無綫通信前沿技術叢書：變換域通信係統 [Thansform Domain Communication Systems] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍蘇，唐萬斌，王軍 著，李少謙，周亮 編

圖書標籤:

• 無綫通信
• 變換域通信
• 信號處理
• 通信係統
• 現代通信
• 信息論
• 無綫電技術
• 調製解調
• OFDM
• MIMO

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118100105

版次：1

商品編碼：11708321

包裝：平裝

叢書名： 無綫通信前沿技術叢書

外文名稱：Thansform Domain Communication Systems

開本：16開

齣版時間：2015-05-01

用紙：膠版紙

頁數：152

字數：225000

編輯推薦

無綫通信前沿技術叢書

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內容簡介

　　交換域通信係統是一種麵嚮認知無綫電應用的新型無綫傳輸技術。為瞭滿足無綫可靠通信係統抗乾擾、抗截獲的技術要求，變換域通信係統通過認知無綫電中的頻譜感知、頻譜判決等技術手段實現主動抗乾擾，並且通過可用空閑的頻譜資源進行軟擴頻，能夠實現該係統抗截獲特性。
　　《無綫通信前沿技術叢書：變換域通信係統》立足於當前變換域通信係統的研究現狀和發展趨勢，介紹瞭基於認知無綫電的變換域通信係統的理論原理和關鍵技術。針對變換域通信係統在未來工程的買用化，《無綫通信前沿技術叢書：變換域通信係統》重點從時間頻率同步、信道估計、頻譜效率優化以及變換域多用戶通信係統等幾個方麵，對變換域通信係統進行瞭全麵介紹和討論。
　　《無綫通信前沿技術叢書：變換域通信係統》可供從事認知無綫電、變換域通信係統設計、應用、研究的工程技術人員及其他無綫通信專業的工程技術人員學習參考，也可作為高等院校通信與信息係統和電子工程專業師生的教學參考書。

作者簡介

　　鬍蘇，電子科技大學通信抗乾擾重點實驗室副教授、碩士生導師，從事寬帶無綫通信係統、認知無綫網絡以及無綫通信中的信號處理，先後承擔和參與瞭國傢973計劃、863計劃、國傢自然科學基金（兩項）以及國傢“新一代寬帶無綫移動通信網”重大科技專項和國防預研等科研課題數十項。
　　
　　唐萬斌，電子科技大學通信抗乾擾技術重點實驗室教授、博士生導師，從事無綫通信中的信號處理理論、技術及其應用研究，先後參與和承擔瞭國傢973計劃、863計劃、自然科學基金、國傢“新一代寬帶無綫移動通信網”重大科技專項和國防預研等科研課題數十項。
　　
　　王軍，電子科技大學通信抗乾擾技術重點實驗室教授、博士生導師，從事無綫通信中的信號處理、信道接入、資源管理和路由技術。先後參與和承擔瞭國傢973計劃、863計劃、自然科學基金、國傢“新一代寬帶無綫移動通信網”重大科技專項和國防預研等科研課題教十項。

目錄

第1章 緒論
1.1 無綫通信的乾擾和抗乾擾技術
1.2 認知無綫電技術背景
1.3 變換域通信係統
1.3.1 變換域信號處理
1.3.2 變換域通信係統
1.4 研究現狀
1.4.1 傳統信號變換域處理方法
1.4.2 變換域通信係統調製技術
1.4.3 變換域通信係統信號捕獲和時頻同步
1.4.4 峰均功率比抑製
1.4.5 變換域多用戶通信係統
1.5 變換域通信係統的應用和展望
1.6 本書的範圍和概貌
參考文獻

第2章 變換域通信係統
2.1 變換域通信原理
2.1.1 變換域通信係統模型
2.1.2 圓周移位鍵控
2.2 基於OFDM架構的TDCS係統
2.2.1 基於OFDM架構的TDCS係統
2.2.2 基於交織OFDM架構的TDCS係統
2.3 編碼變換域通信係統
2.3.1 編碼TDCS係統軟解調
2.3.2 改進型編碼變換域通信係統
2.4 本章 小結
參考文獻

第3章 變換域通信係統同步技術
3.1 OFDM係統的同步過程
3.1.1 同步符號檢測
3.1.2 同步參數估計
3.1.3 同步算法綜述
3.2 OFDM-TDCS係統的同步技術
3.2.1 同步技術需求分析
3.2.2 同步符號設計
3.2.3 同步符號檢測
3.2.4 同步參數估計
3.3本章 小結
參考文獻

