基本信息
书名:60GHz频段短距离无线通信
定价：76.00元
售价：51.7元,便宜24.3元,折扣68
作者:岳光荣
出版社：国防工业出版社
出版日期：2014-08-01
ISBN：9787118096880
字数：326000
页码：209
版次：1
装帧：平装
开本：16开
商品重量：0.4kg
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内容提要
《60GHz频段短距离无线通信》以60GHz短距离无线通信为重点，系统阐述60GHz短距离通信的基本原理和关键技术，内容包括60GHz无线通信系统的应用场景以及标准化进程、60GHz无线通信系统的传播特性、60GHz无线通信系统设计、基带对射频非理想特性的补偿技术以及60GHz频段通信射频cMOs电路设计等。
本书反映了当前国际上60GHz短距离通信的新研究成果，相信能为读者学习60GHz短距离通信的理论和技术提供有益的参考。
本书自成体系，内容丰富，针对性强，图文并茂，通俗易懂，既适合无线通信专业高年级本科生、研究生学习60GHz短距离通信，也可作为工程技术人员研究开发60GHz短距离通信系统的参考书。
目录
作者介绍
文摘
序言
60GHz频段短距离无线通信 深度剖析下一代无线体验的基石 在信息爆炸的时代，对数据传输速度和带宽的需求呈指数级增长，尤其是在短距离通信领域。无论是智能家居设备间的无缝连接，还是高速数据中心内部的高效互联，抑或是虚拟现实、增强现实等沉浸式体验的实现，都对无线通信技术提出了前所未有的挑战。而60GHz频段，以其巨大的可用带宽、极低的时延以及出色的安全性，正逐渐成为解决这些挑战的关键。 本书《60GHz频段短距离无线通信》并非仅仅是对这一新兴技术的简单介绍，而是一次深入骨髓的探索，旨在为读者构建一个关于60GHz无线通信的全面、系统且具有前瞻性的认知体系。我们不满足于表面信息的呈现，而是力求挖掘其核心原理、关键技术、应用潜力以及未来发展方向，为业界的研究人员、工程师、产品开发者以及对未来科技充满好奇的读者提供一份翔实而富有价值的参考。 第一篇：理论基石与技术现状 本篇将带领读者从基础概念出发，逐步深入理解60GHz频段的独特优势及其所面临的技术挑战。 第一章：无线通信发展脉络与60GHz的崛起 回顾无线通信技术从2G到5G的发展历程，分析各代技术在频谱利用、速率、时延等方面的演进。 探讨当前无线通信面临的瓶颈，如频谱拥挤、容量不足等问题。 引出60GHz频段的天然优势：超高频率带来的巨大带宽潜力。 分析60GHz频段的国际分配情况，以及其在不同国家和地区的应用法规。 展望60GHz在下一代无线通信（如Wi-Fi 7、WiGig、5G NR V2X等）中的关键作用。 第二章：60GHz频段的物理特性与信号传播 深入解析60GHz频段的电磁波特性，包括其较高的传播损耗（吸收损耗、穿透损耗）、高方向性以及对环境的敏感性。 详细阐述60GHz信号在不同场景下的传播模型，包括视距传播、非视距传播（NLOS）的衰减特性、多径效应以及瑞利衰落、Rice衰落等。 分析氧气吸收对60GHz信号传播的影响，以及如何通过优化波束形成和天线设计来应对。 探讨60GHz信号的穿透能力限制，以及对室内外通信的影响。 研究环境因素（如墙壁、玻璃、人体等）对信号衰减的量化影响。 第三章：核心关键技术解析 高密度天线阵列与波束成形（Beamforming）：这是60GHz通信的核心技术之一。我们将详细讲解相控阵天线、数字波束成形、模拟波束成形以及混合波束成形的原理、实现方式及其在提高信号增益、抑制干扰、实现指向性传输方面的作用。 高频器件与集成电路：60GHz通信对射频前端器件的性能提出了极高要求。