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Don Torrieri 著

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• 扩展频谱通信
• 扩频通信
• 通信原理
• 无线通信
• 信息论
• 信号处理
• 调制解调
• 抗干扰通信
• 现代通信
• 通信工程

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118087956

商品编码：29245224708

包装：平装

出版时间：2014-01-01

基本信息

书名：扩展频谱通信系统原理

定价：119.90元

作者：Don Torrieri

出版社：国防工业出版社

出版日期：2014-01-01

ISBN：9787118087956

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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托列里编著的这本《扩展频谱通信系统原理（第2版）》系统阐述了扩谱通信中的编码调制、扩谱码同步、分集接收、扩谱信号检测、迭代信道检测等一系列基础问题，重点论述了扩谱通信的基本原理和基础理论。本书内容全面深入，概念清晰，理论分析严谨，仿真、习题和参考资料丰富，是当前*的扩谱通信基础理论著作之一。

目录

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章 信道编码与调制
　1.1 分组码
　1.1.1 硬判决译码的错误概率
　1.1.2 软判决译码与脉冲幅度调制的编码度量
　1.1.3 正交信号的编码度量
　1.1.4 无编码的FSK符号度量和错误概率
　1.1.5 性能实例
　1.2 卷积码与格型码
　1.2.1 契尔诺夫界
　1.2.2 网格编码调制
　1.3 交织器
　1.4 经典级联码
　1.5 Turbo码
　1.5.1 MAP译码算法
　1.5.2 并行级联Turbo码
　1.5.3 串行级联Turbo码
　1.6 低密度奇偶校验码
　1.6.1 非规则重复累加码
　1.7 迭代解调与译码
　1.7.1 比特交织编码调制
　1.7.2 仿真实例
　思考题
第2章 直接序列扩谱系统
　2.1 定义和概念
　2.2 扩谱序列和波形
　2.2.1 二进制序列
　2.2.2 移位寄存器序列
　2.2.3 大序列
　2.2.4 自相关函数和功率谱
　2.2.5 特征多项式
　2.2.6 长非线性序列
　2.2.7 码片波形
　2.3 BPSK调制系统
　2.3.1 载波频率上的单音干扰
　2.3.2 一般的单音干扰
　2.3.3 高斯干扰
　2.4 四进制系统
　2.4.1 采用信道编码的系统
　2.5 脉冲干扰
　2.6 基于带通匹配滤波器的解扩
　2.6.1 非相干直扩系统
　2.6.2 抗多径相干系统
　2.7 窄带干扰的消除
　2.7.1 自适应滤波器
　2.7.2 时域自适应滤波
　2.7.3 变换域处理
　2.7.4 非线性滤波
　2.7.5 自适应ACM滤波器
　思考题
第3章 跳频扩谱系统
　3.1 概念和特征
　3.2 正交FSK跳频
　3.2.1 软判决译码
　3.2.2 多音干扰
　3.3 CPM和DPSK调制的跳频系统
　3.4 混合扩谱系统
　3.5 部分频带干扰下的编码
　3.5.1 RS编码
　3.5.2 网格编码调制
　3.5.3 Turbo码和LDPC码
　3.6 频率合成器
　3.6.1 直接频率合成器
　3.6.2 直接数字频率合成器
