基本信息
书名：空间信号组合理论与关键技术
定价：98.00元
作者：白琳
出版社：人民邮电出版社
出版日期：2013-05-01
ISBN：9787115313355
字数：
页码：
版次：1
装帧：精装
开本：16开
商品重量：0.962kg
编辑推荐
信号组合技术是下一代无线通信领域非常重要但难度较高的一项技术。以下一代移动通信4G/B4G为应用背景，由浅入深、系统性地介绍了信号组合技术，包括发送端、接收端技术与资源管理技术。
内容提要
《空间信号组合理论与关键技术》从面向未来移动通信的关键技术出发，由浅入深地介绍了如何利用*的空间信号组合方法来提升系统性能及频谱效率。《空间信号组合理论与关键技术》主要内容包括发送信号组合中的多天线协同波束成形技术、多用户正交发送波束成形技术以及中继发送波束成形技术；接收信号组合中的串行干扰消除技术、格基规约技术以及定MIMO信号检测技术。基于以上技术，《空间信号组合理论与关键技术》还重点讨论了空时频联合无线资源调度管理的模型与实现架构、多用户MIMO用户选择以及OFDMA功率分配技术。
《空间信号组合理论与关键技术》内容丰富、结构清晰，是一本理论与实践并重的技术书籍，可作为移动通信相关专业研究生的教材，也适合于从事相关领域研究的科研工作者阅读与参考。
目录
作者介绍
文摘
序言
《智慧之网：信息传输的奥秘与未来》 第一章：人类对信息传递的永恒追求 自古以来，人类从未停止过对信息传递的探索与革新。从烽火狼烟的古老信号，到电报、电话的出现，再到如今无处不在的无线通信，信息传递的效率和广度始终是衡量文明进步的重要标尺。信息，作为连接个体、组织乃至整个社会的纽带，其传递的便捷性、可靠性和安全性，直接影响着人类社会的运行模式和发展速度。 早期，信息的传递主要依赖于物理介质，如书信、口头传达。这些方式在效率和距离上都存在着巨大的限制。随着科学技术的飞速发展，人类发明了电磁波，这一划时代的发现，彻底改变了信息传递的格局。电报的出现，实现了远距离的实时信息交流，打破了地理空间的束缚。电话的发明，更是将语音信息传递推向了一个新的高度，拉近了人与人之间的距离。 然而，这些早期的通信技术，在信息容量、传输速率以及抗干扰能力方面，仍有其局限性。随着信息时代的到来，数据的爆炸式增长对信息传递技术提出了前所未有的挑战。我们需要更高效、更可靠、更灵活的通信方式来满足日益增长的信息需求。 本章将追溯人类信息传递发展的历史脉络，深入剖析从早期信号传递到现代通信技术演进的关键节点，探讨不同历史时期技术进步对人类社会产生的深远影响。我们将重点关注那些奠定现代通信基础的理论和技术，并为后续章节中更深入的探讨打下坚实的基础。通过回溯历史，我们能够更好地理解当前通信技术所处的阶段，并为展望未来指明方向。 第二章：信号的世界：理解信息的基本载体 信息在物理世界中以何种形态存在？信号，便是承载信息的载体。无论是我们说话的声音，还是电视屏幕上跳动的图像，抑或是电脑里流淌的代码，最终都被转化为一系列具有特定规律的物理量，也就是信号。理解信号的本质，是掌握信息传递的关键。 信号可以被大致分为两类：模拟信号和数字信号。模拟信号是连续变化的，与被表示的信息在形态上具有相似性，比如录音机记录的声波，它的波形就是声音的直接反映。而数字信号则是离散的、以脉冲的形式表示的，它将信息转化为一系列的“0”和“1”，就像摩尔斯电码一样。数字信号的出现，是信息传递领域的一场革命，它极大地提高了信息处理的精度和抗干扰能力。 信号的产生、传输、接收和处理，构成了信息传递的基本流程。在信息传递的过程中，信号会受到各种噪声的干扰，导致信息的失真。如何有效地抑制噪声，提取出有用的信息，是通信工程领域的核心问题之一。 本章将深入探讨信号的物理本质，详细介绍模拟信号与数字信号的特点、优势与劣势。我们将讲解信号的产生、编码、调制等基本概念，并初步介绍信号在传输过程中可能遇到的各种干扰因素。理解信号的性质，将为我们后续深入学习如何有效地传输信息奠定理论基础。 第三章：信息传输的物理法则：电磁波的奇妙之旅 在信息传递的世界里，电磁波扮演着至关重要的角色。从收音机接收广播，到手机拨打电话，再到Wi-Fi连接网络，我们无时无刻不在享受着电磁波带来的便利。理解电磁波的传播规律，是实现无线通信的基础。 电磁波是一种在空间传播的能量波，它不需要介质，可以在真空中传播，速度接近光速。