Cellular Radio & Personal Communications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Institute of Electrical & Electronics Enginee

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1995-07

价格:USD 139.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780780323209

丛书系列:

图书标签:

• 无线通信
• 蜂窝网络
• 个人通信
• 移动通信
• 无线电技术
• 信号处理
• 通信系统
• 无线网络
• 调制解调
• 信道编码

深入探究下一代通信系统的核心技术与前沿应用 图书名称： 智能量子纠缠网络与后摩尔时代信息传输 内容简介： 本书旨在为通信工程、物理学以及信息科学领域的专业人士和高级研究人员提供一个全面、深入的视角，探讨在现有经典通信范式面临瓶颈的背景下，如何利用量子力学原理构建下一代高性能、高安全性的信息传输与处理系统。我们聚焦于智能量子纠缠网络（IQEN）的设计、实现与优化，以及它如何驱动后摩尔时代（Post-Moore Era）的通信基础设施变革。 本书结构严谨，内容涵盖理论基础、关键技术、前沿实验与未来展望，力求在理论深度与工程实践之间搭建坚实的桥梁。 --- 第一部分：理论基石与信息论的量子拓展 本部分首先回顾了经典通信理论的局限性，并引入量子信息论的核心概念，为理解后续高级主题奠定坚实的数学和物理基础。 第一章：经典信息瓶颈与冯诺依曼熵 1.1 香农定理的物理边界： 探讨信道容量的经典极限，特别是在高频带和极端噪声环境下的性能衰减。 1.2 信号空间的高维嵌入： 分析匹配滤波、信道编码在带宽受限系统中的复杂性与计算开销。 1.3 热力学与信息传递的联系： 简要回顾Landauer原理及其对信息处理能效的根本约束。 第二章：量子信息基础与纠缠的度量 2.1 量子比特（Qubit）的数学描述： 密度矩阵、泡利算符与量子态的演化（薛定谔方程与冯·诺依曼方程）。 2.2 纠缠的量化指标： 深入剖析纠缠熵（Entanglement Entropy）、纠缠度（Concurrence）和纠缠见证（Entanglement Witness）。重点讨论如何区分纯态纠缠与混合态纠缠在实际信道中的衰减特性。 2.3 酉变换与量子操作的不可逆性： 分析量子门集在保持量子态相干性方面的要求。 第三章：量子信道编码与纠错理论 3.1 量子信道的分类： 描述位翻转、相位翻转、退相干（Decoherence）等主要噪声模型，及其在光纤和自由空间传播中的差异。 3.2 表面码与拓扑量子纠错（TQEC）： 详细介绍表面码（Surface Code）的构建原理、逻辑比特的编码方式以及关键的Syndrome测量方案。强调其对高容错计算和通信的决定性作用。 3.3 错误的可译性与近阈值解码： 探讨如何设计高效的非对称解码算法，以应对实际物理错误率下的逻辑错误。 --- 第二部分：智能量子纠缠网络的构建与实现 本部分是全书的核心，重点阐述如何将量子态的非定域性转化为高效、安全的通信手段，并引入“智能”元素以应对动态网络环境。 第四章：量子态的制备与分发（QKD与QED） 4.1 纠缠光子的产生技术： 深入分析自发参量下转换（SPDC）、自发四波混频（SFWM）在不同波长下的效率与亮度优化。讨论集成光子学中片上纠缠源的挑战。 4.2 量子密钥分发（QKD）的系统级优化： 聚焦于BB84、E91协议的实际部署，特别是高码率、远距离传输下的侧信道攻击防护（Side-Channel Attacks）。 4.3 量子态的隐形传态（Teleportation）网络化： 分析多节点间如何通过级联纠缠交换实现长距离量子态的有效传输，以及对纠缠源质量的严格要求。 第五章：量子中继器与长距离量子网络 5.1 量子存储器的关键性能指标： 深入探讨基于稀土离子、金刚石色心（NV-Center）的固态存储器，分析其相干时间、读写效率与集成度。 5.2 纠缠交换（Entanglement Swapping）的拓扑结构： 比较不同中继器架构（如线性链、环形、全连通）对网络延迟和吞吐量的影响。 5.3 混合量子-经典网络协议栈： 设计一套高效的协议层，用于调度纠缠资源的分配、错误校验以及经典控制信号的传输，实现端到端的高效通信。 第六章：智能优化与机器学习辅助的纠缠管理 6.1 动态网络拓扑的感知与建模： 如何利用经典传感器网络实时监测物理链路损耗和量子信道状态（QCS）。 6.2 基于强化学习的纠缠路由决策： 构建基于Q-Learning的算法，使网络节点能够自主学习最优的纠缠生成与交换路径，以最小化错误率和最大化可用纠缠资源。 6.3 噪声的实时逆向工程与补偿： 利用深度神经网络对接收到的量子态进行反卷积处理，动态调整驱动激光或磁场参数，以实时抑制环境噪声对相干性的影响。 --- 第三部分：后摩尔时代的集成与应用展望 本部分将目光投向技术落地，探讨如何将IQEN技术与新兴的计算范式相结合，并展望其在关键领域的应用潜力。 第七章：片上量子集成与低温工程 7.1 超导量子电路的通信接口： 探讨超导比特（Transmon Qubits）与外部光子/微波传输线的耦合效率问题，特别是如何实现高保真度的量子态输入/输出。 7.2 硅光子学在纠缠源中的应用： 分析利用CMOS兼容技术集成片上波导、分束器与非线性晶体，以实现可扩展、低成本的纠缠源阵列。 7.3 极低温环境下的系统工程： 详细讨论稀释制冷机在维持大规模量子处理器和中继器中的功耗、振动控制与热管理策略。 第八章：量子增强的感知与安全通信 8.1 量子雷达与精密测量（Quantum Metrology）： 探讨利用高纯度纠缠源提高雷达的信噪比极限，特别是在目标识别和低可探测性目标跟踪中的优势。 8.2 量子安全基础设施的过渡： 分析后量子密码学（PQC）与QKD网络的协同部署策略，确保通信基础设施在量子计算机出现后仍能维持安全等级。 8.3 跨域互联挑战： 讨论如何将地面量子网络与卫星量子通信链路进行高效对接，建立全球性的、具有超高安全性的信息高速公路。 --- 本书的撰写风格严谨、数据详实，融合了最新的实验成果和严格的理论推导，是致力于构建未来信息社会核心基础设施的研究人员不可或缺的参考资料。它不仅解答了“如何传输量子态”，更重要的是阐明了“如何智能、高效、可扩展地管理和利用这些量子资源”。

