无线通信中的序列设计原理

无线通信中的序列设计原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:国防工业出版社
作者:曾凡鑫
出品人:
页数:286
译者:
出版时间:2007-1
价格:30.00元
装帧:
isbn号码:9787118048193
丛书系列:
图书标签:
  • 电气
  • 理论
  • 工程
  • 无线通信
  • 序列设计
  • 扩频通信
  • 编码理论
  • 信息论
  • 信号处理
  • 通信原理
  • OFDM
  • MIMO
  • 信道估计
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具体描述

无线通信中的序列设计原理,ISBN:9787118048193,作者:曾凡鑫、葛利嘉

现代信号处理与信息论基础 本书深入探讨了现代信号处理与信息论的核心概念、数学基础及其在工程实践中的关键应用。 旨在为电子工程、通信工程、计算机科学以及相关交叉学科的研究人员、工程师和高年级学生提供一个全面而严谨的理论框架和实践指导。 第一部分:随机信号分析与处理基础 (Fundamentals of Random Signal Analysis and Processing) 本部分聚焦于对随机现象的数学描述和分析工具,这是理解复杂通信系统和信号处理算法的基石。 第一章:概率论与随机变量回顾 随机事件与概率空间: 概率的公理化定义,条件概率与贝叶斯定理的深入应用。 随机变量的描述: 离散型、连续型随机变量的概率质量函数(PMF)与概率密度函数(PDF)。特性函数(矩生成函数、特征函数)在描述随机变量分布时的关键作用。 多维随机变量: 联合分布、边缘分布、随机变量的独立性与相关性。协方差矩阵的性质及其在多维分析中的重要性。 随机过程概述: 随机过程的定义、均值函数、自相关函数与互相关函数。窄带随机过程的特殊处理方法。 平稳性与遍历性: 宽平稳(WSS)和严平稳过程的严格定义及其在系统分析中的简化意义。遍历性假设在实际工程估计中的应用与局限。 高斯随机过程: 高斯过程的唯一性特征(仅由均值和协方差决定),及其在噪声分析中的核心地位。 第二章:线性系统与随机过程的线性变换 线性时不变(LTI)系统回顾: 脉冲响应、频域表示(傅里叶变换)与传递函数。 随机过程通过LTI系统的分析: 输入输出信号的自相关函数关系(Wiener-Khinchin 定理的随机过程推广)。输出过程的功率谱密度(PSD)的计算。 滤波器设计基础: 均方误差(MSE)最小化准则在信号估计中的应用。白化滤波器(Whitening Filter)的设计原理及其作用。 第三章:谱估计技术 随机过程的功率谱密度(PSD): 谱密度的物理意义——单位带宽上的平均功率。 经典谱估计方法: 周期图法(Periodogram)及其局限性(方差大、分辨率低)。 参数化谱估计: 自回归(AR)、移动平均(MA)和自回归移动平均(ARMA)模型的介绍。Yule-Walker方程组在AR模型系数估计中的应用。 高分辨率谱估计: 子空间分解方法(如 MUSIC、ESPRIT)的基本思想介绍,用于提高对窄带信号频率的估计精度。 第二部分:信息论的数学框架 (The Mathematical Framework of Information Theory) 本部分构建了度量信息、信道容量和数据压缩的理论基础。 第四章:信息度量与熵 信息量的定义: 自信息、互信息的基本概念。 熵(Entropy): 香农熵的定义、性质(非负性、可加性、最大熵原理)。联合熵与条件熵。 互信息(Mutual Information): 互信息作为随机变量间依赖性的量度,其在通信中衡量信道传输效率的意义。 信源编码定理(第一基本定理): 基于熵的无损压缩的极限。 第五章:信道容量与编码定理 信道模型: 离散信道(DMC)与连续信道(如加性高斯白噪声信道 AWGN)。 信道容量的定义: 信道容量作为在给定信道上可达到的最大互信息。 香农-哈特利定理(第二基本定理): 对加性高斯白噪声(AWGN)信道的容量限制,阐述了带宽与信噪比(SNR)对容量的联合影响。 信道编码定理: 存在容量可达的编码和解码方案,但未指明具体构造。 第六章:连续信息论扩展 微分熵(Differential Entropy): 针对连续随机变量的推广,及其在连续信道容量计算中的应用。 联合微分熵与互信息。 高斯信源的特性: 高斯信源在给定功率约束下具有最大熵的性质,这解释了高斯噪声在信息论中的特殊地位。 第三部分:现代滤波与估计理论 (Modern Filtering and Estimation Theory) 本部分侧重于在存在噪声和不确定性下,对系统状态和信号参数进行最优估计的理论与算法。 第七章:维纳滤波(Wiener Filtering) 最小均方误差(MMSE)估计: 求解线性 MMSE 估计器的基本原理。 平稳过程中的维纳滤波器: 求解维纳-霍夫方程,确定滤波器的频率响应函数。 应用: 噪声消除(去噪)和信号恢复中的理论实现。 第八章:卡尔曼滤波(Kalman Filtering) 状态空间表示: 系统的线性状态方程和测量方程的建立。 离散时间卡尔曼滤波器的递推算法: 预测(先验估计)和更新(后验估计)的五个核心方程。 卡尔曼滤波的优势: 在线实时处理能力,对不确定性的建模(过程噪声和测量噪声的协方差矩阵)。 扩展卡尔曼滤波(EKF)简介: 应对非线性系统的线性化近似方法。 第九章:参数估计方法 最大似然估计(MLE): 似然函数的构建,寻找使观测数据概率最大的参数。MLE 的渐近性质(一致性、有效性)。 最大后验概率估计(MAP): 引入先验信息,结合贝叶斯框架进行估计。 克拉美-罗下界(Cramér-Rao Lower Bound, CRLB): 衡量任何无偏估计器的性能极限,费雪信息矩阵的作用。 第四部分:傅里叶分析与时频表示 (Fourier Analysis and Time-Frequency Representations) 本部分回顾和深化了信号的时频分析工具,这对于理解调制、频谱监测至关重要。 第十章:傅里叶变换的深化与应用 离散傅里叶变换(DFT)与快速傅里叶变换(FFT): 算法效率与实际应用中的限制。 信号的频谱泄露(Leakage)与窗函数: 矩形窗、汉宁窗、海明窗等对频谱分辨率和旁瓣抑制的影响。 周期图的修正与改进。 第十一章:时频分析导论 不确定性原理的信号处理视角: 无法同时精确测量信号的时间位置和频率信息。 短时傅里叶变换(STFT): 基本概念、窗口选择对分辨率的影响,以及其局限性(固定分辨率)。 小波变换(Wavelet Transform)的引入: 多分辨率分析的优势,用于捕捉信号的瞬态特征。 本书特色: 严格的数学推导: 确保读者对核心公式的来源有清晰的理解,而非仅停留在应用层面。 工程实例结合: 每章理论推导后紧跟在噪声信道、雷达信号、或通信接收机中的实际应用案例分析。 强调统计最优性: 集中论述了维纳滤波和卡尔曼滤波等在最小误差准则下的最优性,为系统设计提供理论依据。 通过对随机过程、信息极限和现代估计技术的系统学习,读者将能够深入理解现代通信系统(如高速数据传输、定位、以及雷达探测)背后的核心理论瓶颈与解决方案。