不同频率的电磁波，具有不同的特性，可以被应用于不同的通信场景。例如，低频电磁波适合远距离传输，而高频电磁波则可以承载更多信息。 电磁波的产生与传播，遵循着一系列精确的物理定律，如麦克斯韦方程组。这些定律不仅解释了电磁波的诞生，也揭示了它们如何在空间中传播，如何与物质相互作用。在通信系统中，我们需要通过天线来发射和接收电磁波，而天线的性能，直接影响着信号的传输效率和覆盖范围。 本章将带领读者走进电磁波的世界，深入探索其产生、传播和接收的物理原理。我们将介绍不同频段电磁波的应用，以及天线在电磁波传输中的关键作用。通过理解电磁波的物理特性，我们将更好地把握无线通信的脉络。 第四章：编码的艺术：将信息转化为通信的语言 信息本身是抽象的，为了能够在通信系统中进行传输，必须将其转化为一种特定的编码形式。编码，就好比为信息穿上了一件“通信的外衣”，使其能够被电子设备理解和处理。编码的效率和可靠性，直接影响着信息传输的质量。 在数字通信中，最基本的编码方式是将信息转化为二进制序列，即“0”和“1”。这种二进制编码具有极强的抗干扰能力，并且易于电子电路进行处理。然而，简单的二进制编码在传输过程中可能容易出错，因此需要引入纠错编码。纠错编码能够在数据中加入冗余信息，使得接收端能够检测到错误，甚至在一定程度上修正错误，从而保证信息的完整性。 除了纠错编码，还有各种各样的编码技术，如信源编码（用于压缩信息，减少传输量）和信道编码（用于提高传输可靠性）。这些编码技术就像是为信息量身定制的“翻译官”和“守护者”，确保信息能够准确无误地到达目的地。 本章将深入探讨信息编码的奥秘。我们将从最基础的二进制编码讲起，逐步介绍纠错编码、信源编码、信道编码等重要的编码技术。我们将分析不同编码方式的原理和应用场景，并强调编码在提高通信效率和可靠性方面的重要作用。 第五章：调制解调：信号的“变身”之旅 仅仅将信息转化为电信号还不足以实现高效的远距离传输。由于原始信号（如音频、视频）的频率通常较低，直接传输会受到很大的限制。这时，调制技术就派上了用场。调制，就是将原始信息“嫁接”到高频的载波信号上，使其能够更好地在通信信道中传输。 调制的种类繁多，常见的有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。这些不同的调制方式，通过改变载波信号的幅度、频率或相位来携带信息，各有其优缺点，适用于不同的通信环境。 当携带信息的载波信号到达接收端后，需要通过解调过程，将原始信息从载波信号中“提取”出来。解调是调制的逆过程，也是信息恢复的关键环节。 本章将详细介绍调制和解调的基本原理。我们将深入解析AM、FM、PM等经典调制技术的数学模型和实现方式，并介绍更先进的数字调制技术，如QPSK、QAM等。理解调制解调的过程，对于理解各种通信系统的工作原理至关重要。 第六章：通信信道：信息传输的“高速公路” 通信信道，是指信息在传输过程中所经过的物理路径或媒介。它可以是空气、电缆、光纤，甚至是太空。不同的通信信道具有不同的特性，这些特性直接影响着信号的传输质量。 在现实世界的通信信道中，信号会受到衰减、噪声、失真等多种因素的影响。例如，在无线传输中，信号会随着距离的增加而衰减；在电缆传输中，可能存在串扰和干扰；在光纤传输中，则需要克服色散和衰减的问题。 理解通信信道的特性，是设计高效通信系统的关键。我们需要根据信道的特点，选择合适的信号编码、调制方式，以及采用适当的信号处理技术来克服信道的限制，最大限度地提高信息的传输速率和可靠性。 本章将全面审视各种通信信道的特性。我们将分析不同信道对信号的影响，并介绍各种提高信道利用率和传输质量的技术，如多路复用、均衡等。通过了解信道的“脾气”，我们才能更好地驾驭信息的传递。 第七章：多用户通信的挑战与解决方案 在现代社会，一个通信信道往往需要服务于大量的用户。例如，基站需要同时为成百上千的手机用户提供通信服务。如何在有限的信道资源下，允许多个用户同时进行通信，而不相互干扰，是多用户通信面临的巨大挑战。 为了解决这一问题，人们发展出了各种多用户接入技术。最常见的包括： 频分多址（FDMA）：将整个通信带宽划分为若干个不重叠的子频段，每个用户分配一个子频段。 时分多址（TDMA）：将通信时间划分为若干个不重叠的时间片，每个用户轮流占用一个时间片。 