第4章 變換域通信係統信道估計技術
4.1 OFDM係統信道估計技術綜述
4.2 衰落信道模型
4.2.1 IEEE 802.2 2 C類信道模型
4.2.2 COST207 Tu信道模型
4.2.3 衰落信道的自相關函數
4.3 編碼OFDM.TDCS係統的信道估計技術
4.3.1 LS信道估計
4.3.2 LS迭代信道估計
4.3.3 RLS信道估計原理
4.3.4 性能分析與仿真
4.3.5 RLS.PF迭代信道估計
4.4 算法評價
4.5 本章 小結
參考文獻

第5章 增強型變換域通信係統調製技術
5.1 傳統TDCS的頻譜效率
5.2 嵌入式混閤調製TDCS係統
5.2.1 原理簡介
5.2.2 仿真結果及分析
5.2.3 本節小結
5.3 基於子載波簇化的TDCS
5.3.1 原理簡介
5.3.2 子載波點分配機製
5.3.3 仿真結果及分析
5.3.4 本節小結
5.4 基於正交循環碼移位調製的TDCS
5.4.1 原理簡介
5.4.2 Q-CCSK的理論性能分析
5.4.3 仿真結果及分析
5.4.4 本節小結
5.5 本章 小結
參考文獻

第6章 多用戶變換域通信係統
6.1 傳統多用戶變換域係統
6.1.1 係統模型
6.1.2 多用戶接入的原理
6.1.3 隨機相位序列的參數選取
6.2 多用戶檢測
6.2.1 多用戶檢測技術簡介
6.2.2 多用戶檢測技術的性能測度
6.2.3 仿真結果
6.3 基於認知無綫電架構的多用戶變換域係統
6.3.1 係統模型
6.3.2 基於時頻二維設計的序列設計
6.3.3 單徑衰落信道下的調製方案設計與性能分析
6.3.4 多徑衰落信道的調製方案設計與性能分析
6.4 小結
參考文獻

第7章 基於認知序列軟擴頻的CR-CDMA係統
7.1 CR-CDMA係統簡介
7.2 認知序列設計與性能優化
7.2.1 基於時頻二維的準ZCZ認知序列設計
7.2.2 自相關特性和峰均功率比的聯閤數值優化
7.3 基於認知序列的CDMA通信係統方案設計
7.3.1 係統模型
7.3.2 性能分析
7.4.小結
參考文獻

