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出版者:Wiley-Interscience

作者:Harry L. Van Trees

出品人:

页数:368

译者:

出版时间:2002-12-27

价格:USD 134.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780471446781

丛书系列:

图书标签:

• 非线性调制
• 调制理论
• 通信系统
• 信号处理
• 无线通信
• 信息论
• 数学模型
• 工程学
• 电子工程
• 高等教育

调制理论的非线性视角：深入理解信号传输与处理的复杂性 《调制理论的非线性视角》是一部旨在全面梳理和深入探讨调制技术在非线性系统中的行为与应用的学术著作。本书不局限于经典的线性调制模型，而是将研究的焦点放在了实际通信系统中普遍存在的非线性效应上，揭示了这些非线性因素对信号传输、解调和系统性能带来的深刻影响。 全书围绕“非线性”这一核心概念展开，从理论基础到实际应用，层层递进，为读者构建了一个系统而完整的知识框架。 第一部分：非线性系统理论基础与调制理论的衔接 本部分首先回顾和梳理了非线性系统分析的基本理论和方法，包括但不限于： 非线性系统的基本概念与分类： 介绍了何为非线性系统，以及其与线性系统的本质区别。重点阐述了多项式非线性、饱和非线性、阈值非线性等几种常见的非线性模型，并讨论了其在通信器件（如功率放大器、混频器）中的具体表现。 非线性系统的数学描述与分析工具： 深入探讨了用于分析非线性系统的数学工具，如泰勒级数展开、奇点分析、分岔理论、混沌理论等。这些工具将为后续理解非线性调制现象提供坚实的理论基础。 线性调制理论回顾： 在进入非线性领域之前，本书简要回顾了AM、FM、PM等经典的线性调制技术，并分析了它们在理想线性系统中的工作原理和性能指标。这有助于读者建立一个对比基础，更好地理解非线性效应带来的偏离。 非线性效应与调制信号的交互： 详细分析了当调制信号通过非线性系统时会发生什么。重点解释了非线性系统如何引入谐波失真、互调失真、交叉调制等现象，以及这些失真如何改变原始调制信号的频谱和时域特性。 第二部分：非线性效应对经典调制技术的挑战与影响 本部分将重点分析不同类型的经典调制技术在面对非线性系统时所遇到的挑战，并深入研究其具体影响： 幅度调制（AM）在非线性系统中的行为： 分析了AM信号在功率放大器等非线性器件中的行为，如何导致载波的失真和旁带的展宽。探讨了包络检波器在非线性环境下的性能下降及其原因。 角度调制（FM/PM）的非线性失真： 详细研究了FM和PM信号通过非线性系统时产生的失真类型，包括频率偏移、相位噪声的增加以及对解调器性能的影响。重点讨论了Limiter-Demodulator（限幅解调器）在处理非线性失真时的作用和局限性。 数字调制技术（ASK, PSK, QAM）的非线性挑战： 深入探讨了ASK、PSK、QAM等数字调制格式在通过非线性信道时的性能退化。分析了星座图的畸变、误码率的升高以及所需的更高信噪比。特别关注了高阶QAM星座在非线性效应下的脆弱性。 第三部分：应对非线性效应的调制与解调技术 为了克服非线性系统带来的挑战，本书将介绍和分析一系列先进的调制与解调技术，这些技术旨在最大程度地减轻或补偿非线性失真： 预失真（Predistortion）技术： 详细介绍了几种常用的预失真技术，包括数字预失真（DPD）和模拟预失真。阐述了这些技术如何通过在传输前对信号进行逆向补偿来抵消非线性器件引入的失真。 先进的解调算法： 探讨了针对非线性信道的先进解调算法，如基于模型估计的解调、基于机器学习的解调以及盲解调技术。分析了这些算法如何利用信道模型或数据驱动的方法来恢复原始信号。 非线性友好的调制方案： 介绍了一些在设计时就考虑了非线性环境的调制技术，例如： 线性化调频（Linearized FM） 恒包络调制（Constant Envelope Modulation）：如GMSK、$pi/4$-DQPSK，分析了它们在非线性系统中的优势。 基于非线性信道模型的定制化调制：探讨如何根据已知的非线性信道特性来设计更鲁棒的调制方案。 反馈与前馈补偿技术： 分析了利用反馈回路或前馈通道来实时监测和补偿非线性失用的方法。 第四部分：非线性调制理论在现代通信系统中的应用与展望 本部分将视角转向现代通信系统的实际应用，并展望了非线性调制理论的未来发展方向： 移动通信系统中的非线性问题： 重点分析了3G、4G、5G等移动通信系统中功率放大器的非线性对系统性能的影响，以及各种补偿技术在这些系统中的具体实现和效果。 卫星通信与深空探测： 探讨了远距离通信中由于功率限制导致的放大器非线性问题，以及如何在极端条件下设计鲁棒的调制方案。 无线传感器网络与物联网： 分析了在资源受限的物联网设备中，非线性效应对低功耗、低复杂度调制方案带来的挑战，以及可能的解决方案。 光通信中的非线性效应： 简要介绍光纤通信中由于光强度非线性效应（如克尔效应）对信号传输的影响，以及与电域调制非线性理论的联系与区别。 前沿研究与未来趋势： 展望了非线性调制理论在人工智能辅助信号处理、认知无线电、6G通信等前沿领域的发展前景，包括更智能的预失真方法、自适应调制与解调技术等。 《调制理论的非线性视角》力求通过严谨的数学推导、丰富的仿真结果和深入的原理分析，为读者提供一个全面而深刻的视角，理解非线性效应在通信系统中的关键作用，并掌握应对这些挑战的有效策略。本书不仅是通信工程、电子工程、信号处理等领域研究人员的宝贵参考，也是相关专业高年级本科生和研究生深入学习调制理论的理想读物。通过对非线性现象的深入剖析，读者将能够更好地设计、优化和理解现代复杂通信系统。