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这本书的封面设计,简洁大方,没有过多的装饰,却有一种沉甸甸的学术气息扑面而来,这种感觉很难得。拿到手里,纸张的质感也相当不错,翻页时几乎听不到沙沙的响声,而且油墨的印刷效果非常清晰,字迹锐利,即使是复杂的公式,也能看得清清楚楚,不会有模糊不清的情况。这让我对内容充满了期待,毕竟,好的阅读体验是深入学习的基础。我尤其欣赏作者在排版上下的功夫,段落之间的留白恰到好处,不会显得拥挤,也不会过于疏松,让眼睛在阅读过程中得到很好的休息。章节的划分也显得十分合理,逻辑清晰,每一章都有一个明确的主题,读起来不会感到迷失方向。而且,我注意到书中引用了大量的参考文献,这表明作者在内容上进行了深入的研究和严谨的论证,而非一家之言,这对于我们这些希望深入理解理论的读者来说,无疑是一个巨大的福音。我迫不及待地想翻开第一页,去探索“无线通信中的序列设计原理”这个迷人的领域,相信这本书定能为我开启一扇新的大门,让我对这个曾经觉得遥不可及的领域有更深刻的认识。从书籍的装帧和初步的翻阅体验来看,这本书已经成功地吸引了我,并让我对即将展开的学习之旅充满了信心。