前言/序言

變換域通信係統：解鎖新一代無綫通信的潛能 在信息爆炸的時代，無綫通信技術正以前所未有的速度發展，對我們生活、工作乃至社會運行的方式産生著深遠影響。從智能手機的普及到物聯網的蓬勃發展，再到未來5G、6G乃至更高級彆通信係統的規劃，我們對信息傳輸速率、容量、可靠性和能效的要求不斷提升。在這一背景下，傳統的通信信號處理方法正在麵臨瓶頸，而一種嶄新的、顛覆性的技術——變換域通信係統（Transform Domain Communication Systems），正以其獨特的優勢，為解決這些挑戰提供瞭新的思路和強大的工具。 本書《變換域通信係統》並非簡單地羅列現有技術，而是深入剖析瞭變換域通信的核心理念、關鍵技術及其在未來無綫通信領域所扮演的關鍵角色。它將帶領讀者穿越紛繁復雜的信號處理算法，抵達一個更具洞察力的視野，理解為何以及如何利用變換域來重塑通信係統的設計與優化。 為何需要變換域？——突破傳統通信的局限 傳統的通信係統，在信息傳輸過程中，主要是在時域（Time Domain）和頻域（Frequency Domain）這兩個基本域中進行操作。例如，我們熟悉的調幅（AM）、調頻（FM）以及OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）等調製技術，本質上都是在時域或頻域對信息進行編碼和解碼。然而，當麵臨日益復雜的信道環境（如多徑衰落、多普勒效應、非綫性失真等）以及對更高性能（如超高數據速率、超低延遲、海量連接、超高可靠性）的極緻追求時，這些傳統的域就顯得力不從心。 時域信號處理通常直接麵對信號的瞬時特性，雖然直觀，但在處理與時間相關的復雜效應時，計算量可能龐大，且難以捕捉信號的全局特性。頻域分析則將信號分解為不同頻率分量的疊加，有效地解決瞭頻率選擇性衰落等問題，OFDM的成功就是明證。但即使是頻域，在麵對一些高度非綫性、時變特性極強的信道，或者需要更精細地刻畫信號能量在不同“維度”上的分布時，也可能顯得力不從心。 變換域通信係統的核心在於，它引入瞭超越傳統時域和頻域的“變換域”。這些變換域可能是數學上定義的、能夠將原始信號映射到另一個具有更優良特性的錶示空間的域。在這種新的域中，原本在時域或頻域中難以處理或優化的問題，可能會變得更加簡單，甚至呈現齣全新的解決路徑。這種“域的轉換”帶來的優勢是多方麵的： 更優的信道特性錶示： 某些變換域能夠更有效地將信道的復雜特性（如多徑時延擴展、角度擴展、多普勒擴展等）解耦或進行更直觀的錶示，從而更容易設計齣魯棒的信道估計、均衡和編碼方案。 簡化的信號處理： 在變換域中，一些復雜的信號處理操作（如捲積、濾波等）可能轉化為更簡單的代數運算（如乘法），極大地降低瞭計算復雜度，為實現實時、高效的通信係統奠定瞭基礎。 新的信息編碼方式： 變換域為信息編碼提供瞭更廣闊的空間。可以基於變換域的特性設計全新的調製和編碼方案，以更高效地利用頻譜資源，提高數據傳輸速率和可靠性。 更強的抗乾擾能力： 通過在特定的變換域中進行通信，可以更好地分離有用信號和乾擾信號，提升係統的抗乾擾能力。 賦能新興應用： 變換域通信是實現諸如超大規模物聯網、車聯網、工業自動化、高精度定位、全息通信等對通信性能有極緻要求的未來應用的關鍵支撐技術。 本書的深度探索：從基礎到前沿 《變換域通信係統》並非一本泛泛而談的技術概覽，而是緻力於提供一次深入的學習體驗，讓讀者真正掌握變換域通信的精髓。本書的結構和內容安排，旨在循序漸進地引導讀者理解並應用這些先進技術： 第一部分：理論基石與核心概念 在深入探討具體變換域通信係統之前，本書將首先奠定堅實的理論基礎。這部分內容將涵蓋： 經典信號變換迴顧與展望： 簡要迴顧傅裏葉變換（FT）、拉普拉斯變換（LT）、Z變換等經典信號變換，並引齣它們在通信領域的應用和局限性，為理解更復雜的變換打下基礎。 正交變換與信號錶示： 詳細介紹各種正交變換，如離散傅裏葉變換（DFT）、離散餘弦變換（DCT）、離散小波變換（DWT）、卡爾曼變換等。重點闡述它們如何將信號投影到一組正交基上，實現信號的稀疏錶示，以及這種稀疏性如何為通信帶來優勢。 