　3.6.3 间接频率合成器
　思考题
第4章 扩谱码同步
　4.1 扩谱序列的捕获
　4.1.1 匹配滤波器捕获
　4.2 顺序搜索捕获
　4.2.1 均匀分布下的均匀搜索
　4.2.2 连续计数双驻留捕获
　4.2.3 单驻留和匹配滤波捕获
　4.2.4 上下双驻留捕获
　4.2.5 惩罚时间
　4.2.6 其他搜索策略
　4.2.7 捕获时间的概率密度函数
　4.2.8 替代分析
　4.2.9 非连续及序贯搜索
　4.3 捕获相关器
　4.4 扩谱码跟踪
　4.5 跳频图案
　4.5.1 匹配滤波器捕获
　4.5.2 顺序搜索捕获
　4.5.3 跟踪器
　思考题
第5章 衰落与分集
　5.1 路径损耗、阴影和衰落
　5.2 时间选择性衰落
　5.2.1 衰落速率和衰落持续时间
　5.2.2 空间分集和衰落
　5.3 频率选择性衰落
　5.3.1 信道冲激响应
　5.4 衰落信道的分集
　5.4.1 优阵列
　5.4.2 大比合并
　5.4.3 相干二进制调制及其度量
　5.4.4 等增益合并
　5.4.5 选择分集
　5.4.6 发射分集
　5.5 信道编码
　5.5.1 比特交织编码调制
　5.6 Rake解调器
　5.7 分集和扩谱技术
　5.8 多载波直扩系统
　5.8.1 MC—CDMA系统
　5.8.2 采用频域均衡的DS—CDMA系统
　思考题
第6章 码分多址接入
　6.1 DS／CDMA的扩谱序列
　6.1.1 同步通信
　6.1.2 异步通信
　6.1.3 误符号率
　6.1.4 复四进制序列
　6.2 扩谱序列系统
　6.2.1 Jensen不等式
　6.2.2 基于BPSK的直扩系统
　6.2.3 四相直扩系统
　6.3 蜂窝网络和功率控制
　6.3.1 小区间上行链路干扰
　6.3.2 中断分析
　6.3.3 本地平均功率控制
　6.3.4 误比特率分析
　6.3.5 多普勒扩展对功率控制精度的影响
　6.3.6 下行链路功率控制和中断
　6.4 跳频多址接入
　6.4.1 异步FH／CDMA网络
　6.4.2 Ad hoc网络和蜂窝移动网络
　6.4.3 Ad Hoc网络
　6.4.4 蜂窝网络
　6.5 多用户检测器
　6.5.1 优检测器
　6.5.2 去相关检测器
　6.5.3 小均方误差检测器
　6.5.4 自适应多用户检测器
　6.5.5 干扰抵消器
　6.5.6 跳频多用户检测器
　思考题
第7章 扩谱信号的检测
　7.1 直扩信号的检测
　7.2 能量检测器
　7.2.1 噪声功率估计
　7.2.2 其他实现问题
　7.3 跳频信号的检测
　7.4 信道化能量检测器
　思考题
第8章 采用迭代信道估计的扩谱系统
　8.1 期望大化算法
　8.1.1 固定点迭代
　8.2 直扩系统
　8.2.1 编码、调制及信道估计
　8.2.2 迭代接收机结构
　8.2.3 EM算法
　8.2.4 有准确相位信息的接收机
　8.2.5 无相位信息的接收机
　8.2.6 盲PACE估计的折中
　8.2.7 仿真结果
　8.3 信息论导论
　8.4 鲁棒跳频系统
　8.4.1 系统模型
　8.4.2 解调器度量
　8.4.3 信道估计器
　8.4.4 调制指数的选择
　8.4.5 存在部分频带干扰时的性能
　8.4.6 异步多址接入干扰
　思考题
附录A 常见信号的特征
　A.1 带通信号
　A.2 平稳过程
　A.3 直接变频接收机
附录B 常见的概率分布
　B.1 卡方分布
　B.2 中心卡方分布
　B.3 莱斯分布
　B.4 瑞利分布
　B.5 指数分布
附录C 常见自适应算法的收敛
　C.1 LMS算法
　C.1.1 均值的收敛
　C.1.2 失调
　C.2 Frost算法
　C.2.1 均值的收敛
索引

