185 Wireless Secrets pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:McCullough, J.

出品人:

页数:408

译者:

出版时间:2004-5

价格:180.00元

装帧:Pap

isbn号码:9780764568145

丛书系列:

图书标签:

• 无线通信
• 无线安全
• 网络安全
• 渗透测试
• 无线网络
• 安全协议
• 漏洞利用
• 无线攻击
• Wi-Fi
• 无线技术

《迷雾中的航标：深入解析现代通信技术的前世今生与未来趋势》 一、 引言：无线电波的百年回响 自马可尼的突破性实验以来，人类社会便踏上了一条与电磁波共舞的旅程。我们如今习以为常的移动通信、卫星导航、物联网连接，无一不建立在对无线电频谱的精准驾驭之上。然而，这条技术演进的道路并非坦途，它充满了理论的挑战、工程的艰辛以及对未来可能性的不懈探索。《迷雾中的航标》旨在为读者构筑一个宏大而细致的视角，去审视那些驱动现代通信革命的核心原理、关键里程碑以及尚未完全揭示的科学边界。本书并非专注于某一个特定标准的“操作手册”，而是致力于剖析隐藏在所有无线系统背后的基础物理学、信息论的哲学深度，以及频谱资源管理的宏观经济学。 二、 第一部分：基石的构建——从麦克斯韦到香农的理论漫游 要理解现代无线系统的复杂性，必须回溯到那决定一切的理论基石。本书的首章将带领读者重温詹姆斯·克拉克·麦克斯韦统一电磁场的优雅数学结构，探讨亥姆霍兹方程在波传播中的应用，以及赫兹如何将理论转化为可观测的现实。这不是对经典物理学的简单复述，而是着重分析这些定律如何直接限制了早期无线电工程师的想象力与设计空间。 随后的篇章将深入探讨信息论的奠基性工作。克劳德·香农的开创性论文被誉为信息时代的“圣经”，本书将用清晰的语言解释“熵”、“信道容量”和“噪声容忍度”这些核心概念的深刻含义。我们不仅会分析香农-哈特利定理的数学形式，更会探讨它对所有编码和调制方案的根本性约束——即，无论技术如何进步，在给定信噪比下，信息的传输速率是有上限的。 在这一部分，我们将详细剖析早期的调制技术，如振幅调制（AM）和频率调制（FM）。通过对比它们在抗干扰能力和带宽效率上的优劣，揭示工程设计中“性能与资源”之间永恒的权衡取舍。我们还将追溯从模拟信号到数字信号转变的必然性，解释傅里叶分析在理解和处理带通信号中的核心作用，以及数字采样定理如何为现代数字通信铺平了道路。 三、 第二部分：频谱的争夺与系统的演进——从蜂窝的诞生到高速率的挑战 无线通信的商业化核心在于频谱的有效利用。第二部分将聚焦于蜂窝系统的诞生及其带来的范式转移。我们将详细分析多址接入技术（Multiple Access）的进化历程：从早期的频分多址（FDMA），到对频谱利用率具有里程碑意义的码分多址（CDMA），以及如何通过引入时分多址（TDMA） 实现了更精细的资源划分。 本书的重点将放在正交频分复用（OFDM） 技术的广泛应用。OFDM之所以成为Wi-Fi、4G乃至5G的核心，是因为它巧妙地将一个高速数据流分解为多个低速子载波，从而极大地减轻了多径信道带来的符号间干扰（ISI）。我们将详细解析快速傅里叶变换（FFT）在OFDM收发机中的计算效率优势，并深入探讨循环前缀（CP）的设计哲学。 然而，高速率带来的不仅仅是带宽的增加，更是信道质量的恶化和对线性度的严苛要求。在讨论4G LTE和5G NR的演进时，我们将侧重于MIMO（多输入多输出） 系统的物理基础。这不是简单地堆砌天线，而是对空间维度的利用。我们将阐述预编码（Precoding）、波束赋形（Beamforming）的数学原理，以及如何通过空间复用和分集增益，突破香农信道容量的限制。我们将对比单用户MIMO（SU-MIMO）与多用户MIMO（MU-MIMO）在实际部署中的复杂性差异。 四、 第三部分：超越传统——新领域的探索与未决的难题 现代通信系统正以前所未有的速度向更广阔的领域渗透。本书的第三部分将着眼于前沿和跨界应用。 毫米波（mmWave）通信： 5G部署中一个极具争议但潜力巨大的频段。我们将分析毫米波在带宽上的巨大优势，同时深入探讨其在传播上的致命弱点——极高的路径损耗和对障碍物的敏感性。这部分将详细研究超大规模MIMO（Massive MIMO）阵列的设计，以及如何利用大规模波束赋形技术来“弥补”自由空间损耗带来的挑战。 认知无线电与动态频谱共享（DSS）： 在频谱资源日益稀缺的背景下，如何让设备“智能”地感知并利用未被占用的频率成为关键。我们将探讨认知无线电的核心组件——感知、决策和学习，并分析其在避免干扰和提高频谱效率方面的潜力。 卫星通信与非地面网络（NTN）： 随着低轨卫星星座（如Starlink、OneWeb）的兴起，地面蜂窝网络与空间网络的融合已成为必然趋势。本书将讨论LEO（低地球轨道）系统带来的多普勒频移补偿挑战、星间链路（Inter-Satellite Links）的设计考量，以及如何实现真正的“天地一体化”无缝连接。 V2X与工业物联网的实时性要求： 自动驾驶和工业自动化对延迟和可靠性提出了近乎苛刻的要求。我们将分析超可靠低延迟通信（URLLC） 的技术实现路径，包括边缘计算（MEC）如何通过将计算能力推向用户侧来规避核心网的延迟瓶颈，以及时间敏感网络（TSN）在有线和无线融合环境中的协调机制。 五、 结语：面向下一个十年的工程哲学 通信技术的未来不再仅仅是速度的提升，更是连接的泛在化和智能化的深度融合。本书的最后一部分将探讨当前技术面临的哲学和工程困境：面对量子计算对现有加密体系的潜在威胁，后量子密码学如何重塑安全通信；在追求极低功耗的物联网设备中，如何在功耗预算内实现高效的唤醒和数据传输；以及，在软件定义无线电（SDR）日益普及的背景下，硬件限制与软件灵活性之间的动态平衡。 《迷雾中的航标》旨在成为一名严谨的向导，引导技术人员、研究人员和对通信世界充满好奇的读者，穿越从基础物理到尖端应用的复杂网络，理解每一项突破背后的科学逻辑与工程权衡，从而更好地绘制出信息时代的下一张蓝图。本书提供的是一套分析工具和历史视角，而非一蹴而就的现成答案，鼓励读者带着批判性的眼光，继续探索电磁波的无限疆域。

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