通信受限系统性能极限与设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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詹习生，涂建，吴杰，张先鹤 著

图书标签:

• 通信系统
• 受限环境
• 性能优化
• 无线通信
• 信息论
• 资源分配
• 网络设计
• 优化算法
• 低功耗
• 可靠性

出版社： 科学出版社有限责任公司

ISBN：9787030484178

版次：01

商品编码：11940229

包装：平装

开本：32开

出版时间：2016-06-01

页数：192

正文语种：中文

内容简介

本书主要从控制和通信角度研究通信受限系统的性能极限与设计问题。重点介绍了基于通信网络参数（网络时延、数据丢包、网络容量、网络带宽、编码-解码和量化等）约束研究通信受限系统性能极限与有关定性质。借助通信理论、频域分析方法、部分分解、互质分解和谱分解技术等，定量的揭示了通信受限系统性能极限与通信网络参数和控制对象的固有特性间的内在联系；这些为网络化控制系统设计（特别是网络参数和控制器设计）提供理论指导。

前言/序言

《信号探测与信息融合：理论、算法与实践》 内容梗概 本书深入探讨了信号探测与信息融合在现代通信、雷达、导航、遥感以及智能系统等领域的核心理论、关键算法与实际应用。面对日益复杂的信号环境和海量异构数据的挑战，如何高效、准确地从噪声和干扰中提取有用信息，并将其有机结合以提升整体认知能力，是当前科技前沿的重要课题。本书旨在为读者提供一个系统、全面的学习框架，涵盖从基础概念到前沿技术的完整知识体系。 第一部分：信号探测基础 本部分将从信号探测的基本原理入手，为读者构建坚实的理论基础。 信号模型与统计特性： 信号的数学描述： 介绍确定性信号和随机信号的数学表示方法，包括连续时间信号和离散时间信号的定义。详细阐述信号的幅度、频率、相位、能量和功率等基本概念。 噪声模型： 深入分析各种常见的噪声模型，如加性高斯白噪声（AWGN）、脉冲噪声、闪烁噪声等，讨论其统计特性，如概率密度函数、自相关函数和功率谱密度。重点讲解AWGN在通信和雷达系统中的普遍性和重要性。 信道模型： 介绍用于描述信号在传输过程中衰减、失真和干扰的各种信道模型，包括平坦衰落信道、频率选择性衰落信道、多径传播模型以及认知无线电中的动态信道模型。 检测理论基础： 假设检验： 介绍 Neyman-Pearson 准则和最小描述长度（MDL）准则等经典统计决策理论，用于在两个或多个假设之间进行最优选择。详细阐述似然比检验（LRT）方法及其在信号检测中的应用。 最优探测器设计： 推导广义似然比检验（GLRT）和匹配滤波器等最优探测器的形式，分析其性能指标，如检测概率、虚警概率、均方误差等。 贝叶斯检测： 引入贝叶斯统计框架，讨论贝叶斯检测器，包括最小贝叶斯风险准则，以及如何利用先验信息优化检测性能。 信号参数估计： 极大似然估计（MLE）： 介绍 MLE 的原理和计算方法，用于估计信号的未知参数，如幅度、频率、相位、到达时间等。分析 MLE 的渐近性质，如一致性、渐近无偏性和渐近有效性。 最小均方误差（MMSE）估计： 讲解 MMSE 估计器，其目标是最小化估计误差的均方值。介绍 Wiener 滤波器及其在平稳信号估计中的作用。 克拉美-罗界（CRB）： 介绍 CRB 作为参数估计器性能的理论下限，分析其在评估估计器优劣时的重要意义。 第二部分：信息融合理论与方法 本部分将聚焦于信息融合的理论基础和主流算法，探索如何整合多源信息以获得比单一源更优越的感知能力。 信息融合的基本概念与架构： 融合层次： 介绍数据级融合、特征级融合和决策级融合等不同融合层次，分析它们各自的优缺点和适用场景。 融合系统架构： 阐述集中式融合、分布式融合和混合式融合等典型架构，探讨其在通信带宽、计算资源和鲁棒性方面的权衡。 融合的优势： 详细论述信息融合如何提高系统的精度、可靠性、鲁棒性、覆盖范围和实时性。 概率与统计融合方法： 贝叶斯融合： 讲解如何利用贝叶斯定理结合先验信息和观测数据，更新后验概率分布，从而实现最优信息融合。 卡尔曼滤波（KF）与扩展卡尔曼滤波（EKF）： 深入介绍 KF 及其在线性高斯系统中的应用。