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这本《Cellular Radio & Personal Communications》的书，老实说，我刚翻开的时候，心里是有点打鼓的。我主要关注的是射频电路设计和天线理论，对于蜂窝网络架构和协议栈这些宏观层面的东西，我之前接触得不算多，总觉得那些东西更偏向于系统工程师的范畴。但让我惊喜的是，作者在开篇就用非常直观的方式，将复杂的无线信道模型和多址接入技术（如FDMA、TDMA到OFDMA的演进）结合起来讲解，没有那种晦涩难懂的数学公式堆砌。比如，它对“频率复用”这个概念的阐述，简直是教科书级别的清晰，一下子就点亮了我脑海中关于小区划分和干扰控制的诸多疑问。我特别欣赏它在描述移动性管理时那种严谨又不失生动的笔法，它没有仅仅停留在理论层面，而是穿插了大量实际部署中的案例分析，比如切换（Handover）的决策机制，不同切换策略对用户体验的影响。读完前几章，我感觉自己对整个2G到4G网络的骨架有了更深层次的理解，这对于我后续深入研究物理层性能优化是非常有帮助的，因为它让我明白，任何底层技术的改进，都必须服务于整个系统的健壮性和覆盖范围。这本书的深度适中，既能满足初学者对基础概念的掌握需求，也能让有一定经验的工程师回顾和巩固那些被日常工作忽略的经典理论基础。

