认知无线电网络 (加)Mohamed Ibnkahla (穆罕默德 本卡赫拉) 97871 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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加Mohamed Ibnkahla 穆罕默德 本卡 著

图书标签:

• 认知无线电
• 无线通信
• 无线网络
• 频谱管理
• 动态频谱接入
• MIMO
• 信号处理
• 优化算法
• 网络协议
• 通信工程

店铺： 书逸天下图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121307881

商品编码：29514387875

包装：平装-胶订

出版时间：2017-09-01

基本信息

书名：认知无线电网络

定价：59.00元

作者：(加)Mohamed Ibnkahla ( 本卡赫拉)

出版社：电子工业出版社

出版日期：2017-09-01

ISBN：9787121307881

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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《认知无线电网络》从网络体系角度建立认知无线电网络的总体概念。采用5层网络模型描述，重点介绍认知无线电网络的物理层、数据链路层和网络层。

内容提要

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本书共12章。章概述认知无线电的基本概念、框架和功能，第2章开始介绍认知无线电物理层，第3章和第4章论述合作频谱的获取，第5章描述频谱感知测量与设计。从第6章起介绍数据链路层和媒体接入子层，第7章介绍认知无线电网络MAC层的特殊性，第8章研究认知无线电局部控制原理，第9章研究认知无线电Ad Hoc网络的介质访问控制，0章研究认知无线电网络的多跳路由技术，1章和2章分别就认知无线电网络的经济性和安全性进行描述。

目录

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作者介绍

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Mohamed Ibnkahla

加拿大安大略省金斯顿市女王大学电气和计算机工程系教授。他毕业于法国图卢兹国立理工学院,分别于1996年和1998年获得博士学位和指导研究生资格。Ibnkahla博士负责开展了多项无线通信、无线传感网络和认知无线电技术领域的国际项目。其研究兴趣包括认知无线电网络、认知网络、无线传感器网络以及在电子化社会、神经网络和自适应信号处理中的应用。他撰写了5本书籍、50篇以上的论文和100多篇会议论文。为各种国际会议和研讨会给予了大量的指导并应邀发言。Ibnkahla博士担任多种国际期刊和著作集编辑，并且是安大略省的注册职业工程师。