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从设计到内容,这本书都透露出一种严谨和专业的态度。章节的标题清晰明了,直接点明了该章节的核心内容,没有那些模棱两可的修饰语。目录的设计也非常精巧,提供了一个非常好的导航,让我能够快速找到我需要的信息。在内容方面,作者的语言风格非常学术化,但又不失条理。他避免了口语化的表达,而是用精准的专业术语来阐述观点,这让我觉得非常有信服力。而且,我在阅读过程中,发现书中很多地方都引用了经典的论文和专著,这为我提供了进一步深入研究的线索。我喜欢这种“溯本求源”的感觉,能够追溯到知识的源头,理解其发展的过程。这本书不仅仅是一本教材,更像是一本学术研究的指南,它为我指明了方向,提供了方法。

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我发现这本书的内容非常具有挑战性,但同时也充满了吸引力。作者在讲解一些核心概念时,并没有回避其数学上的复杂性,而是采用了严谨的推导过程。虽然我在阅读过程中需要反复推敲,甚至借助一些辅助工具来理解,但这反而激起了我更强的求知欲。我喜欢这种“硬核”的内容,它让我觉得在啃食的是真正有价值的知识,而不是一些浅尝辄止的介绍。而且,作者在解释复杂的数学公式时,总是会附带清晰的文字说明,并且用一些小例子来佐证,这让原本枯燥的数学推导变得相对容易接受。我甚至会停下来,尝试自己动手去推导,在这个过程中,我体会到了数学的严谨之美,也加深了对理论的理解。这本书给我一种“磨炼”的感觉,它在考验我的理解能力,但同时也在不断地拓展我的认知边界,让我感觉自己正在不断进步。

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我一直对无线通信领域的一些关键技术感到好奇,尤其是那些能够提升通信效率和稳定性的“幕后英雄”。这本书恰好满足了我的这种好奇心。作者在书中详尽地阐述了各种序列设计方法,比如伪随机序列、Gold序列、Kasami序列等等,并且详细解释了它们各自的优缺点以及适用的场景。我最欣赏的是,作者不仅仅是介绍这些序列本身,更是深入分析了它们在纠错编码、扩频通信、信道估计等方面的作用。每一次的阅读,都像是打开了一个新的潘 উভয়,让我看到了无线通信系统中那些精妙的设计是如何工作的。书中的一些章节,还涉及到了最新的研究进展,比如在5G甚至6G通信中,序列设计是如何应对更高的数据速率和更复杂的信道环境的。这让我感觉自己不仅仅是在学习过去的知识,更是在了解未来的方向。

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说实话,拿到这本书的时候,我并没有抱有多高的期望,毕竟“序列设计原理”这个话题听起来就有些枯燥和晦涩,而且在无线通信这个我并非专业背景的领域,感觉会更加难以理解。然而,当我开始阅读第一章的时候,我的看法就彻底改变了。作者的叙述方式非常生动,没有那些冗长空洞的理论铺垫,而是直接切入主题,用形象的比喻和清晰的逻辑,将那些抽象的概念具象化。例如,在讲解某个基础概念时,作者竟然引用了一个生活中的例子,让我一下子就明白了那个复杂的数学模型背后所代表的实际意义。这种“润物细无声”的教学方式,让我感到非常惊喜。而且,书中大量的图示和表格,更是锦上添花,它们不仅直观地展示了数据和关系,还帮助我理清了复杂的思路。我尤其喜欢作者在每章末尾设置的“思考题”,这些问题很有深度,能够引导我主动去思考和探索,而不是被动地接受知识。我甚至花费了不少时间去解答这些问题,在这个过程中,我发现自己对前面内容的理解又加深了一层。这本书让我觉得,原来即使是如此专业的领域,也可以如此有趣,如此易于理解。