我们将深入探讨CMOS、SiGe、GaAs等不同工艺技术在60GHz收发器设计中的优势与挑战，以及功率放大器、低噪声放大器、混频器、振荡器等关键器件的设计要点。 调制与编码技术：分析在60GHz频段下，更适合高带宽传输的调制方案，如OFDM、QAM、PAM等，以及信道编码技术（如LDPC、Polar码）在提高数据传输可靠性方面的应用。 多用户 MIMO (MU-MIMO)：探讨如何利用60GHz的高带宽和波束成形能力，实现多用户同时高效通信，以及其在提升系统容量和用户体验方面的意义。 信道估计与跟踪：研究在快速变化的60GHz信道环境下，如何实现准确的信道估计和跟踪，以保证通信的稳定性。 第二篇：关键技术与挑战 本篇将聚焦于60GHz通信在实际应用中需要克服的技术难点，并探讨相应的解决方案。 第四章：信道接入与MAC层协议 分析60GHz频段由于其高方向性和快速衰减特性，对传统MAC层协议提出的挑战，如隐藏终端问题、服务中断等。 深入研究针对60GHz特点的信道接入机制，例如： 基于波束扫描的接入：如何高效地完成波束扫描以发现和建立连接。 信标帧（Beacon）机制：设计和优化信标帧的广播和接收策略。 去中心化与中心化协调：探讨不同网络拓扑下MAC层的协调方式。 分析WiGig（IEEE 802.11ad/ay）等现有标准中MAC层协议的设计，以及其在60GHz通信中的适用性和局限性。 探讨如何设计更鲁棒、更高效的MAC层协议，以应对复杂多变的60GHz传播环境。 第五章：功耗与能效优化 60GHz高频器件的功耗问题是制约其广泛应用的重要因素。本章将深入探讨： 器件级的功耗优化：介绍低功耗射频前端设计技术，如开关模式功放、低功耗振荡器设计等。 系统级的能效管理：分析如何通过智能波束管理、动态功率控制、睡眠模式等策略，在保证通信质量的前提下降低整体功耗。 低功耗 MAC 协议设计：研究如何设计能够有效降低设备空闲功耗的MAC层协议。 应用场景的能效分析：针对不同应用场景（如IoT设备、移动终端），评估60GHz通信的能效表现，并提出优化建议。 第六章：干扰抑制与共存问题 60GHz频段的巨大带宽也意味着潜在的干扰源更多，同时与其他无线通信系统（如毫米波雷达、其他60GHz设备）的共存问题也需要解决。 同频与邻频干扰：分析60GHz系统中的同频干扰和邻频干扰的来源和影响。 干扰抑制技术：详细介绍波束成形在干扰抑制中的作用，以及高级信号处理技术（如自适应滤波、干扰抵消）的应用。 动态频率选择（DFS）：探讨在60GHz频段下，如何实现动态频率选择，以避免与雷达等关键系统发生冲突。 共存机制设计：研究不同60GHz设备以及与其他无线系统之间的共存策略，以实现频谱的有效利用。 第七章：安全机制与隐私保护 60GHz的信号方向性强、覆盖范围有限，这在一定程度上提升了通信的安全性。本章将探讨： 物理层安全性：分析60GHz通信的物理层特性如何天然地提供抗窃听能力。 加密与认证：研究在60GHz通信中，如何应用现有的加密和认证技术，以及是否需要针对60GHz特性设计新的安全协议。 侧信道攻击的防御：分析60GHz系统中可能存在的侧信道攻击，并提出相应的防御措施。 用户隐私保护：探讨如何在实现高效通信的同时，保障用户的位置信息和通信内容的隐私。 第三篇：前沿应用与未来展望 本篇将聚焦于60GHz频段在当前和未来可能带来的颠覆性应用，并展望其发展前景。 第八章：Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be) 与下一代无线局域网 详细解读Wi-Fi 7标准中引入的60GHz频段应用，包括其对多链路操作（MLO）、更高级的调制编码方案（如4096-QAM）、以及更宽信道带宽的支持。 