Coding for Wireless Channels pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer Verlag

作者:Biglieri, Ezio

出品人:

页数:427

译者:

出版时间:

价格:1150.95元

装帧:HRD

isbn号码:9781402080838

丛书系列:

图书标签:

• 无线通信
• 信道编码
• 信息论
• 无线信道
• 通信系统
• 信号处理
• 编码理论
• 调制解调
• 无线网络
• 纠错编码

《电磁波下的信息之舞：现代通信系统设计与优化》 内容提要： 本书深入剖析了现代无线通信系统的核心理论、关键技术及其工程实现。面对日益增长的数据速率需求和日益复杂的电磁环境，本书旨在为读者提供一个全面、深入且实用的视角，理解如何设计出高效、可靠且适应性强的无线传输系统。全书结构清晰，从基础的信号处理和信道建模入手，逐步深入到先进的编码、调制、多址接入技术以及新兴的频谱共享策略。 --- 第一章：无线信道的本质与建模 本章首先奠定了无线通信的理论基石。我们不再将无线信道视为理想的传输介质，而是探讨其固有的局限性——衰落、噪声和干扰。 1.1 传播基础： 详细阐述了电磁波的传播机制，包括自由空间传播、反射、绕射和散射等现象，为理解路径损耗奠定基础。 1.2 衰落特性分析： 深入探讨了快衰落（瑞利、莱斯）和慢衰落（阴影效应）的统计模型。我们不仅展示了这些模型的数学推导，更侧重于如何利用这些模型来预测系统性能。特别引入了信道冲激响应（Channel Impulse Response, CIR）的概念，解释多径效应如何导致符号间干扰（ISI）。 1.3 信道估计与均衡： 鉴于信道对信号传输的破坏性影响，本章详尽介绍了信道状态信息（CSI）获取的重要性。内容涵盖了基于最小均方误差（MMSE）和迫近均衡（ZF）的均衡技术，旨在消除或减轻ISI对接收信号的干扰。此外，还讨论了低复杂度自适应均衡算法在实际移动环境中的应用。 第二章：数字化与频谱效率的提升 本章聚焦于如何将模拟信息转化为高效的数字信号，并最大化单位带宽内的信息传输量。 2.1 采样与量化理论的深化： 回顾了奈奎斯特-香农采样定理，并扩展讨论了欠采样技术在特定高频应用中的可行性。在量化部分，重点分析了非均匀量化（如$mu$-律和A律）在语音和数据压缩中的作用。 2.2 先进的调制技术： 从经典的幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）出发，本书重点剖析了正交幅度调制（QAM）系列，特别是高阶QAM（如64-QAM, 256-QAM）如何通过增加星座点密度来提升频谱效率，同时分析了其对信噪比（SNR）的严苛要求。此外，引入了幅度与相位联合调制（APSK）的概念，作为优化星座图效率的一种途径。 2.3 脉冲整形与滤波： 详细讨论了如何通过精确的脉冲成形来控制带外辐射并最小化ISI。深入分析了升余弦（Raised Cosine）和平方根升余弦（Root Raised Cosine, RRC）滤波器在发送端和接收端的设计与实现，并讨论了它们在时域和频域的性能权衡。 第三章：抗衰落与可靠性保障：信道编码 可靠性是无线通信的生命线。本章全面覆盖了现代前向纠错（FEC）编码的理论与实践，这是确保信息在噪声和衰落信道中准确恢复的关键技术。 3.1 经典编码回顾与结构： 阐述了分组码（如汉明码、BCH码）和卷积码（如Viterbi译码）的基本原理。 3.2 现代高性能编码： 本章的核心在于对现代高性能编码方案的深入解析。 Turbo 码： 详细分析了交织器、两个并行的卷积编码器以及迭代译码的机制，重点探讨了最大后验概率（MAP）译码算法的复杂度与性能。 低密度奇偶校验码（LDPC）： 阐述了其稀疏校验矩阵的优势，以及基于概率传播（Belief Propagation, BP）译码的强大纠错能力，并讨论了在5G/Wi-Fi 6等标准中的应用。 