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这本书给我最大的感受是,作者在内容的深度和广度上都做得非常出色。他并没有仅仅停留在对现有理论的简单罗列和解释,而是深入挖掘了这些序列设计原理背后的数学基础和物理意义。在阅读过程中,我时常被作者对某个细节的深入分析所吸引,他能够从不同的角度去审视同一个问题,并给出多种解决方案的优劣对比,这让我对问题的理解更加透彻。同时,我也发现书中涉及的内容非常广泛,从经典的序列设计方法,到一些前沿的研究成果,都有所涵盖。这对于希望全面了解无线通信序列设计领域的研究者和工程师来说,无疑是一份宝贵的资料。我特别喜欢作者在讲解某个理论时,会追溯其发展的历史脉络,这让我不仅了解了“是什么”,更了解了“为什么”以及“如何发展而来”,这种历史性的视角,能够帮助我们更好地理解现有理论的局限性,并为未来的研究提供启示。

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我对这本书的整体编排和逻辑结构印象深刻。作者在内容组织上,似乎遵循了一种从宏观到微观,再从微观回到宏观的精妙设计。首先,他在开篇就为读者勾勒出了整个无线通信序列设计领域的大致轮廓,让我们对即将深入探讨的主题有一个整体的认识,避免了“盲人摸象”式的学习。接着,他循序渐进地将我们引入到各个具体的序列设计方法和理论中,每一个概念的提出都建立在前一个概念的基础上,显得非常连贯和顺畅。我特别注意到,作者在介绍一个复杂的算法时,会先对其核心思想进行概括性的阐述,然后才逐步深入到数学推导和具体实现细节,这种由浅入深的讲解方式,极大地降低了学习的门槛,也让我更容易抓住重点。更令我赞赏的是,书中在理论讲解之后,往往会紧跟着一些实际的应用案例分析,这些案例的选择非常贴合当前无线通信领域的热点和发展趋势,让我能够清晰地看到这些理论在现实世界中的价值和意义。这种理论与实践相结合的模式,极大地提升了这本书的学习效率和实用性。

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我发现这本书的内容非常贴近实际应用。作者在理论讲解的同时,并没有脱离无线通信系统的实际应用背景。他会经常提及,某个序列设计原理在实际的手机通信、卫星通信、或者雷达系统中是如何应用的,以及这些应用对序列性能的要求。这让我觉得,我所学习的知识并不是空中楼阁,而是能够解决实际问题的工具。我尤其欣赏作者在书中加入的一些工程上的考量,例如在实际系统中实现某个序列设计时,可能会遇到的硬件限制、计算复杂度等问题,以及如何去权衡和解决。这种“接地气”的讲解方式,让我觉得这本书不仅适合理论研究者,也同样适合无线通信领域的工程师。它能够帮助我们更好地理解理论与实践之间的联系,并指导我们在工程实践中做出更明智的决策。

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这本书的阅读体验,对我来说是一次非常宝贵的学习经历。作者在内容安排上,仿佛是为读者量身定制的“学习路径”。从最基础的概念开始,逐步过渡到复杂的理论,再到前沿的研究方向,整个过程循序渐进,逻辑清晰。我在阅读过程中,并没有感到任何的突兀或者跳跃。而且,作者的语言风格非常严谨,用词精准,这对于我这样的非母语读者来说,也很好地理解了专业术语的含义。更重要的是,我从这本书中学习到的不仅仅是知识本身,更是一种严谨的治学态度和深入探究问题的思维方式。我感觉自己已经不仅仅是在阅读一本书,而是在与一位在无线通信领域深耕多年的专家进行一场深刻的思想交流。这本书无疑将成为我未来研究和工作中宝贵的参考。

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这本书在讲解的深度上,让我印象非常深刻。作者在介绍每一个概念时,都力求做到“知其然,更知其所以然”。他不仅仅是告诉我们一个序列有什么性质,更会从数学的本源出发,去推导这些性质的来源。例如,在解释某个序列的优越性能时,作者会详细分析其数学构造,以及这种构造如何映射到实际的通信性能提升。我甚至可以感受到作者在撰写这本书时,花费了大量的时间去梳理和消化这些复杂的理论。而且,书中很多地方都提到了权衡和取舍,比如在某种应用场景下,我们应该选择哪种序列,以及为什么。这种辩证的分析,让我对问题的理解更加全面和深刻。它不仅仅是学习知识,更是在培养一种解决问题的思维方式。

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