码分多址（CDMA）：利用不同的编码序列来区分不同的用户，即使他们在同一时间和同一频率上发送信号。 空分多址（SDMA）：利用天线的方向性，在空间上区分不同的用户。 这些技术就像是为众多用户设计的“交通规则”，确保每位用户都能公平高效地使用通信资源。 本章将深入探讨多用户通信的原理和关键技术。我们将详细介绍FDMA、TDMA、CDMA、SDMA等各种多址接入方式，分析它们的优缺点，并探讨它们在不同通信系统中的应用。理解这些技术，将有助于我们理解现代移动通信和无线网络是如何运作的。 第八章：网络互联：构建全球信息高速公路 信息的传输不再是点对点的孤立事件，而是构成了一个庞大的信息网络。从家庭Wi-Fi到城市光纤网，再到覆盖全球的互联网，网络互联技术将各个通信系统连接在一起，实现了信息的全球化流通。 网络互联的核心在于协议。各种通信设备和系统需要遵循共同的通信协议，才能相互理解和通信。例如，互联网的核心协议TCP/IP，就定义了数据如何在网络中传输、路由和寻址。 路由技术是网络互联的关键。它决定了数据包如何在复杂的网络中选择最优路径到达目的地。随着网络的规模不断扩大，路由的效率和可靠性变得尤为重要。 本章将聚焦于网络互联的理念和技术。我们将探讨网络拓扑、路由算法、交换技术等关键概念，并介绍互联网等典型网络的结构和工作原理。理解网络互联，将使我们能够更好地认识信息在现代社会中的流动方式。 第九章：信息安全：守护数字世界的“铜墙铁壁” 随着信息传递的日益普及，信息的安全性问题也日益突出。从窃听、篡改到病毒攻击，信息安全面临着严峻的挑战。保障信息在传输过程中的机密性、完整性和可用性，已成为信息通信领域不可忽视的重要课题。 信息安全的核心是密码学。通过各种加密算法，可以将敏感信息转化为不可读的密文，只有拥有密钥的人才能将其解密。此外，数字签名、身份认证等技术，也为信息安全提供了多重保障。 在通信系统中，需要从物理层到应用层，构建全方位的安全防护体系，以应对各种潜在的安全威胁。 本章将深入探讨信息安全的基础理论和关键技术。我们将介绍对称加密、非对称加密、哈希函数、数字签名等核心密码学概念，并探讨在通信系统中如何应用这些技术来保障信息安全。 第十章：未来展望：通信技术的无限可能 信息通信技术的发展从未止步。从5G到6G，从物联网到人工智能，新的技术不断涌现，为信息传递带来了新的变革。 未来，通信技术将朝着更高带宽、更低时延、更广连接的方向发展。人工智能将深度融合到通信系统中，实现智能化的网络管理和资源分配。物联网将连接万物，构建一个真正意义上的智能世界。 同时，通信技术也面临着新的挑战，如能源效率、频谱利用、隐私保护等。如何平衡技术发展与社会责任，将是未来通信技术发展的重要课题。 本章将对通信技术的未来发展进行展望。我们将探讨前沿的通信技术，如太赫兹通信、可见光通信、量子通信等，并分析它们可能带来的颠覆性影响。同时，我们将思考通信技术在未来社会发展中的重要作用，以及面临的挑战与机遇。 结语：连接你我，驱动未来 《智慧之网：信息传输的奥秘与未来》旨在为读者揭示信息传输的深层原理，从微观的信号层面，到宏观的网络架构，再到安全与未来的展望。我们希望通过这本书，让读者更深刻地理解信息是如何被创造、被处理、被传输，以及它们是如何构建起我们今天所依赖的智慧世界。信息的流动，是连接你我的桥梁，是驱动社会进步的引擎。理解信息传输的奥秘，就是掌握未来发展的钥匙。
这本书的排版和引文质量令人赞叹，每一页都透露着学术研究的严谨态度。我尤其欣赏作者在章节末尾引用的文献列表，涵盖了过去三十年内该领域最具影响力的几篇重量级论文，这为我们深入拓展研究方向提供了绝佳的路径图。它在阐述“信息融合中的决策论基础”时，清晰地梳理了最小错误概率准则与最小均方误差准则的内在联系与适用场景，这对于我们设计上层决策模块极有启发性。我原本期待能看到更多关于“深度学习在信号预处理中的应用”的章节，毕竟当前许多前沿研究都在探索利用神经网络强大的特征提取能力来优化传统信号的预处理流程。然而，这本书的整体风格明显偏向于经典的数学建模和优化理论，对新兴的AI技术在空间信号处理中的融合应用显得力不从心，甚至可以说是回避了。这使得整本书的视野显得有些滞后于目前行业发展的速度，它固守在稳健的数理基础之上，却未能充分拥抱那些能带来颠覆性性能提升的新兴工具。对于追求前沿技术的读者来说，这本书更像是回顾历史的教科书，而非展望未来的指南针。