详细讲解 EKF 和无迹卡尔曼滤波（UKF）如何处理非线性系统，以及它们在目标跟踪、导航定位等领域的广泛应用。 粒子滤波（PF）： 介绍基于蒙特卡罗方法的粒子滤波，其能够处理任意非线性非高斯系统，并重点分析其在复杂动态系统中的优势。 Dempster-Shafer 证据理论： 讲解证据理论，如何表示不确定性和处理冲突信息，以及其在多传感器信息融合中的应用。 人工智能与机器学习在信息融合中的应用： 神经网络与深度学习： 介绍卷积神经网络（CNN）、循环神经网络（RNN）以及 Transformer 等模型在特征提取、关联和融合中的应用。重点分析深度学习在图像、语音和时序数据融合方面的最新进展。 支持向量机（SVM）与集成学习： 讲解 SVM 的分类原理，以及 AdaBoost、Gradient Boosting 等集成学习方法如何组合多个分类器以提高整体性能。 模糊逻辑融合： 介绍模糊逻辑系统如何处理模糊和不精确的信息，以及模糊推理在决策融合中的应用。 第三部分：前沿技术与应用实践 本部分将深入探讨信息融合领域的最新技术进展，并结合实际应用案例，展示理论在实践中的价值。 异构传感器信息融合： 多模态数据融合： 探讨如何融合来自不同类型传感器（如光学、红外、雷达、声纳、IMU 等）的数据，以实现更全面的环境感知。 语义级融合： 介绍如何将不同源的语义信息（如物体识别结果、场景分类信息）进行有效整合，以提升系统对环境的理解能力。 通信与网络中的信息融合： 协同通信与认知无线电： 探讨用户之间如何通过信息共享和协同处理，提高通信系统的整体性能。分析认知无线电如何利用环境感知信息进行智能频谱接入和资源管理。 物联网（IoT）数据融合： 介绍如何处理海量、低质量的物联网设备数据，并从中提取有价值的信息，以支持智能决策和应用。 雷达与导航中的信息融合： 多雷达目标跟踪： 讲解如何利用多个雷达探测到的信息，实现对目标的精确跟踪，提高跟踪的鲁棒性和目标识别能力。 惯性导航与卫星导航融合： 介绍如何将 IMU 和 GPS/GNSS 的数据进行融合，以克服单一导航系统的局限性，实现高精度、全天候的导航定位。 遥感与地理空间信息融合： 多源遥感影像融合： 探讨如何融合光学、SAR、热红外等不同波段的遥感影像，以获取更丰富的地物信息，支持地质勘探、环境监测、灾害评估等应用。 时空信息融合： 介绍如何整合不同时空分辨率的地理空间数据，以实现对地理过程的动态监测和分析。 智能系统与自主决策： 自动驾驶感知系统： 详细阐述自动驾驶汽车如何通过融合激光雷达、摄像头、雷达等多种传感器数据，实现对周围环境的准确感知和预测，为自主决策提供支持。 智能机器人感知与导航： 探讨机器人如何利用信息融合技术，实现对未知环境的自主探索、定位和导航。 结论与展望 本书在深入阐述信号探测与信息融合核心理论与算法的基础上，结合了大量前沿技术和实际应用案例，力求为读者提供一个全面、深入的学习体验。未来，随着传感器技术的不断发展、计算能力的持续提升以及人工智能的深入融合，信号探测与信息融合领域将迎来更加广阔的发展前景，并在智能制造、智慧医疗、智慧城市等更多领域发挥关键作用。本书的研究内容将为相关领域的科研人员、工程师以及高等院校师生提供有力的参考与支持。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在运营商一线工作的资深工程师，每天面对的都是如何在有限的资源下，最大限度地提升网络性能，满足用户日益增长的需求。在我的职业生涯中，我接触过无数技术书籍，但《通信受限系统性能极限与设计》这本书，无疑是我近年来遇到的最实用、最有价值的一本。书中对不同通信场景下的性能瓶颈分析，例如在低信噪比下的吞吐量限制，以及在高速移动环境下的衰落补偿策略，都与我的实际工作经验高度契合。我发现书中提出的“受限感知”设计理念，让我能够更敏锐地洞察现有网络的潜在问题，并能更有针对性地提出改进方案。例如，书中关于如何平衡延迟和吞吐量的权衡分析，以及在功耗受限环境下如何设计高效的通信协议，都为我提供了宝贵的实践指导。我常常在解决棘手问题时，会翻阅这本书的相应章节，总能从中找到新的思路和方法。这本书的价值在于它将复杂的理论知识转化为可落地的工程实践，是每一位通信从业者不可多得的参考书。

