Autonomous Software-Defined Radio Receivers for Deep Space Applications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Hamkins, Jon (EDT)/ Simon, Marvin K. (EDT)

出品人:

页数:436

译者:

出版时间:2006-10

价格:1768.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9780470082126

丛书系列:

图书标签:

• Software-Defined Radio
• Deep Space Communication
• Autonomous Systems
• Radio Receivers
• Signal Processing
• Wireless Communication
• Embedded Systems
• Space Technology
• Digital Signal Processing
• Adaptive Systems

好的，这是一份关于一本假定名为《自主软件定义无线电接收机在深空应用中的研究》的图书的详细简介，其内容完全不涉及原书名所指的特定主题，而是专注于其他相关或不相关的领域，以确保简介的独立性和丰富性。 --- 《分布式异构系统的并发控制与容错机制研究》 本书简介 本书深入探讨了在高度并行化和资源受限的分布式异构计算环境中，如何设计、实现和验证高效且鲁棒的并发控制策略和容错机制。面对现代云计算、边缘计算以及大规模物联网部署所带来的复杂性与不确定性，系统必须能够在节点故障、网络延迟波动以及数据一致性挑战下，依然保持高性能和高可用性。 第一部分：分布式系统的基础理论与模型构建 本书从分布式系统的核心挑战出发，首先回顾了CAP定理、FLP不可能性等经典理论在现代系统设计中的实际意义和局限性。我们引入了一种基于偏序关系模型（Poset-based Modeling）的并发抽象框架，用于精确描述跨越不同硬件架构（如CPU、GPU、FPGA）和操作系统的任务依赖与交互模式。 1. 异步通信的建模与分析： 详细分析了基于消息传递接口（MPI）和Remote Procedure Call (RPC) 范式下，时间不确定性对系统性能的量化影响。我们提出了一种概率性延迟模型（Probabilistic Latency Model, PLM），用以预测在网络拥塞情况下，跨区域数据同步的预期时间窗口。 2. 状态一致性的维护： 区别于传统的强一致性协议，本书重点研究了在广域网环境下，最终一致性（Eventual Consistency）的实际应用边界。引入了向量时钟的增强型变体——“因果漂移时钟”（Causal Drift Clock, CDC），它能够在不牺牲过多可用性的前提下，更精细地追踪跨节点事件的逻辑顺序。 第二部分：高效的并发控制算法设计 并发控制是确保分布式数据完整性的关键。本书抛弃了传统的两阶段锁定（2PL）等阻塞机制，转向无锁（Lock-Free）和乐观并发控制策略。 1. 乐观并发控制（OCC）的优化： 针对高冲突率场景，我们提出了一种“预测性验证与回滚”（Predictive Validation and Rollback, PVR）机制。该机制利用机器学习模型预判事务冲突的可能性，仅对高风险事务启动耗时的验证步骤，从而显著降低了验证阶段的平均延迟。 2. 无锁数据结构的实现： 深入研究了基于CAS（Compare-and-Swap）操作的复杂数据结构设计，例如应用于分布式事务日志的无锁队列和树结构。特别关注了在多核异构平台（如ARM与x86混合集群）上，如何消除伪共享（False Sharing）对CAS操作效率的负面影响，提出了缓存线对齐的内存屏障优化方案。 3. 基于博弈论的资源仲裁： 在竞争性资源（如共享内存块或I/O带宽）的分配中，我们引入了纳什均衡（Nash Equilibrium）思想，设计了一种去中心化的资源仲裁协议。每个节点根据自身效用函数最大化原则进行请求，系统最终收敛于一个全局可接受的资源分配状态，避免了中心化协调器的单点瓶颈。 第三部分：面向异构环境的容错机制 异构性意味着故障模式的多样性。节点可能因硬件老化、软件缺陷或环境噪声而失效。有效的容错机制必须快速检测、隔离并从这些多样化的故障中恢复。 1. 主动与被动故障检测： 对比了基于心跳机制的主动检测与基于系统行为基线的被动检测的优劣。我们设计了一种“漂移检测器”（Drift Detector），它通过持续监测关键性能指标（KPI）与预设历史基线的偏差，以极高的灵敏度捕捉到“慢速失效”（Slowness Failure），这是传统心跳机制难以发现的。 2. 快照与一致性恢复： 重点研究了在异步复制系统中，如何生成跨越多个地理位置和时间点的全局一致性快照。引入了“惰性检查点”（Lazy Checkpointing）技术，该技术仅在网络带宽充裕或系统负载较低时才触发全局状态同步，从而将快照操作对实时任务的干扰降至最低。 3. 非拜占庭容错策略： 针对更恶劣的、节点可能故意发送错误信息的情景（如安全受损或恶意节点），本书提供了基于区块链哈希链的轻量级共识验证方案。该方案不要求所有节点完全信任彼此，而是通过密码学手段保证了数据源的溯源性和不可篡改性，适用于需要高度数据完整性的关键业务流程。 第四部分：性能评估与案例分析 本书的理论部分辅以大量的实验验证。通过在模拟的广域网环境中，使用自建的“混沌注入测试平台”（Chaos Injection Testbed, CIT），我们对所提出的并发控制与容错算法进行了严格的性能基准测试。 案例分析部分，我们选取了两个实际应用场景进行深入剖析： 1. 大规模传感器数据融合系统： 展示了CDC时钟在处理时间戳依赖的传感器数据流时，如何有效降低数据冲突率并提高吞吐量。 2. 高频交易系统的跨区域一致性维护： 证明了PVR乐观并发控制在维持金融数据实时一致性的同时，相较于传统两阶段提交（2PC）方案，延迟降低了40%以上。 读者对象： 本书适合于分布式系统工程师、高性能计算研究人员、软件架构师以及对操作系统、网络协议和并发理论有深入了解的高级学生。它不仅提供了理论深度，更强调了在复杂工程实践中，如何将先进的理论转化为可落地、可扩展的解决方案。阅读本书，将使读者掌握构建下一代高可靠、高性能分布式系统的核心能力。 ---

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