3.3 自动重传请求（ARQ）与混合自动重传请求（HARQ）： 结合FEC，讨论了ARQ（如停止等待、回退N、选择重传）的工作原理。重点分析了Type-I、Type-II和Type-III HARQ方案，展示了如何在保持低延迟的同时，通过软合并技术显著提升吞吐量。 第四章：多址接入与资源调度 在有限的频谱资源上服务多个用户是无线通信系统的核心挑战。本章分析了不同的多址接入技术及其在资源高效利用中的作用。 4.1 传统多址技术： 梳理了频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）的优缺点，并分析了CDMA中的扩频和正交性问题。 4.2 正交频分复用（OFDM）的精髓： 深入探讨了OFDM如何通过将高速数据流分解成大量低速子载波来克服信道引起的ISI，并详细介绍了快速傅里叶变换（IFFT/FFT）在OFDM收发机中的核心地位。同时，本章批判性地分析了OFDM的固有缺陷，如高峰均功率比（PAPR）问题及其抑制技术（如DFT-Spread-OFDM/SC-FDMA）。 4.3 资源调度策略： 探讨了如何根据信道质量、用户优先级和服务质量（QoS）要求，在时域、频域和空域上动态分配资源。内容包括比例公平（Proportional Fair）、最大吞吐量调度以及面向能效的调度算法。 第五章：空间维度与MIMO系统 本书的最后一部分将视角从一维信号传输拓展到多维空间，介绍了多输入多输出（MIMO）技术如何革命性地提升系统容量和可靠性。 5.1 MIMO基础理论： 解释了MIMO系统如何利用多根天线实现空间复用（提升数据速率）和空间分集（提升可靠性）。引入了信道容量的福克斯-阿特金森定理（F-A Theorem）在MIMO情境下的应用。 5.2 空分复用（Spatial Multiplexing, SM）： 详述了串行/并行迭代预编码（SISO/MISO）和迫零（ZF）/MMSE检测器的算法细节，阐述了如何在多用户环境下分离出独立的并行数据流。 5.3 波束赋形（Beamforming）与大规模MIMO（Massive MIMO）： 深入讨论了数字波束赋形和模拟波束赋形的设计，以及如何通过大规模天线阵列（Massive MIMO）实现信道极化和零强干扰，从而极大地提高频谱效率和能量效率。 5.4 认知无线电与动态频谱接入： 作为一个前沿补充，本章探讨了在认知无线电框架下，次级用户如何感知主用户活动，动态选择空闲信道，实现非授权频谱的共享与接入，这是未来动态频谱管理的重要方向。 --- 适用读者： 本书内容严谨，兼具理论深度和工程实用性，非常适合通信工程、电子信息专业的高年级本科生、研究生，以及在无线通信、射频设计、基带处理领域工作的工程师和研究人员。阅读本书需要具备扎实的概率论、线性代数和基础通信原理知识。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的最大启发是它对于未来无线技术演进趋势的洞察力。它不是一本仅仅停留在现有4G/5G标准层面的书，而是将视野投向了更远的地方，比如太赫兹通信、可见光通信（VLC）等新兴领域中，信道模型可能出现的根本性变化。作者大胆地预测了，随着工作频率的提高，传统的多径衰落模型可能需要被重新审视，而新的物理限制，如分子吸收和材料散射，将成为主导因素。这种前瞻性的视野非常宝贵，它帮助我跳出了当前技术框架的束缚，思考更底层的物理规律。此外，书中对安全通信和信息论的结合也令人耳目一新，它探讨了在存在窃听者的情况下，如何通过资源分配最大化合法用户的传输速率，这为理解物理层安全提供了一个坚实的理论基础。总而言之，这本书像是一座灯塔，不仅照亮了脚下的路，更指引了远方的航向，对于任何希望在无线通信领域进行深入研究或高阶设计的人来说，都是一本不可或缺的宝典。