作者介绍

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文摘

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序言

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《无线通信：从理论到实践的演进》 第一部分：无线通信的基石——信号与系统 本书的开篇将带您深入理解无线通信的核心——信号与系统。我们将从最基础的信号分类入手，探讨连续信号与离散信号的特性，介绍周期信号、非周期信号以及能量信号和功率信号的概念。您将学习到傅里叶级数和傅里叶变换的强大工具，它们是分析信号频谱、理解信号频率成分的钥匙。我们会详细解析卷积定理，以及它在系统响应分析中的重要作用。 接着，我们将聚焦于线性时不变（LTI）系统。您将理解 LTI 系统的定义及其关键属性，并通过冲激响应来表征系统。我们会深入探讨 LTI 系统的频率响应，理解系统如何影响信号的幅度谱和相位谱。本书还将介绍各种重要的信号处理技术，包括采样定理，讲解如何将连续时间信号转换为离散时间信号，以及奈奎斯特定理在避免混叠中的关键作用。傅里叶变换的各种形式，如离散时间傅里叶变换（DTFT）和离散傅里叶变换（DFT），也将得到详尽的阐述，为理解数字信号处理奠定基础。 第二部分：信息调制与编码——赋予信号生命 在掌握了信号与系统的基本原理后，我们将进入信息调制与编码的核心部分。本部分将首先介绍模拟调制技术，包括调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。您将深入理解这些调制方式的原理、频谱特性以及各自的优缺点。我们会分析它们的实际应用，以及在不同场景下的适用性。 随后，我们将转向更加高效和鲁棒的数字调制技术。本书将详细介绍二进制相移键控（BPSK）、正交相移键控（QPSK）、最小频移键控（MSK）以及 M-ary 相移键控（M-PSK）等。您将学习到它们的基本原理、星座图表示以及在不同信噪比下的性能表现。我们还会探讨正交调幅（QAM）技术，理解它是如何通过幅度与相位联合调制来提高频谱效率的。 信息编码是确保通信可靠性的关键。本部分将介绍信道编码的基本概念，包括纠错码（ECC）和纠错检错码。您将学习到线性分组码，如循环码、汉明码，并理解它们在添加冗余位以检测和纠正错误方面的作用。卷积码及其解码算法，如维特比译码，也将得到深入的介绍。我们还会探讨前向纠错（FEC）的原理，以及它如何在信道噪声的影响下，提高数据传输的准确性。 第三部分：多址接入技术——共享通信资源 无线通信并非点对点通信，而是需要多人同时共享有限的无线频谱资源。本部分将聚焦于各种多址接入（MA）技术，它们是实现这一目标的基石。我们将首先介绍频分多址（FDMA），理解它是如何通过分配不同的频率信道来实现用户隔离的。 接着，我们将深入探讨时分多址（TDMA），分析它是如何将时间划分为多个时隙，让不同的用户在不同的时间段发送数据的。然后，我们将重点介绍码分多址（CDMA）技术。您将理解伪随机码（PN）序列在 CDMA 中的核心作用，以及如何利用其扩频特性实现用户间的并行通信和抗干扰能力。 此外，本书还将介绍正交频分多址（OFDMA）技术，这是当前许多先进无线通信系统（如 4G LTE 和 5G）的核心技术之一。您将学习到 OFDMA 如何将带宽划分为多个正交子载波，以及它在提高频谱效率和适应不同信道条件方面的优势。本书还将对其他新兴的多址接入技术进行概述，展望未来无线通信的发展趋势。 第四部分：无线信道与衰落——真实世界的挑战 无线信号在传输过程中会受到多种物理现象的影响，这些现象统称为无线信道特性。本部分将深入探讨这些特性，帮助您理解无线通信面临的真实世界挑战。我们将从无线传播模型入手，介绍路径损耗、阴影衰落和多径效应等基本概念。 多径传播是无线信道中一个至关重要的现象。您将理解信号经过不同路径到达接收端，产生时延扩展和相干效应，从而导致符号间干扰（ISI）和衰落。我们将详细介绍各种衰落模型，如瑞利衰落、莱斯衰落等，并分析它们对通信系统性能的影响。 为了克服衰落的影响，各种抗衰落技术应运而生。本书将重点介绍分集技术，包括空间分集、频率分集和时间分集。您将学习到它们如何通过在不同维度上复制信号来提高接收的可靠性。此外，我们还将介绍均衡技术，如线性均衡和非线性均衡，以及它们在消除符号间干扰方面的作用。自适应均衡器的原理和实现也将得到详尽的阐述。 第五部分：现代无线通信系统概览 在掌握了无线通信的各个关键组成部分之后，本部分将带您一览现代无线通信系统的全貌。我们将从蜂窝通信系统的发展历程入手，回顾第一代（1G）模拟通信，到第二代（2G）数字通信，再到第三代（3G）和第四代（4G）的快速发展。 您将深入了解 4G LTE 系统中的关键技术，如 OFDMA、MIMO（多输入多输出）技术以及其在提高数据速率和系统容量方面的作用。MIMO 将被深入剖析，包括其不同配置，如空间复用和空间分集，以及它们如何利用多天线提升性能。 随后，我们将展望第五代（5G）移动通信技术。本书将介绍 5G 的愿景和关键技术，包括增强移动宽带（eMBB）、海量机器类通信（mMTC）和超可靠低时延通信（uRLLC）。您将了解到 5G 在频谱利用、网络架构和应用场景上的创新之处。 最后，本书还将对其他重要的无线通信技术进行概述，如 Wi-Fi、蓝牙、卫星通信等，展示无线通信技术在不同领域的广泛应用和发展潜力。 结语 《无线通信：从理论到实践的演进》旨在为读者提供一个全面而深入的无线通信知识体系。通过系统地讲解信号与系统、信息调制编码、多址接入技术、无线信道特性以及现代通信系统的概览，本书将帮助您理解无线通信的底层原理，掌握解决实际通信问题的关键技术，并为进一步探索更前沿的无线通信技术打下坚实的基础。本书内容丰富，结构清晰，力求为每一位读者打开通往无线通信世界的大门。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计，一抹深邃的蓝色搭配简洁的银色线条，勾勒出一种科技感十足的现代气息。我期待它能像一本侦探小说一样，一层层剥开“扩展频谱”的神秘面纱。我想知道，在无线通信日益拥挤和充满干扰的今天，我们为何需要这种“扩展”的技术？它是否能为我们解决目前面临的哪些实际问题？比如，在军事通信中，如何确保指挥链的畅通无阻，抵御敌方的电子干扰？在民用领域，如何提升GPS等定位系统的精度和稳定性，尤其是在城市峡谷或室内环境中？它是否会深入探讨这些应用的具体案例，通过实例来印证其理论的优越性？我希望书中不仅有理论的深度，更有实践的广度，能够涵盖从基础概念到实际应用的各个层面。我很好奇，书中对于不同类型扩展频谱技术的对比分析会是怎样的？例如，它们各自的优缺点、适用场景以及技术演进的方向。是不是会涉及一些前沿的扩频技术，或者对现有技术的优化和改进？对于我这样希望将理论知识与工程实践相结合的读者来说，能够了解这些技术是如何从实验室走向实际应用，是非常有价值的。