评分☆☆☆☆☆

我是一名大学教师，在为本科生教授通信原理课程时，经常面临如何将抽象的理论概念与实际应用相结合的挑战。《通信受限系统性能极限与设计》这本书，为我提供了一个绝佳的教学范例。书中对通信系统各种“受限”因素的分析，例如信号衰减、噪声干扰、频谱拥挤等，能够非常直观地帮助学生理解为什么理想通信是难以实现的，以及在现实世界中我们需要付出怎样的努力来克服这些限制。书中对不同性能指标（如数据率、误码率、能耗）之间的权衡关系的处理，也为我设计课堂案例提供了丰富的素材。例如，当我们在课堂上讲授信息论中的容量极限时，可以引用书中关于如何通过编码和调制技术逼近这一极限的讨论，让学生看到理论的魅力和工程的挑战。这本书的优点在于它能够站在一个更高的层面，将零散的知识点串联起来，形成一个完整的知识体系，帮助学生建立起对通信系统整体的认知。

评分☆☆☆☆☆

作为一名专注于学术研究的博士生，我对通信系统底层原理的探索充满了热情。《通信受限系统性能极限与设计》这本书，为我打开了一扇新的大门。它不仅仅是简单地介绍各种通信技术，而是从更宏观、更根本的角度，探讨了通信系统能够达到的理论性能上限。书中对信息论基本定理在通信系统中的应用，例如香农-哈特利定理如何定义信道的容量，以及各种信道编码和解码技术如何逼近这一理论极限，都进行了非常深入的探讨。我特别欣赏书中对“受限”的定义和分析，它不仅仅是局限于硬件的限制，更是包含了算法、协议、以及系统架构等多方面的制约。书中通过严谨的数学推导，揭示了这些限制对系统性能产生的根本性影响，并在此基础上，提出了多种创新的设计思路。这些思路为我后续的研究方向提供了重要的启发，让我能够更清晰地认识到当前通信技术发展的瓶颈，以及未来可能的研究突破点。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对前沿科技充满好奇心的爱好者，最近开始接触通信技术，希望能够了解其背后的原理。在朋友的推荐下，我尝试阅读了《通信受限系统性能极限与设计》这本书。虽然我对其中一些复杂的数学公式可能无法完全理解，但我依然被书中呈现的宏大视角和深刻洞见所吸引。它让我明白，我们每天使用的手机、无线网络，其背后都凝聚着无数的智慧和努力。书中关于如何让通信系统在各种“不完美”的条件下依然能够高效工作的探讨，让我对“设计”这个词有了更深的理解。它不仅仅是简单的功能实现，更是对有限资源的极致运用和对潜在问题的未雨绸缪。书中提到的“性能极限”这个概念，让我感到十分新奇，仿佛揭示了通信世界一个不为人知的层面。虽然我可能无法完全掌握书中的所有细节，但它无疑激发了我对通信技术更深入的兴趣，让我看到了这个领域广阔的未来。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚刚接触通信领域不久的研究生，我一直苦于找不到一本能够系统性地梳理通信系统性能边界、并且能够指导实际设计的经典著作。在翻阅了大量文献后，我偶然发现了《通信受限系统性能极限与设计》这本书。初读之下，我便被其深入的理论分析和严谨的逻辑所折服。书中对通信系统中各种“受限”因素，例如信噪比、带宽、延迟、功耗等，进行了极为详尽的剖析，并在此基础上，引出了对系统性能极限的探讨。我尤其印象深刻的是，作者并没有停留在理论层面，而是通过大量的数学推导和仿真分析，清晰地展示了这些理论是如何映射到实际的通信系统设计中的。书中关于信息论在分析性能极限时的应用，以及如何通过优化编码、调制、多址等技术来逼近理论极限，都给了我极大的启发。它不仅仅是一本理论书籍，更像是一本“内功心法”，教我如何深入理解通信系统的本质，并在此基础上进行创新性的设计。这本书的语言虽然严谨，但逻辑清晰，结构合理，即使是初学者也能循序渐进地掌握其中的精髓。