Chaos Applications in Telecommunications

Chaos Applications in Telecommunications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:CRC
作者:Stavroulakis, Peter 编
出品人:
页数:440
译者:
出版时间:2005-10-31
价格:USD 104.95
装帧:Hardcover
isbn号码:9780849338328
丛书系列:
图书标签:
  • 混沌应用
  • 电信
  • 通信工程
  • 非线性动力学
  • 信号处理
  • 网络安全
  • 信息技术
  • 系统建模
  • 控制理论
  • 无线通信
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具体描述

The concept of transmitting information from one chaotic system to another derives from the observation of the synchronization of two chaotic systems. Having developed two chaotic systems that can be synchronized, scientists can modulate on one phase signal the information to be transmitted, and subtract (demodulate) the information from the corresponding phase signal of the coupled chaotic system. "Chaos Applications in Telecommunications" demonstrates this technique in various applications of communication systems. This book details methods of transmitting information at much higher levels of security than what is available by current techniques. Following a detailed introduction, the book demonstrates how chaotic signals are generated and transmitted. It then details the design of chaotic transmitters and receivers, and describes chaos-based modulation and demodulation techniques. The text describes how a chaos-based spreading sequence outperforms classical pseudorandom sequences in selective and nonselective channels. It also develops channel equalization techniques designed for chaotic communications systems by applying knowledge of systems dynamics, linear time-invariant representations of chaotic systems, and symbolic dynamics representations of chaotic systems. The final chapter explains a specific application for optical communications. This volume provides the essential information for those who want an integrated view of how an established concept such as chaos can open new roads in the communications and security fields.

《电信领域中的混乱应用》 在当今这个信息爆炸、技术飞速发展的时代,电信行业正经历着前所未有的变革。从传统的语音通信到数据传输,再到物联网、5G乃至未来的6G,电信网络承载着日益增长的复杂性和不可预测性。本书《电信领域中的混乱应用》深入剖析了电信系统中存在的各种“混乱”现象,探讨了这些看似无序的动态如何深刻影响着网络的性能、可靠性、安全性和用户体验,并在此基础上提出了应对与利用这些混乱的新思路和新方法。 内容概述: 本书并非一本探讨如何制造混乱的教科书,而是聚焦于电信系统中客观存在的、无法完全消除的复杂性、随机性以及非线性行为。我们将这些现象统称为“混乱应用”。这些混乱应用并非总是负面的,它们往往是系统演进和复杂交互的必然结果。理解并有效管理这些混乱,甚至在某些情况下加以利用,对于构建更具韧性、更高效、更智能的电信网络至关重要。 第一部分:电信系统中的混乱根源 本部分将追溯电信网络发展历程中,混乱现象是如何逐步产生并演变至今的。我们将从以下几个层面进行剖析: 网络协议与架构的演进: 随着技术标准的不断更新和网络架构的复杂化,协议之间的交互、不同层级之间的依赖关系变得愈加错综复杂。过时的协议与新兴技术的融合,不同厂商设备的互联互通,都可能引入意想不到的依赖性和潜在的故障点。 流量模型的非平稳性与突发性: 电信流量并非均匀分布,而是呈现出显著的非平稳性、突发性和分形特征。例如,社交媒体的爆发式传播、突发事件引起的通信量激增,都给网络资源的管理带来了巨大挑战。 用户行为的多样性与不可预测性: 用户的通信习惯、应用偏好、设备接入行为等都具有高度的随机性和不可预测性。这些用户层面的不确定性,叠加在网络层面,进一步加剧了系统的复杂性。 硬件与软件的固有局限性: 即使是设计精良的硬件和软件,也存在固有的性能瓶颈、潜在的bug以及对环境变化的敏感性。这些微小的缺陷在庞大复杂的系统中,可能被放大并引发连锁反应。 物理层面的随机性: 无线通信中,信号衰减、干扰、多径效应等物理现象本身就带有强烈的随机性,这些不确定性会直接影响到数据传输的质量和效率。 第二部分:混乱应用的体现与影响 本部分将深入探讨混乱应用在电信领域中具体呈现出的各种形式,以及它们对网络性能和用户体验造成的实际影响: 网络拥塞的级联效应: 短暂的局部拥塞,由于网络路径的复杂性和路由算法的动态调整,可能迅速蔓延并演变成大范围的网络瘫痪。 服务质量(QoS)的波动性: 尽管有各种QoS保障机制,但在高负荷或异常流量冲击下,时延、丢包率和抖动等关键性能指标仍可能出现大幅波动,严重影响实时通信(如VoIP、视频会议)和游戏体验。 安全漏洞与攻击的扩散: 网络攻击往往利用系统中的未知漏洞和潜在的“死角”。一旦攻击成功,其蔓延速度和影响范围可能因系统本身的复杂性而难以控制。 资源调度的挑战: 在动态变化的网络环境中,如何实时、高效地分配带宽、计算能力和存储资源,以应对突发流量和用户需求,是巨大的挑战。 故障传播与系统韧性的考验: 单个组件的故障,可能通过复杂的依赖关系,引发一系列连锁反应,最终导致整个系统的不可用。本书将探讨如何构建更具韧性的系统,使其能够从局部故障中快速恢复。 边缘计算与分布式系统的复杂性: 随着边缘计算和分布式部署的普及,网络节点的数量激增,节点之间的通信和协作变得更加复杂,引入了新的混乱源。 第三部分:应对与利用混乱的新范式 本书的核心在于提供一套全新的视角和方法论,来应对并甚至利用电信系统中的混乱。我们强调从“消除混乱”的传统思路,转向“理解、管理与驾驭混乱”的策略: 基于混沌理论与复杂系统科学的分析: 借鉴混沌理论的非线性动力学、分形几何以及复杂系统科学的研究方法,本书将介绍如何识别和量化电信系统中的混乱特征。 预测性分析与智能决策: 利用机器学习、深度学习和大数据分析技术,建立能够预测网络状态、识别异常模式、并提前采取干预措施的智能系统。 鲁棒性设计与弹性架构: 探讨如何通过冗余设计、故障隔离、动态重配置等技术,构建能够抵御外部扰动和内部故障的弹性网络架构。 自适应与自愈合机制: 设计能够根据实时网络状况自动调整参数、优化资源分配、甚至自我修复的智能网络。 流量工程的精细化与智能化: 提出更精细化的流量分类、路径选择和拥塞控制策略,以更好地适应和管理复杂多变的流量模式。 安全协同与威胁智能: 构建能够共享威胁情报、协同防御的分布式安全体系,以应对快速演变的攻击手段。 利用混乱进行性能优化: 在某些特定场景下,例如随机接入协议的设计,适度的“混乱”能够提高整体系统的吞吐量。本书将探索如何在可控范围内利用这种“有效混乱”。 人机协作与可解释性AI: 强调在复杂决策过程中,人机协作的重要性,以及如何确保AI决策过程的可解释性,以建立对系统的信任。 目标读者: 本书适合电信工程师、网络架构师、通信领域的研究人员、以及对电信技术发展趋势和系统复杂性管理感兴趣的IT专业人士。通过阅读本书,读者将能够: 深刻理解电信系统中混乱现象的本质及其根源。 识别并分析网络中存在的各种混乱应用对性能和安全的影响。 掌握利用先进技术和方法论来管理、应对并可能利用混乱的新思路。 为构建下一代更具韧性、效率和智能化的电信网络奠定理论基础。 《电信领域中的混乱应用》不仅仅是对电信技术现状的梳理,更是对未来发展方向的探索。在瞬息万变的通信世界中,理解并驾驭混乱,将是赢得未来竞争的关键。

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