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这本书的阅读体验是那种“抽丝剥茧”的感觉，你以为自己已经理解了某个概念，但再往下读，作者总能提供一个更深层次的视角来挑战你的认知。我最欣赏它对“信道编码”和“调制技术”的介绍，很多教材只是简单罗列了卷积码和Turbo码的性能曲线，但这本书花了大量的篇幅去解释为什么在特定的频谱效率需求下，工程师会倾向于选择某种特定的调制星座图和编码方案。它将信息论的香农极限概念，非常巧妙地与实际的硬件实现限制联系起来，让抽象的理论拥有了触感。举个例子，在讨论扩频技术时，它没有止步于PN序列的伪随机性，而是深入剖析了其在抵抗窄带干扰和实现软容量方面的独特优势。这种对底层机制的深刻洞察力，让我在面对客户提出的模糊需求时，能够迅速在脑海中映射出对应的技术解决方案及其潜在的性能代价。对于那些想从“会用”手机转向“会设计”通信系统的工程师来说，这本书提供了坚实的理论基石，它教你的不是“怎么做”，而是“为什么必须这么做”。

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对我个人而言，这本书的价值在于它提供的历史纵深感。现在的技术迭代太快，很多工程师只熟悉5G或最新的Wi-Fi标准，对早期的蜂窝系统设计理念知之甚少，这使得他们在解决新问题时往往缺乏必要的参考系。这本书非常完整地梳理了从第一代模拟移动通信到数字蜂窝系统的演变历程，这种“追本溯源”的过程非常令人着迷。它详细解释了为什么某些早期的限制（比如对信道衰落的简单处理）最终促成了更复杂的现代解决方案（如更精妙的信道均衡技术）。在讲解网络架构时，它对核心网（Core Network）的演进——从电路交换到分组交换的根本性转变——的描述，尤其深刻，让你理解为什么现在的移动数据业务能有如此高的吞吐量。它没有浪费笔墨去讨论那些已经被淘汰的技术细节，而是聚焦于那些“设计哲学”的传承。读完之后，我感觉自己看问题的眼光不再局限于当前的技术版本，而是能够预见到未来技术发展中可能重复出现的设计陷阱与成功经验。这本书让我对“移动通信”这个领域，拥有了一种更稳定、更全面的敬畏之心。

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说实话，作为一本涵盖如此广泛主题的技术专著，我原本预期它的可读性会非常差，充满了各种缩写和首字母缩略词，需要时刻查阅附录。然而，这个作者的叙事节奏把握得极其到位。他似乎非常理解读者的疲劳点，总是在介绍完一个复杂的协议流程后，立刻穿插一个简短的“案例思考”或者一个“设计对比”小节，用非常口语化的语言总结刚才讨论的要点，这极大地缓解了长时间阅读技术文档带来的认知压力。特别是关于“网络侧的资源调度”那一块，内容原本应该极其枯燥，涉及到复杂的队列管理和优先级设置，但我发现作者用类比的方式，将“抢占式调度”和“非抢占式调度”对实时业务（如VoIP）和尽力而为业务（如数据下载）的影响描绘得淋漓尽致。这不仅仅是一本技术手册，它更像是一份资深架构师的“经验备忘录”，他将多年在不同标准组织中摸爬滚打的体会，毫无保留地倾注在了对这些关键决策点的分析上。这本书的价值，在于它填补了纯理论和实际项目之间的鸿沟。

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我得说，这本书的组织结构简直是反直觉的精妙。我通常阅读技术书籍是按章节顺序来的，但《Cellular Radio & Personal Communications》这本书的厉害之处在于它的“模块化”设计。它没有按照严格的时间顺序来叙述技术发展，而是将“物理层性能”、“系统容量”、“网络架构”和“服务质量（QoS）”这些核心议题切割得非常干净，让读者可以根据自己的知识盲区进行针对性阅读。比如，我最近在为一个高密度区域的容量规划头疼，我直接跳到了专门讨论“扇区分裂”和“功率控制算法”的那一章。那部分的论述非常到位，它不仅仅列出了各种功率控制方案的公式，更重要的是，它深入分析了不同算法在实际多径衰落环境下的收敛速度和功耗平衡点。相较于我之前看过的几本侧重于电磁场理论的书，这本书的视角更宏大、更贴近工程实践中的“权衡”（Trade-off）。它让你明白，无线通信的艺术，往往在于在干扰、速率、功耗和成本之间找到那个甜蜜点。读到后面关于未来的发展趋势——比如MIMO和波束赋形技术的引入——作者的展望非常审慎，既不过分夸大新技术的能力，也清晰地指出了其在复杂环境下的潜在挑战。

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