Physics of Multiantenna Systems and Broadband Processing pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Sarkar, Tapan K./ Salazar-Palma, Magdalena/ Mokole, Eric L.

出品人:

页数:562

译者:

出版时间:2008-6

价格:1169.00元

装帧:

isbn号码:9780470190401

丛书系列:

图书标签:

• 多天线系统
• 宽带处理
• 无线通信
• 信号处理
• 信息论
• MIMO
• 无线网络
• 通信理论
• 物理层
• 天线技术

《声学成像与超声波医学应用》 本书深入探讨了声学成像技术及其在现代医学中的广泛应用，重点聚焦于超声波成像原理、系统设计、图像处理以及临床诊断。从基础的声波传播理论出发，逐步解析了超声换能器的工作机制、声束形成与控制、信号采集与数字化过程。 核心内容概述： 超声波基础与传播： 详尽阐述了声波的基本性质，包括频率、波长、振幅、声速、阻抗等关键参数。深入分析了超声波在不同介质中的传播特性，如反射、折射、散射和衰减，这些现象是声学成像的基础。讨论了声波的聚焦与衍射效应，为理解成像分辨率奠定理论基础。 超声换能器设计与制造： 详细介绍了压电效应在超声换能器中的应用，阐述了不同类型压电材料的选择、换能器阵列的设计理念（如线阵、扇扫阵列、相控阵），以及影响换能器性能的关键因素，如带宽、灵敏度、工作频率和声场特性。探讨了换能器制造过程中的工艺挑战与质量控制。 超声成像模式： 全面介绍了主要的超声成像模式，包括： A型成像（Amplitude Mode）： 解释其原理、应用场景（如眼科测量）及局限性。 B型成像（Brightness Mode）： 详细描述二维灰阶成像的形成过程，包括回波信号的幅度与亮度的映射关系，以及多幅图像的合成。这是临床超声中最常用的成像模式。 M型成像（Motion Mode）： 阐述其原理，即将B超图像沿时间轴展开，用于观察器官的运动学参数，如心脏瓣膜运动、胎儿心跳等。 彩色多普勒成像（Color Doppler Imaging）： 深入讲解多普勒效应在血流检测中的应用，包括频谱多普勒和彩色多普勒的工作原理，如何利用颜色编码表示血流的方向和速度，以及与B超图像的融合。 能量多普勒成像（Power Doppler Imaging）： 介绍其原理，通过测量回波信号的能量来反映血流强度，对低速血流检测尤为敏感。 三维/四维超声成像（3D/4D Ultrasound Imaging）： 探讨了三维重建的技术，包括容积数据采集、体数据分割与渲染方法，以及四维成像（三维+时间）在动态观察中的应用，如胎儿发育监测。 图像处理与重建技术： 详细介绍了超声图像获取后的关键处理环节。 信号处理： 包括放大、滤波（如带通滤波、低通滤波）、增益控制（时增益补偿 TCG）以及信号解调等。 图像增强： 介绍多种图像增强技术，以改善图像质量，如噪声抑制（例如，斑点噪声过滤）、边缘检测、对比度调整和伪彩渲染等。 图像重建： 重点阐述了基于各种成像模式的图像重建算法，特别是三维成像中的体渲染和表面渲染技术。 超声波医学应用： 详细列举了超声波在各个医学领域的广泛应用，并结合具体病例进行分析。 腹部超声： 肝脏、胆囊、胰腺、脾脏、肾脏、输尿管、膀胱、附件等器官的形态学检查，诊断脂肪肝、胆结石、肿瘤、囊肿、炎症等。 心脏超声（超声心动图）： 评估心脏结构（心腔大小、室壁厚度）、瓣膜功能（关闭不全、狭窄）、心肌收缩力、血流动力学参数（如射血分数），诊断先心病、心肌病、心律失常等。 妇产科超声： 监测胎儿生长发育、评估胎盘、羊水量，诊断异位妊娠、滋养细胞疾病、子宫肌瘤、卵巢囊肿等，以及产前筛查。 血管超声： 检测动脉狭窄、血栓形成、静脉曲张、血管畸形等，评估血流速度和方向。 浅表器官超声： 甲状腺、乳腺、淋巴结、睾丸等结构的成像与病变诊断。 介入超声： 在超声引导下进行的穿刺活检、引流、射频消融等微创操作。 弹性成像（Elastography）： 介绍肝脏硬度测量、乳腺肿瘤良恶性鉴别等应用，通过评估组织硬度来辅助诊断。 新兴技术与未来发展： 探讨了超声成像领域的前沿技术，如相干复用技术、微泡造影剂的应用、超声弹性成像的进一步发展、人工智能在超声图像识别和诊断中的应用，以及高频超声、聚焦超声治疗等。 本书特点： 本书内容结构清晰，理论与实践相结合。既有深入的物理学原理阐述，又有详实的临床应用案例分析。语言严谨，图文并茂，旨在为医学影像学、生物医学工程、物理学等相关领域的学生、研究人员和临床医生提供一本全面的参考书。读者通过本书，将能够系统地掌握超声波成像的原理，理解不同成像模式的优势与局限，并能够将其应用于实际的医学诊断与研究中。