评分☆☆☆☆☆

初读《扩展频谱通信系统原理》，我脑海中浮现的却是那些令人神往的科幻场景——在外太空，信号穿越星际尘埃，依然清晰可辨；在地下深处，微弱的信号也能克服层层阻碍，抵达目的地。这本书的标题本身就带着一种技术上的神秘感，让人不禁联想到那些在极端环境下依然能够保持通信稳定可靠的尖端技术。我之前接触过的通信原理书籍，大多聚焦于基本的调制解调、信道编码等，侧重于信号如何在“正常”环境下被高效传输。而“扩展频谱”这个词，则像是在这个基础上打开了一扇新的大门，预示着更广阔的应用场景和更强大的抗干扰能力。我尤其好奇，究竟是什么样的原理，能够让信号“扩展”开来，从而达到在复杂电磁环境下“隐身”或“免疫”干扰的效果？书中是否会深入剖析各种扩展频谱技术的具体实现方式，比如直接序列扩频（DS-SS）和跳频扩频（FH-SS）？这些技术是如何通过数学模型来描述和实现的？是不是会涉及大量的数学公式和理论推导，让我在理解其精髓的同时，也能感受到其中的严谨与深刻？对于那些对通信技术充满好奇，渴望了解其背后“黑科技”的读者而言，这本书无疑是一个极具吸引力的入口，它似乎承诺着揭示通信领域中那些隐藏在表象之下的智慧与创新。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我一种踏实且专业的感受，它似乎不像市面上一些泛泛而谈的科普读物，而是真正深入到技术的核心。我希望在阅读过程中，能够学到如何构建和分析一个扩展频谱通信系统。书中是否会提供一些实际的系统设计案例，例如如何根据应用需求选择合适的扩频方式，如何设计和生成伪随机序列，以及如何实现高效的解扩和数据恢复？我尤其关心那些在实际工程中可能遇到的问题，比如如何处理同步问题、如何降低硬件实现的复杂度、以及如何优化系统的功耗和成本。对于那些希望将理论知识转化为实际工程应用的研究者和工程师来说，书中关于系统实现和性能优化的指导将是至关重要的。我希望它能给我一些启发，让我能够独立思考并解决在实际工程中遇到的问题。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书的标题，我脑海中涌现的是那些在复杂电磁环境下稳定运行的先进通信系统。我期待这本书能够详尽地解释“扩展频谱”这一核心概念，并将其背后的物理和数学原理阐述得清清楚楚。我很好奇，与传统的窄带通信技术相比，扩展频谱技术在抗干扰、抗截获、以及提高通信容量等方面究竟有哪些显著的优势？书中是否会深入探讨各种扩展频谱技术的具体实现方法，比如直接序列扩频（DSSS）、跳频扩频（FHSS）以及脉冲压缩（Chirp Spread Spectrum, CSS）等？我希望能够看到它们在信号生成、扩频和解扩过程中的详细数学模型和算法描述。同时，对于像我这样关注实际应用的用户，书中对这些技术在不同领域的应用案例的介绍，如军事通信、卫星通信、蓝牙、GPS等，也是非常重要的。我希望能够了解到，这些理论如何在现实世界中发挥作用，并解决实际通信难题。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我首先关注的是其内容的组织结构。我期望它能够循序渐进，从最基础的扩频概念入手，逐步深入到各种具体的扩频技术，再到它们在不同领域的应用。对于“扩展频谱”这个概念，我想了解其核心思想是什么，为什么它能够带来如此显著的优势。它是否仅仅是通过增加信号的带宽来实现的，还是有更深层次的信号处理机制？书中会不会详细介绍直接序列扩频（DS-SS）和跳频扩频（FH-SS）这两种最经典的扩频技术？我希望能看到它们在数学模型上的详细阐述，包括伪随机序列的生成、扩频和解扩的过程。此外，书中对扩频系统的性能分析，例如抗干扰能力、抗多径效应能力以及保密性等方面的探讨，也是我非常期待的部分。是否会涉及一些量化的指标和分析方法，来衡量不同扩频方案的优劣？对于像我一样希望深入理解通信系统设计和优化细节的读者，这些内容将是宝贵的财富。