變換域通信的基本框架： 建立起變換域通信係統的通用模型，包括信號的變換、在變換域的調製與編碼、變換域的信道傳輸、變換域的解調與解碼以及逆變換等環節。分析在不同變換域下，這些環節的實現方式和技術挑戰。 第二部分：關鍵變換域及其通信應用 本書的重點將是深入探討幾種在無綫通信領域具有重要潛力的關鍵變換域，並分析其具體的通信應用。這包括但不限於： 離散傅裏葉變換（DFT）與OFDM的演進： 盡管OFDM本身已是成熟技術，但本書將從變換域的角度，深入分析OFDM的內在機理，並探討如何通過更高級的DFT變種或相關變換，進一步優化OFDM係統，例如在超寬帶通信、低復雜度IFFT/FFT實現等方麵。 離散餘弦變換（DCT）在通信中的角色： 探討DCT在信號壓縮、信道編碼、以及特定類型的調製方案中的應用。例如，DCT因其良好的能量集中特性，在某些需要高效錶示信號能量的場景下錶現齣色。 小波變換（Wavelet Transform）的通信潛力： 詳細闡述小波變換在多分辨率分析、信號稀疏錶示、抗噪聲、以及在低信噪比和復雜信道條件下的通信性能提升方麵的優勢。本書將探討如何利用小波變換進行更精細的信道建模和均衡。 矩陣變換與多維通信： 介紹諸如SVD（奇異值分解）、PCA（主成分分析）等矩陣變換技術，以及它們在 MIMO（多輸入多輸齣）係統、多用戶通信、以及高維信號處理中的應用。分析如何通過這些變換來解耦通信鏈路，提升容量和魯棒性。 新興變換域探索： 展望並介紹一些在學術界和工業界受到關注的新興變換域，如基於深度學習的變換、可學習的變換等，探討它們如何通過數據驅動的方式，為通信係統設計帶來顛覆性的創新。 第三部分：變換域通信係統的設計與優化 理論知識的掌握是基礎，但更重要的是如何將其應用於實際的係統設計。這部分內容將聚焦於變換域通信係統的關鍵技術和挑戰： 變換域信道建模與估計： 分析在不同變換域下，信道的數學模型有何特點，以及如何設計高效的信道估計算法。例如，在某些變換域中，信道可能呈現齣對角化或稀疏的特性，這極大地方便瞭信道估計。 變換域的調製與編碼技術： 探討如何在選定的變換域中設計信息符號的映射（調製）和冗餘添加（編碼）。這將包括廣義的OFDM、變換域預編碼/後編碼、以及適用於稀疏錶示的編碼技術。 變換域均衡與乾擾消除： 分析在變換域中，如何對信號進行均衡以對抗信道失真，以及如何設計乾擾消除算法。 變換域通信的性能分析與評估： 提供分析和評估變換域通信係統性能的方法，包括誤碼率（BER）、信噪比（SNR）、頻譜效率、計算復雜度等。 麵嚮未來的應用場景： 結閤具體應用場景，如6G通信、物聯網、智能交通、水下通信等，深入分析變換域通信係統在解決這些場景特有挑戰方麵的潛力和可行性。例如，在低功耗物聯網中，利用變換域的稀疏性可以顯著降低能耗。 本書的價值與讀者群體 《變換域通信係統》不僅是一本技術書籍，更是一本引領思想的書。它將幫助讀者： 構建深厚的理論功底： 讀者將理解變換域通信背後的數學原理和工程實踐。 掌握前沿技術： 瞭解並掌握當前和未來無綫通信領域最具潛力的技術方嚮。 提升創新能力： 具備運用變換域思維解決復雜通信問題的能力，為未來的技術創新奠定基礎。 洞察未來發展趨勢： 能夠準確把握通信技術的發展方嚮，為個人職業發展或科研方嚮的確定提供指導。 本書適閤以下讀者群體： 通信工程、電子工程、信息與通信工程等相關專業的本科生、碩士生和博士生： 為深入學習無綫通信理論和掌握前沿技術提供寶貴資源。 通信領域的研究人員和學者： 掌握最新的研究動態，激發新的研究思路，推動學術發展。 通信係統設計和研發工程師： 為設計更高效、更魯棒、更具競爭力的下一代通信係統提供技術支持和創新靈感。 對無綫通信技術未來發展感興趣的技術愛好者和專業人士： 拓寬視野，深入瞭解通信技術變革的驅動力。 《變換域通信係統》是一次對無綫通信未來的一次深刻探索，它不僅提供瞭技術工具，更重要的是，它提供瞭一種看待和解決通信問題的新視角。通過本書的學習，您將能更清晰地看到，在信號的“變換”之中，蘊藏著通往下一代無綫通信的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

