Spread Spectrum Systems for GNSS and Wireless Communications (GNSS Technology and Applications) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Artech House Publishers

作者:Jack K. Holmes

出品人:

页数:770

译者:

出版时间:2007-05-31

价格:USD 149.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9781596930834

丛书系列:

图书标签:

• GNSS
• Spread Spectrum
• Wireless Communications
• Signal Processing
• Navigation
• Telecommunications
• Radar
• Modulation
• Coding
• Interference Mitigation

新一代无线通信与定位系统：从理论基石到前沿应用 书籍名称： 广谱系统在GNSS与无线通信中的应用（GNSS技术与应用系列丛书） 内容简介： 本著作深入探讨了广谱通信技术，特别是直接序列扩频（DSSS）和跳频扩频（FHSS）等核心机制，在现代全球导航卫星系统（GNSS）和高带宽无线通信领域中的关键作用、理论基础及其前沿应用。本书旨在为从事射频工程、通信系统设计、导航技术研发以及相关学术研究的专业人士和研究生提供一套全面且深入的技术参考。 第一部分：广谱通信的理论基石与核心机制 广谱技术的核心在于通过特定的扩展序列将信号的带宽展宽，从而实现对干扰的抵抗、低截获概率（LPI）的通信，以及在多址接入（MA）中的高效利用。本书首先系统地梳理了广谱技术的数学基础和信号处理原理。 1. 扩频技术的信号模型与特性： 本章详细介绍了伪随机噪声（PN）序列的生成、周期性、正交性和自相关特性。重点分析了扩频增益（Processing Gain）的物理意义及其对系统抗干扰和抗多址性能的影响。通过对信号在频域和时域的变换分析，揭示了扩频信号如何实现“隐藏”在背景噪声之中的奥秘。 2. 调制与解调技术： 本书深入剖析了基于PN序列的解扩频过程。对于DSSS系统，探讨了同步锁定技术（如延迟锁定环DLL和载波锁定环VCO-PLL）在接收端恢复精确时钟和相位基准的重要性，并对不同同步算法的性能进行了详尽的理论比较和仿真分析。对于FHSS系统，则侧重于频率综合器的设计、频率规划的优化以及在快速跳频模式下的性能评估。 3. 多址接入（MA）策略： 广谱技术是实现码分多址（CDMA）的基础。本部分详细比较了DS-CDMA、FH-CDMA以及混合模式下的系统容量和性能限制。重点讨论了近远效应（Near-Far Effect）的成因及其缓解策略，包括功率控制算法和先进的干扰抑制技术，如盲源分离（BSS）和自适应波束形成在多址环境中的应用潜力。 第二部分：广谱技术在GNSS系统中的深化应用 全球导航卫星系统（如GPS、Galileo、北斗等）是广谱技术最成功的应用典范之一。本书将GNSS接收机作为一个复杂的广谱接收机进行深入剖析。 4. GNSS信号结构与跟踪环路： 详细解析了现代GNSS信号的结构，包括伪随机码（如GPS的C/A码和P(Y)码，以及下一代信号的B1I/B2a/L5信号结构）。重点阐述了GNSS接收机中至关重要的载波相位和伪距的跟踪环路设计。探讨了二、三阶锁相环（PLL/DLL）的工作原理，以及如何通过优化环路带宽和阻尼系数来平衡灵敏度、瞬态响应和抗噪声/抗干扰能力。 5. 导航数据解调与定位精度： 分析了导航电文的调制、信道编码（如Reed-Solomon码）以及数据的解调过程。随后，将焦点转移到定位精度上，深入研究了误差源的建模，包括对流层和电离层延迟、时钟误差、轨道误差等。本书特别关注了通过先进信号处理技术（如多路径抑制滤波器和高级差分定位技术DGPS/RTK）来提升定位精度的方法。 6. 抗干扰与鲁棒性设计： 随着GNSS信号受到恶意（欺骗/干扰）或非恶意（人为噪声）干扰的风险增加，广谱系统的鲁棒性设计变得至关重要。本章系统梳理了针对GNSS的反干扰（Anti-Jamming, AJ）技术，包括基于自适应滤波器的时域干扰抑制、基于空域滤波的波束防堵塞技术，以及利用不同频率和编码结构实现信号韧性的多频多星座集成策略。 第三部分：前沿无线通信系统中的广谱技术演进 虽然OFDM（正交频分复用）在5G/6G中占据主导地位，但广谱技术并未退出历史舞台，而是以更灵活、更智能的形式融入到新的通信范式中。 7. 认知无线电与动态频谱接入： 广谱技术为认知无线电（CR）提供了实现“隐形”通信的手段。本章探讨了如何利用扩频技术实现低概率截获/截证（LPI/LPD）通信，使次级用户能够在不干扰主用户的情况下共享频谱。重点分析了基于扩展序列的盲检测技术在频谱感知中的应用。 8. 软件定义无线电（SDR）与广谱系统实现： 本书强调了现代广谱系统在SDR平台上的实现。讨论了如何利用高性能FPGA和GPU加速器来实现高速的序列匹配滤波、快速傅里叶变换（FFT）以及复杂的自适应算法。这为设计灵活、可重构的通信和导航原型系统提供了工程实践指导。 9. 卫星通信与深空探测中的应用展望： 在卫星通信链路（特别是高轨卫星链路和低延迟激光通信备份系统）中，广谱技术仍是确保链路预算和抗衰落的关键手段。最后，展望了广谱技术在未来物联网（IoT）中的低功耗、广覆盖接入方案，以及在深空探测任务中抵抗极端信道衰落的潜力。 目标读者： 本书内容严谨，技术深度足够，适合作为高等院校通信工程、电子信息、导航与制导专业的硕士和博士研究生教材或参考书。同时，它也是系统集成工程师、射频电路设计师以及从事国防电子、精准定位服务领域的技术人员的实用工具书。通过对理论与工程实践的紧密结合，读者将能够全面掌握广谱技术在当前及未来高可靠性通信与定位系统中的设计、分析与优化能力。