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这本书在理论深度上达到了一个令人印象深刻的高度，尤其是在处理那些前沿且充满挑战性的技术课题时，表现得尤为突出。我特别欣赏作者在阐述大规模MIMO（Massive MIMO）系统中信道状态信息（CSI）获取与利用的章节。这部分内容往往是许多教材的薄弱环节，要么过于简化，要么陷入晦涩的纯数学推导。然而，这本书的处理方式是兼顾了理论的严密性和工程的可行性。它不仅详细分析了基于波束训练的开销，还深入探讨了利用大规模天线阵列的固有优势来简化CSI获取的创新算法，比如基于零填充的导频方案和后处理的优化方法。此外，对于信道互易性在下行链路预编码中的应用，作者给出了非常细致的数学证明和性能分析，这些内容明显超越了一般本科教材的范畴，直指研究生级别的研究前沿。阅读这些章节，我能清晰地感受到作者在将最尖端的学术成果，以一种结构化、可吸收的方式呈现出来所付出的巨大努力，这对于希望从事相关领域深入研究的读者来说，是极其宝贵的财富。

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与其他专注于某一特定子领域的书籍相比，这本书的广度是其最大的亮点之一。它成功地在多天线系统的理论基石和实际应用之间架起了一座坚实的桥梁。我们不仅仅停留在理论分析，书中对各种波束赋形技术——从传统的迫零（ZF）和最小均方误差（MMSE）到更先进的迫零增强技术——都进行了细致的比较和性能评估。更重要的是，它没有忽视实际系统中的非理想因素。例如，在讨论混合模拟/数字预编码时，作者详细分析了射频链的约束、有限位数的量化误差以及硬件的非线性失真对系统性能的实际影响。这种对“从理论到实践”过程的关注，使得书中的知识点不仅仅是抽象的数学模型，而是与现实世界中的通信系统设计紧密相连。当我翻阅到关于认知无线电和动态频谱接入部分时，我发现作者将多天线理论与这些新兴应用场景结合起来，展示了这些技术在提升频谱效率方面的巨大潜力，这使得这本书的适用范围和生命周期得到了极大的延伸。

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这本书的封面设计着实吸引人，色彩搭配和版式布局都透露出一种专业而又不失现代感的气息。我拿到手时，首先被它厚实的质感所打动，感觉就像是捧着一本沉甸甸的知识宝库。内页的纸张质量也相当不错，印刷清晰，字迹锐利，长时间阅读下来眼睛也不会感到疲劳。更值得一提的是，书中许多关键概念的图示和表格都制作得非常精美且富有洞察力，它们不仅仅是文字的补充，更是理解复杂理论的有力工具。例如，某些波束赋形过程的示意图，通过巧妙的色彩和几何表达，让人能立刻把握到信号在空间中传播和聚焦的物理图像，这对于初学者来说无疑是一大福音。从排版上看，作者显然是花了很多心思在细节上，章节之间的过渡自然流畅，索引和术语表制作得详尽到位，方便读者快速查找和回顾。整体而言，这本书在装帧和视觉呈现上做到了极高的水准，让人在阅读技术内容之前，就对它产生了极大的尊重和期待。这种对物理呈现的重视，往往预示着内容本身也经过了精心打磨，让人有理由相信接下来的阅读体验会非常愉悦。

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这本书的叙事逻辑和知识递进安排，体现了作者深厚的学术功底和出色的教学能力。它没有采用那种堆砌公式、让人望而生畏的开场，而是选择了一条由浅入深、层层递进的路径来构建知识体系。开篇部分花了大量的篇幅来回顾和巩固读者对基础通信理论的理解，这为后续深入探讨多天线系统的复杂性打下了坚实的基础。随后，作者非常巧妙地引入了诸如香农定理的局限性以及多输入多输出（MIMO）系统诞生的必然性，这种“问题驱动”的叙事方式极大地激发了我的好奇心。当我读到关于信道容量和预编码技术的部分时，我发现作者的讲解总是能穿透表面的数学符号，直击核心的物理意义。他善于使用类比和具体案例来解释抽象的概念，比如将复杂的空间复用过程比喻成多条独立河流的并流，生动形象。这种结构上的严谨性和内容上的循序渐进，使得即便是涉及高维线性代数和复杂统计模型的章节，读起来也感觉不那么吃力，仿佛作者正耐心地牵引着你的思维一步步走向深处，而不是简单地把一堆知识点倾倒在读者面前。

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从阅读体验的角度来看，这本书的真正价值在于它提供的“工具箱”特性。它不仅仅是知识的灌输，更是一种解决问题的思维训练。书中大量的习题设计得非常巧妙，它们往往不是简单的套公式计算，而是要求读者对特定的系统参数进行敏感性分析，或者要求推导在某种特定约束条件下性能边界的变化。例如，有一个关于联合信道估计与数据传输的练习题，它要求读者设计一个迭代算法来平衡这两者的复杂度与准确性，这极大地锻炼了我的系统级设计能力。此外，作者在每章末尾提供的“拓展阅读”建议非常具有前瞻性，它们精准地指出了当前研究的热点和尚未解决的难题，为有志于继续深造的读者规划了清晰的研究方向。总而言之，这本书的阅读过程是一种持续的、主动的智力投入，它迫使你不仅要理解“是什么”，更要思考“为什么会这样”以及“如何改进”，这种深度参与感，是任何一本浮于表面的教材所无法比拟的。

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