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作为一名在通信领域摸爬滚打多年的工程师，我深知理论与实践之间的鸿沟。很多时候，我们被教导的是如何应用现有的线性模型，但现实世界的通信环境往往充满着非线性的挑战。例如，在无线通信中，多径效应、功率放大器的非线性以及用户设备的复杂度都会引入非线性失真，这些都会严重影响信号的质量和传输效率。因此，一本能够深入剖析非线性调制理论的书籍，对于我这样的从业者来说，无异于雪中送炭。我希望这本书能够不仅仅停留在理论的层面，更能够提供一些实用的工具和方法论。比如，书中是否能介绍一些用于分析和补偿非线性效应的算法，或者讨论如何在实际系统中实现这些非线性调制方案？我特别期待书中能够对一些新兴的非线性调制技术，如基于机器学习的自适应非线性调制，进行一些介绍和讨论，因为这些技术很有可能成为未来通信发展的关键。另外，对于不同类型的非线性信道，如存在噪声、干扰或者干扰的信道，书中能否提供相应的调制设计指南？我需要的是能够帮助我解决实际问题的知识，而不是仅仅堆砌理论的教科书。

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这本《非线性调制理论》的封面设计倒是挺吸引人的，那种深邃的蓝色背景加上银色的抽象图案，让我联想到信号在复杂介质中传播时的那种神秘而不可预测的轨迹。我之前也接触过一些关于信号处理的书，但大多集中在经典的线性系统和线性调制技术上，对于非线性部分的讨论总觉得有些浅尝辄止。市面上介绍非线性系统的书籍不少，但很多都偏向于纯数学理论的推导，对于工程应用上的讲解往往不够深入，让人读起来有些晦涩难懂。我一直希望能够找到一本能够兼顾理论深度和实践指导的书籍，能够清晰地阐述非线性调制背后的原理，并提供一些实际的例子或者算法上的启示。尤其是在现代通信系统中，诸如自适应调制、宽带通信等技术越来越依赖于对非线性效应的理解和控制，所以这本书的书名本身就击中了我对于知识空白的探索欲望。我期待它能为我揭示隐藏在看似混乱的信号变化背后的规律，让我能够更好地设计和优化通信系统，提升信号的传输效率和鲁棒性，当然，如果书中能对一些前沿的非线性调制技术，比如基于混沌或者分形理论的调制方式，有一些介绍，那就更棒了，毕竟这些领域是未来通信发展的可能方向之一。