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这本书的书名虽然听起来与我的兴趣领域有些关联，但很遗憾，它并没有触及我真正感兴趣的那些具体技术点。我期待能看到一些关于**下一代通信协议的底层架构设计**，比如在超大规模物联网（Massive IoT）场景下，如何优化资源调度和功耗管理，实现真正意义上万物互联的系统级解决方案。这本书的描述似乎更侧重于传统的**扩频技术在特定导航和无线通信场景下的应用**，这对我目前正在研究的**基于深度学习的信道估计与盲分离算法**来说，帮助不大。我真正需要的是能够深入探讨**新型调制解调技术**，例如正交时频幅度调制（OTFS）在高速移动环境中的优势，以及如何将量子计算的理论成果应用于后量子密码学在无线通信安全中的落地。我对这本书中可能涉及的传统扩频方法，如DSSS或FHSS的优化讨论提不起太大兴趣，因为当前的研究热点显然已经转向了更复杂、更灵活的波形设计和智能化的频谱感知与共享机制。这本书的内容看起来像是对现有成熟技术的梳理和集成，缺乏那种突破性的前沿探索视角，这让我感到有些失望。

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我在寻找一本能够深入探讨**现代通信系统的安全性和隐私保护机制**的书籍。特别是针对**物理层安全（Physical Layer Security, PLS）**的前沿进展，比如如何利用信道不确定性来设计不可破解的加密密钥，或者在分布式网络中如何有效抵抗**侧信道攻击（Side-Channel Attacks）**的侵扰。这本书的“无线通信”标签，似乎更偏向于信号处理和链路层性能的优化，而对**信息论安全和密码学在通信中的融合**关注不足。一个健壮的现代系统必须是安全可靠的，而不仅仅是速度快、误码率低。我期望看到关于**抗干扰和反欺骗技术**的最新研究，比如基于AI的异常检测系统如何实时识别恶意信号源。如果这本书仅仅停留在确保信号能够“可靠传输”的层面上，而忽略了“如何确保传输过程不被窃听或篡改”这个核心问题，那么它对我的价值就非常有限了。安全层面的缺失，使得这本书显得不够全面和与时俱进。

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这本书的**“GNSS”部分**，虽然提及了全球导航卫星系统，但我真正感兴趣的是**增强型导航系统（Augmented Navigation Systems）**的集成与融合技术，尤其是**惯性导航系统（INS）与视觉里程计（Visual Odometry, VO）**的紧密耦合与卡尔曼滤波/粒子滤波的优化策略。更重要的是，我关注的是**非传统GNSS信号源的利用**，例如**蜂窝网络辅助定位（CNOP）**、**UWB（超宽带）室内定位**的最新精度突破，以及如何设计**抗多径和抗信号拒绝（Anti-Spoofing）**的鲁棒性算法。如果这本书只是按照传统的GNSS架构来介绍其基本原理和现有星座的特点，那么对于那些致力于开发**高精度、高可靠性自主导航解决方案**的工程师来说，其信息密度和前瞻性是远远不够的。我需要的不是对既有系统的描述，而是对如何突破现有精度瓶颈、实现**厘米级乃至毫米级动态定位**的创新路径的探讨。因此，这本书在“融合定位技术”上的深度和广度，未能满足我对下一代自主系统开发的需求。

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这本书所覆盖的**频率范围和应用场景**似乎也和我目前的工作重心存在明显的偏差。我的主要研究方向集中在**毫米波（mmWave）和太赫兹（THz）通信**领域，这些频段面临着极端的路径损耗、大规模MIMO的精确波束赋形挑战，以及新材料在天线设计上的应用。我希望能看到关于**智能反射面（RIS）**在提升这些高频链路性能中的作用，或者关于**超大规模阵列信号处理**中对计算复杂度的优化策略。而这本书，从书名推测，主要还是围绕着传统的L波段或S波段的导航和相对低速的无线通信展开。这就像是拿着一本关于蒸汽机的维修手册去解决超音速飞机的设计问题一样，虽然原理相通，但关键技术细节和工程挑战完全不在一个量级上。如果书中能有哪怕是简短的章节介绍高频段特有的**大气衰减模型**和**非对称波束扫描算法**，或许还能找到些许共鸣，但从目前的印象来看，这更像是一部针对特定历史阶段技术的总结。

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阅读体验方面，这本书的叙事风格显得有些**过于学院派和冗长**，缺乏工程实践中的那种清晰、直接的指导性。我本想寻找一些关于**实际系统部署中的性能瓶颈分析**和**软件定义无线电（SDR）平台上的快速原型验证案例**。例如，如何利用FPGA加速特定的信号处理流程，或者在实际的5G NR或Wi-Fi 7测试台上进行信道模型验证的详细步骤，这些都是我在工作中急需的实用信息。然而，这本书似乎将大量的篇幅用于介绍基础的数学推导和理论背景，虽然严谨，但对于一个追求快速解决实际问题的工程师来说，效率太低了。我更倾向于那种**“问题-方法-结果-代码示例”**的结构，而不是长篇累牍的理论铺陈。这本书的结构更像是教科书，而不是一本能够指导我解决当下棘手技术难题的参考手册。对于那些需要快速上手特定功能的开发者而言，这种侧重于深奥理论而非工程实现的风格，无疑会大大降低其实用价值。

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