分析Wi-Fi 7如何利用60GHz频段实现超高吞吐量、极低时延的应用场景，例如： 家庭娱乐与VR/AR：实现无损4K/8K视频流、流畅的VR/AR体验。 企业办公与协作：支持高清视频会议、实时文件传输。 智能家居互联：为大量智能设备提供高速、稳定的连接。 讨论Wi-Fi 7部署中可能面临的挑战，如与现有Wi-Fi设备的兼容性、覆盖范围的优化等。 第九章：5G NR V2X (Vehicle-to-Everything) 通信 探讨60GHz频段在5G V2X通信中的独特作用，特别是在高密度城市场景下，为车辆提供超高速、低时延的直接通信能力。 分析60GHz V2X在增强型安全应用（如碰撞预警、盲区检测）、信息娱乐服务（如路侧单元提供的下载）、以及辅助驾驶和自动驾驶中的关键支持。 研究60GHz V2X的信道建模、波束管理以及在车辆高速移动环境下的鲁棒性问题。 讨论60GHz V2X与低频段V2X的融合应用，以实现更全面的通信覆盖和性能。 第十章：数据中心内部高速互联与边缘计算 60GHz频段因其高带宽和低时延特性，非常适合在数据中心内部实现高速、无损的设备间互联，减少线缆束缚，提升部署灵活性。 探讨60GHz在服务器、存储设备、交换机之间的直连应用。 分析60GHz在边缘计算节点与终端设备之间的通信，实现低时延的数据处理和交互。 讨论数据中心环境下的60GHz信号传播特性，如密集部署的设备、高密度金属结构等对信号的影响。 第十一章：其他新兴应用场景 无线显示与内容传输：例如，无线连接显示器、投影仪，实现高分辨率、无延迟的内容共享。 工业自动化与机器人通信：在工厂环境中，为机器人、传感器、控制系统提供高可靠、低时延的无线连接。 医疗健康领域：例如，高带宽的医疗影像传输，或者支持高精度远程医疗设备。 定位与传感：利用60GHz信号的特性，实现高精度的室内定位和环境感知。 第十二章：60GHz通信的未来发展趋势 技术融合与演进：探讨60GHz与其他频段（如2.4GHz, 5GHz, 毫米波更高频段）的融合，形成多频段协同通信。 人工智能在60GHz通信中的应用：研究AI技术在信道预测、波束管理、功耗优化、干扰抑制等方面的潜力。 标准化与互操作性：展望60GHz相关标准的进一步完善，以及跨平台、跨厂商的互操作性。 生态系统建设与产业化：分析60GHz产业链的成熟度，以及推动其大规模商业化应用的因素。 新应用场景的探索：对未来可能涌现的、我们尚未预见的60GHz应用进行大胆预测。 《60GHz频段短距离无线通信》并非一本简单的技术手册，而是一扇通往未来无线世界的大门。通过本书，读者将不仅仅是了解60GHz，更是能够深入理解其背后蕴含的深刻技术原理，洞悉其未来的广阔前景，并为投身于下一代无线通信技术的研发和应用奠定坚实的基础。我们相信，60GHz频段必将成为驱动下一轮科技革命的重要力量，而本书将是您在这场变革中不可或缺的向导。
这本书的参考文献部分，简直是一份宝藏级别的行业索引。我发现作者对该领域的发展历史脉络有着极其深刻的理解，他引用的不仅有近期的顶级会议论文，更有那些奠定行业基础的经典专利和早期研究报告。这种跨越时间维度的引用，使得读者可以清晰地追踪某项关键技术从萌芽到成熟的完整路径。例如，在关于高频段集成电路（RFIC）设计挑战的讨论中，他不仅仅提及了当前主流的CMOS技术瓶颈，还回溯到上世纪末关于高电子迁移率晶体管（HEMT）的早期研究，对比了不同半导体工艺在频率响应和噪声系数上的本质区别。这种宏大的历史视野，帮助我跳出了“只见树木不见森林”的局限，明白了当前许多看似“新问题”的根源其实是长期存在的物理限制的体现。对于希望进行更深层次学术研究的读者而言，光是跟着书中的注释去挖掘那些被深埋的原始文献，就已经是一次极具价值的知识拓宽之旅了。它提供的不是终点，而是一张通往所有关键信息源的星图。