评分☆☆☆☆☆

我通常对技术书籍的阅读速度比较慢，因为我习惯于停下来验证每一个关键的数学推导，确保理解无误。这本书在这方面的“友好度”非常高。它在引入新的数学工具时，总是会事先提供必要的背景知识回顾，比如傅里叶分析在频域处理中的应用，或者矩阵分解在信道估计中的角色。这使得即便是对某些子领域知识稍有遗忘的读者，也能快速跟上节奏。令我印象深刻的是，书中对信道估计技术的讨论，它细致地对比了最小二乘法（LS）、最小均方误差（MMSE）等方法的计算复杂度和收敛速度。作者通过大量的仿真结果图表，清晰地展示了在不同信噪比下，这些算法的实际表现差异，这对于我们进行资源受限环境下的系统设计决策至关重要。这本书的深度在于它没有满足于描述“是什么”，而是深入探究了“为什么会这样”以及“在特定条件下如何优化”，这种层层递进的分析结构，让我的知识体系构建得异常牢固。读完之后，我感觉自己不再只是会应用现有的算法，而是有能力去设计和改进它们了。

评分☆☆☆☆☆

初次接触这本书时，我正为手头的一个项目中遇到的信号衰减问题焦头烂额，急需寻找一种能提供系统性解决方案的参考资料。这本书恰好填补了我的空白。它不仅仅停留在理论层面，更重要的是，它深入挖掘了“工程实现”中的那些微妙之处。比如说，书中关于多径效应的建模，它没有简单地套用Rayleigh分布，而是详细剖析了不同地理环境下（城市峡谷、开阔地带）的散射特性差异，这对于我后续优化算法的参数设置至关重要。我发现作者在处理信道脉冲响应时，特别注重对时延扩展和相干时间的物理意义的阐释，这比单纯记住公式要有效得多。阅读过程中，我感觉作者的视角非常宏大，他似乎总能看到底层物理现象与上层协议设计之间的联系。书中对MIMO系统的预编码技术讲解得极为透彻，它不仅解释了“怎么做”，更着重阐述了“为什么用这种方式”，从信息论的角度论证了其最优性，这让我的理解上升到了一个新的高度。这本书的价值在于，它成功地架起了理论基础与工程实践之间那座看似遥远却又至关重要的桥梁，让晦涩的物理过程变得触手可及。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图质量堪称业界典范。在数字通信领域，图文的配合至关重要，而这本书在这方面做得非常出色。每一个重要的概念，无论是维特比译码的网格图，还是OFDM的子载波间隔示意图，都绘制得清晰、精确且信息密度适中。我特别喜欢它对高阶星座图的描绘，那些细微的能量差异和决策边界被刻画得淋漓尽致，使得我们在分析误码率性能时，能够立刻在大脑中建立起立体的空间模型。文字风格上，它呈现出一种冷静而有力的学者风范，用词精准，极少有含糊不清的表述。相比于那些堆砌术语的教材，这本书更注重概念的内化。例如，在解释香农定理的极限时，作者没有直接抛出那个著名的公式，而是通过一个逐步逼近的“理想通信系统”的思维实验来构建，引导读者自己“推导出”那个极限，这种教学方法极大地增强了读者的参与感和成就感。我几乎可以肯定，任何一个认真研读过这本书的人，都会对信道容量和噪声裕度的关系有一个全新的、深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实让人眼前一亮，那深邃的蓝色背景上点缀着流动的光线，仿佛在暗示着信息在无形介质中穿梭的奥秘。我是在一个技术论坛上偶然看到有人推荐的，说是对现代通信原理有了非常深刻且独到的见解。我抱着极大的好奇心翻开了第一页，首先吸引我的是它清晰的逻辑脉络。作者似乎非常擅长将复杂的数学模型以一种直观易懂的方式呈现出来。例如，在讨论信道编码的冗余设计时，书中引用的例子并非那种枯燥的教科书式推导，而是结合了实际应用场景，比如卫星通信中的噪声抑制，让我瞬间感觉自己不再是旁观者，而是亲身参与到解决问题的工程师队伍中。它的叙述风格兼具学术的严谨性和科普的流畅性，不会让你在深奥的理论前望而却步。而且，书中对不同调制方案的性能对比分析做得尤为精彩，图表的质量极高，数据支撑非常扎实，远超我以往阅读的同类书籍。我尤其欣赏作者在每章末尾设置的“思考与拓展”部分，它巧妙地引导读者去探索更前沿的研究方向，保持了知识的鲜活度。这本书更像是一位经验丰富的前辈，耐心地为你铺陈出一条通往高阶理解的阶梯，每一步都踩得坚实有力。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