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这本《非线性调制理论》的书名，让我立刻联想到那些在科学和工程领域中，我们常常需要面对的“不完美”和“复杂性”。线性理论固然强大，能够帮助我们解决很多问题，但现实世界往往是非线性的。在通信系统设计中，尤其是在追求更高数据速率和更佳频谱效率的今天，对非线性效应的理解和控制变得尤为重要。我希望这本书能够为我提供一个深入理解非线性调制原理的途径。我关注的重点在于，它是否能清晰地阐述各种非线性调制技术是如何从根本上克服线性调制的局限性，并带来哪些实际的优势。比如，书中是否会详细介绍一些具有代表性的非线性调制方案，并分析它们的优缺点？我也很想了解，在实际的通信系统中，如何有效地识别和补偿由非线性效应引起的信号失真。此外，如果书中能够探讨一些与信息论、控制论交叉的非线性调制理论，那就更令人期待了，因为这些交叉领域往往孕育着突破性的创新。总而言之，我希望这本书能够帮助我建立起对非线性调制更全面、更深入的认识，并能够激发我进一步研究和探索的兴趣。

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我对《非线性调制理论》这个名字本身就充满了好奇，因为“非线性”这个词总是意味着复杂和有趣。在许多工程领域，我们都试图将问题线性化以简化分析，但很多时候，真正的挑战恰恰隐藏在非线性之中。我一直对那些能够描述和利用非线性行为的理论感到着迷。在这本书的书名中，我看到了“调制”这个关键词，这让我联想到信号的编码和传输，而“非线性”则意味着这种编码和传输的过程并非简单的线性叠加或变换。我希望这本书能够为我揭示非线性调制是如何工作的，它与传统的线性调制有什么本质的区别，以及在哪些场景下，非线性调制能够提供更优越的性能。例如，是否可以通过非线性调制来提高频谱利用率，或者增强信号的抗干扰能力？我尤其感兴趣的是，书中是否会探讨一些复杂的非线性现象，比如混沌和分形，以及它们在调制技术中的应用。如果能够结合一些具体的例子，比如在某些特殊应用场景下（如水声通信、深空通信等），非线性调制是如何发挥作用的，那将是非常有启发性的。我对那些能够拓展我思维边界、让我看到事物本质的书籍情有独钟，而这本书的名称似乎就预示着这样的内容。

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我拿到这本《非线性调制理论》时，首先被它那严谨的排版和清晰的图表所吸引。要知道，对于一个涉及到大量数学公式和复杂概念的领域，良好的呈现方式是至关重要的。很多时候，一本技术书籍的成败，很大程度上就取决于作者如何将抽象的概念具象化，如何引导读者一步步深入理解。我之前在学习其他非线性领域时，就曾被那些杂乱的公式和缺乏逻辑性的章节弄得焦头烂额，最终只能浅尝辄止。这本书的目录结构看起来相当合理，从基础概念的引入，到各种非线性调制方式的分类和详细分析，再到可能的应用场景，似乎勾勒出了一条清晰的学习路径。我特别关注书中是否能对非线性失真、非线性信道建模以及如何克服这些挑战的调制策略进行深入的探讨。例如，在高功率放大器产生的非线性效应下，如何设计调制方案以最小化误码率？或者在某些特殊的通信环境中，如何利用非线性特性来增强信号的抗干扰能力？这些都是我非常感兴趣的问题。如果书中能够提供一些仿真示例，或者对现有的一些非线性调制技术进行性能对比分析，那将非常有价值。总而言之，我希望这本书能够为我提供一个坚实的理论基础，并在此基础上，能够启发我对于实际工程问题的思考。

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