展感到好奇的普通读者量身打造的入门指南。虽然书名听起来颇具专业性，但作者却以一种平易近人的方式，将那些原本可能让普通人望而却步的复杂技术细节，巧妙地转化为易于理解的知识点。我在阅读的过程中，并没有感到任何压力，反而像是在听一位经验丰富的向导，娓娓道来通信技术背后的故事。书中的图文并茂，大量的示意图和精美的插画，有效地辅助了我对抽象概念的理解，让那些原本只存在于文字描述中的网络架构和信号传输过程，变得直观而生动。我特别赞赏作者对通信伦理和隐私保护的探讨，这在如今信息爆炸的时代显得尤为重要。他并没有回避技术发展可能带来的负面影响，而是积极引导读者思考如何平衡技术进步与个人权利，这让我觉得这本书不仅仅是一本技术科普读物，更是一次关于未来社会构建的深度思考。总而言之，如果你像我一样，对“未来通信”充满了疑问，但又担心被过于专业的术语淹没，那么这本书绝对是你的不二之选。它将带你踏上一段轻松愉快的学习之旅，让你在不知不觉中，成为一名对未来科技有深刻见解的“弄潮儿”。

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这本书，真的给我带来了前所未有的阅读体验。我原本以为，像“下一代宽带无线通信系统”这样专业性极强的主题，会让我读得昏昏欲睡，但事实证明，我的想法完全错了。作者的叙述方式非常独特，他并没有从一开始就抛出大量的技术术语，而是先为我描绘了一个更加广阔的科技图景。我仿佛看到了通信技术发展的“时间长河”，从最初的简单信号传递，到如今覆盖全球的复杂网络，每一步都充满了智慧和创新。书中对未来通信的预测，让我感到既兴奋又震撼。我看到了一个全新的世界，一个信息传输不再是问题，而是成为实现各种奇妙应用的基础。作者还对一些新兴技术，比如区块链在通信安全中的应用、生物通信等，进行了十分精彩的介绍，这些内容让我大开眼界，也让我对科技的未来充满了无限的遐想。我特别喜欢书中关于“人机共生”的讨论，它让我看到了技术发展最终的落脚点，是提升人类的生活品质，而不是单纯追求技术本身。这本书的阅读过程，就像是一次思想的洗礼，它让我重新认识了通信技术的重要性，也让我对未来充满了信心和希望。

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这本书的内容对我来说，简直是一场意外的惊喜！我原本对“下一代宽带无线通信系统”这个主题并没有抱有太高的期望，想着无非就是些技术术语的堆砌，枯燥乏味。然而，当我翻开第一页，就被作者那条理清晰、引人入胜的叙述方式深深吸引。他并没有直接抛出晦涩难懂的概念，而是从一个宏观的视角出发，为我勾勒出了整个通信技术演进的历史脉络，让我能清晰地理解当前技术所处的阶段以及未来发展的必然趋势。书中的每一个章节都像是在为我揭开一层神秘的面纱，从最初的蜂窝通信，到我们现在习以为常的4G，再到正在逐步普及的5G，作者都用了非常生动形象的比喻和案例，将那些复杂的技术原理转化为我能够理解的语言。我尤其喜欢他对于“万物互联”这个概念的解读，它不再是科幻电影中的遥不可及的幻想，而是通过技术一步步实现的现实。书中对各种新兴通信技术，比如毫米波、大规模MIMO、边缘计算等，都进行了深入浅出的讲解，并且详细阐述了它们如何协同工作，构建起一个更加智能、高效的通信网络。我曾以为我对通信技术已经有了一定的了解，但这本书彻底颠覆了我的认知，让我看到了一个更加广阔、更加令人兴奋的未来。阅读的过程就如同在进行一场智力探险，每一步都充满了发现的乐趣，让我欲罢不能。

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坦白说，我对这本书的期望值其实是相当低的，原本是抱着一种“姑且看看”的心态去阅读的，毕竟“宽带无线通信系统”这个领域对我来说，实在太过遥远和抽象。然而，这本书却给了我一个巨大的惊喜，它完全超出了我的想象。作者在书中并没有一开始就陷入技术细节的泥沼，而是用一种极其巧妙的方式，先为我构建起了一个清晰的宏观视野。我仿佛置身于一条奔腾不息的河流中，而这本书则是一艘平稳的船，载着我沿着历史的脉络，一路溯流而上，看到了通信技术如何从最初的电报，一步步演变成如今我们所熟悉的光纤和各种无线网络。书中的叙述风格非常独特，它不是那种一本正经地讲解理论的教科书，而更像是一位智者在和你娓娓道来他关于科技未来的洞察。他对未来趋势的预测，充满了前瞻性和深刻性，让我对即将到来的下一代通信技术充满了无限的憧憬。书中对各种新兴技术，例如量子通信、太赫兹通信等，都进行了十分精辟的概述，虽然我无法完全理解其中的原理，但作者用通俗易懂的比喻，让我大致感受到了它们所蕴含的巨大潜力。总而言之，这本书在我心中留下了深刻的印象，它不仅拓宽了我的视野，更激发了我对科技发展的好奇心和求知欲。

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