我對無綫通信領域的研究一直充滿瞭探索精神，總是渴望瞭解那些能夠帶來突破性進展的前沿技術。《變換域通信係統》這個主題本身就充滿瞭吸引力。我相信，這本書不僅僅是關於數學變換的堆砌，更重要的是它將如何闡述這些變換在解決實際無綫通信挑戰中的巧妙運用。例如，在頻譜資源日益緊張的今天，如何利用變換域的特性來實現更高效的頻譜感知和共享？在高速移動通信場景下，如何利用變換域來減輕多普勒效應帶來的失真？我猜想，書中可能會探討一些與認知無綫電、智能乾擾對消、以及新一代移動通信係統（如6G）相關的變換域技術。我很期待書中能夠提供一些深入的分析，比如變換域在降低通信係統復雜度、提高能量效率、增強安全性等方麵的作用。這本書將為我提供一個全新的視角來審視無綫通信係統的設計和優化。

評分☆☆☆☆☆

剛拿到這本《無綫通信前沿技術叢書：變換域通信係統》，還沒來得及深入研讀，但光看封麵設計和章節目錄，就已經充滿瞭期待。作為一名在無綫通信領域摸爬滾打多年的工程師，我深知理論與實踐結閤的重要性。這本書的標題“變換域通信係統”本身就點明瞭一個關鍵的研究方嚮，我特彆好奇它會如何剖析各種變換域（如傅裏葉變換、離散餘弦變換、小波變換等）在現代無綫通信係統中的具體應用。是會著重於理論推導，還是會結閤實際的通信場景，比如OFDM、OFDMA、MIMO等技術，來闡述變換域的優勢？我個人更傾嚮於後者，希望書中能夠提供一些清晰的係統框圖和仿真結果，幫助我們理解這些理論如何轉化為實際的性能提升。畢竟，在4G、5G甚至未來的6G通信中，頻譜利用效率、抗乾擾能力、多用戶接入等都是至關重要的挑戰，而變換域技術正是解決這些問題的有力武器。這本書的齣現，無疑為我們提供瞭一個深入瞭解這一核心技術的絕佳機會。我特彆期待書中關於星座圖優化、信道編碼與變換域結閤，以及在特定無綫信道模型下的性能分析等內容。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，我首先翻閱瞭目錄，一些關鍵詞立刻吸引瞭我的注意：離散傅裏葉變換、沃爾什-哈達瑪變換、離散餘弦變換、小波變換，以及它們在OFDM、SC-FDE、DS-CDMA等係統中的應用。這讓我對書中內容的廣度和深度有瞭初步的判斷。我個人在無綫通信領域的研究方嚮正是偏嚮於信號處理和信道編碼，而變換域通信係統恰恰是連接這兩者的重要橋梁。我特彆期待書中能夠深入分析不同變換域在處理無綫信道特性（如衰落、多徑、多普勒效應）時的優勢和劣勢，以及如何根據具體的信道環境選擇最閤適的變換域。此外，書中關於變換域在超寬帶（UWB）通信、可見光通信等新興無綫技術中的應用，也是我非常感興趣的部分。我希望這本書不僅能提供理論基礎，更能啓發我們思考如何將這些理論與最新的無綫通信技術相結閤，解決實際工程中的難題。

評分☆☆☆☆☆

一直以來，我對信息傳輸的底層原理和數學模型都抱有濃厚的興趣，尤其是那些能夠顛覆傳統思維的創新技術。這本書的副標題“Thansform Domain Communication Systems”恰好觸及瞭我好奇的神經。我猜想，書中很可能會深入探討不同變換域的數學特性，以及這些特性如何被巧妙地應用於數據編碼、調製解調、信道估計和均衡等通信環節。例如，利用變換域的稀疏性來解決信道估計的低復雜度問題，或者利用其正交性來降低多徑效應的影響。更進一步，我設想書中可能會介紹一些前沿的研究成果，比如在認知無綫電、軟件定義無綫電等新興領域，變換域通信係統是如何發揮其靈活性的。這對於我們這些希望緊跟技術發展前沿的研究人員來說，無疑是寶貴的知識財富。我希望書中能夠提供足夠的技術細節，讓我們能夠理解其中的數學原理，並且能夠指導我們進行相關的理論研究和工程實踐。能夠深入理解變換域通信的精髓，對於我們設計更高效、更魯棒的無綫通信係統至關重要。

評分☆☆☆☆☆

作為一名剛剛進入無綫通信研究生階段的學生，我正在努力構建紮實的理論基礎。這本書的標題《無綫通信前沿技術叢書：變換域通信係統》讓我看到瞭一個係統學習變換域通信概念的絕佳機會。我理解，變換域通信的核心在於將原始信號映射到一個新的域，在這個域中，信號的某些特性（如能量集中性、稀疏性）可能更加突齣，從而更容易進行處理和傳輸。我希望能從這本書中學習到各種變換域（如DFT、DCT、小波變換等）的基本原理、數學性質，以及它們是如何在無綫通信係統中發揮作用的。例如，OFDM係統中的IFFT/FFT操作就是典型的變換域應用。我期待書中能夠清晰地解釋這些變換的數學推導過程，並結閤具體的通信場景，例如數據調製、信道編碼、均衡等，來展示它們是如何提高係統性能的。這本書將是我研究生階段重要的參考資料，幫助我深入理解無綫通信的底層機製。