文摘

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序言

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《智能信号编织：下一代通信的认知网络解析》 在信息爆炸的时代，无线通信的需求以指数级增长，传统的固定频谱分配模式已显捉襟见肘，无法满足日益增长的带宽和连接需求。与此同时，大量的频谱资源被闲置或低效利用，造成了巨大的浪费。面对这一挑战，一个全新的通信范式——认知无线电网络（Cognitive Radio Networks, CRNs）应运而生，它代表着无线通信领域的一次革命性飞跃，预示着一个更加智能、高效、灵活的通信未来。 本书《智能信号编织：下一代通信的认知网络解析》旨在深入剖析认知无线电网络的运行原理、关键技术、理论基础以及未来发展趋势。我们并非简单地介绍CRNs的概念，而是力求从其核心驱动力出发，细致入微地揭示其如何通过“感知-决策-行动”的闭环机制，实现对无线环境的智能适应与频谱资源的优化利用。本书将带领读者穿越传统通信的桎梏，进入一个能够自主学习、动态调整、高效共享的智能通信新纪元。 第一章：维度跃迁——为何需要认知无线电？ 本章将首先追溯无线通信发展的历史脉络，阐述固定频谱分配模式的局限性，如频谱拥堵、利用率低下以及应急通信的瓶颈。通过对当前无线通信面临的严峻挑战进行深入剖析，本书将揭示CRNs出现的必然性和其解决现实问题的关键作用。我们将探讨诸如日益增长的移动数据流量、物联网设备的爆发式增长、以及对更可靠、更安全通信服务的迫切需求等因素，是如何促使研究人员和工程师们寻求突破性的解决方案。本章将强调，CRNs不仅仅是一种技术革新，更是应对未来通信挑战的战略性选择，它将为实现万物互联、智能社会提供坚实的技术支撑。 第二章：感知万象——认知引擎的核心：频谱感知 频谱感知是认知无线电网络实现智能化的基石。本章将全面而详细地阐述频谱感知的各种技术。我们将从最基本的能量检测（Energy Detection）方法开始，介绍其原理、优缺点以及在不同环境下的适用性。随后，我们将深入探讨更高级的检测技术，如循环平稳检测（Cyclostationary Detection）和匹配滤波检测（Matched Filtering Detection），分析它们在提高检测精度、降低虚警概率方面的优势。此外，我们还将关注时下热门的机器学习和人工智能在频谱感知领域的应用，例如利用深度学习模型进行频谱监测和预测，以实现更智能、更鲁棒的频谱感知能力。本章将重点讲解各种感知技术的算法细节、数学模型，并结合实际仿真和实验结果，说明它们在复杂无线环境下的性能表现。 第三章：智慧决策——动态频谱接入的博弈论与优化 一旦认知无线电终端成功感知到可用的频谱资源，如何做出最优的频谱接入决策就成为下一个关键环节。本章将聚焦于CRNs中的动态频谱接入（Dynamic Spectrum Access, DSA）策略，并从理论和实践两个层面进行深入探讨。我们将详细介绍基于博弈论的频谱共享模型，分析不同认知用户之间的竞争与协作关系，并探讨如何通过纳什均衡、瑞利商优化等博弈论工具来设计公平高效的频谱分配算法。同时，我们也将引入优化理论，例如基于马尔可夫决策过程（Markov Decision Process, MDP）和强化学习（Reinforcement Learning, RL）的决策框架，阐述如何让认知用户在不确定的环境中自主学习并做出最优的频谱接入和功率控制决策。本章将详细推导相关算法，并分析其收敛性和性能边界，旨在为读者提供一套系统性的决策理论框架。 第四章：行动如风——CRNs中的自适应通信技术 认知无线电网络的核心优势之一在于其高度的自适应性。本章将深入探讨CRNs中实现自适应通信的关键技术，重点关注物理层和MAC层（介质访问控制层）的适配机制。在物理层，我们将详细介绍自适应调制与编码（Adaptive Modulation and Coding, AMC）技术，分析其如何根据信道条件动态调整调制阶数和编码率，以最大化频谱效率和通信可靠性。在MAC层，我们将探讨认知网络的特有MAC协议，例如基于时隙预约（Time-Slot Reservation）、竞争-分享（Competition-Sharing）和混合访问（Hybrid Access）的协议，并分析它们在频谱感知和动态接入场景下的性能优势。此外，本章还将探讨认知网络中的协同通信（Cooperative Communication）和多天线技术（如MIMO），阐述它们如何进一步提升CRNs的吞吐量、覆盖范围和鲁棒性。 第五章：生态共生——CRNs中的干扰管理与安全性 虽然认知无线电网络旨在实现高效的频谱共享，但潜在的干扰问题和安全威胁不容忽视。本章将系统地探讨CRNs中的干扰管理和安全机制。我们将详细分析不同用户之间的干扰模型，并介绍各种干扰规避和缓解技术，例如频谱感知辅助的干扰预测、功率控制、波束形成以及干扰协调等。在安全性方面，我们将剖析CRNs所面临的特有安全威胁，例如恶意用户（Bad Actors）的频谱欺骗、干扰攻击以及对感知和决策过程的篡盗。随后，我们将介绍一系列针对CRNs的安全解决方案，包括基于密码学的方法、身份认证、入侵检测以及区块链在CRNs中的应用前景，以确保网络的可靠运行和用户数据的安全。 第六章：网络脉络——CRNs的架构、路由与移动性管理 构建一个稳定高效的认知无线电网络需要清晰的网络架构和完善的路由策略。本章将从宏观层面探讨CRNs的网络设计。我们将分析不同的CRNs网络架构，包括集中式、分布式和混合式架构，并讨论它们各自的优缺点。在路由方面，我们将重点介绍针对动态频谱环境的路由协议，例如基于频谱可用性的路由选择、以及如何处理频谱变化带来的路由失效问题。此外，本章还将深入探讨CRNs中的移动性管理，包括用户切换、握手协议以及如何维护网络连接的连续性，特别是在用户跨越不同频谱和接入点的场景下。 第七章：前沿探索——CRNs的未来发展与挑战 随着技术的不断演进，认知无线电网络正朝着更加智能、集成和泛在的方向发展。本章将展望CRNs的未来发展趋势，并分析当前仍面临的关键挑战。我们将探讨CRNs与5G/6G通信、人工智能、物联网、边缘计算等前沿技术的融合，例如利用AI实现更精细化的频谱感知和动态接入，以及将CRNs技术应用于智能交通、智慧医疗等垂直行业。同时，本章也将客观地指出CRNs在标准化、部署成本、频谱监管以及实现大规模互联互通等方面仍存在的挑战，并提出未来研究和发展的重要方向，为读者描绘一个更加清晰、充满潜力的CRNs发展蓝图。 本书《智能信号编织：下一代通信的认知网络解析》旨在为研究人员、工程师、政策制定者以及对未来通信技术感兴趣的读者提供一个全面、深入且富有洞察力的参考。我们相信，通过对认知无线电网络核心技术的系统性解析，本书将能够帮助读者更好地理解这一革命性技术，并为其在未来的无线通信领域的研究、开发和应用提供宝贵的指导。

评分☆☆☆☆☆

我印象最深的是它对于认知网络中“学习”和“决策”过程的描述。很多教材只是简单地提到Q-Learning或者强化学习可以应用于频谱管理，但这本书似乎走得更远，它详细探讨了如何将这些AI技术与实际的无线信道特性相结合，尤其是如何处理动态变化的环境信息。作者似乎非常关注于如何让“认知”真正地发生，而不是停留在理论模型上。他对不同学习算法在实际网络部署中的计算复杂度和实时性要求进行了详尽的对比分析，这一点非常实用。例如，在描述动态信道建模时，他引入了一些先进的时间序列分析方法，这让整个认知过程看起来更加真实可信。我甚至感觉，这本书不只是在描述已有的知识体系，更像是在引导读者去思考未来认知网络的优化方向。它提供的框架和工具集，足以支撑起一个相当有深度的毕业设计或者小型研究项目，绝对不是那种读完一遍就束之高阁的速食读物，更像是案头常备的参考手册。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引眼球的，那种深邃的蓝色调配上简洁的几何图形，让人一下子就能感受到它在探讨的领域那种高深莫测的魅力。我拿到手的时候，光是翻阅目录就花了不少时间，里面的章节划分得相当细致，从基础理论到前沿应用，几乎是把认知无线电网络这个庞大的体系梳理得井井有条。作者的学术背景想必是非常扎实的，从文字的组织方式就能看出来，他对整个技术栈的理解不是停留在表面的概念介绍，而是深入到了那些底层协议和算法的精妙之处。不过，作为一名初学者，我不得不承认，初读起来确实需要极大的耐心和一定的预备知识。某些章节涉及到复杂的数学建模和信号处理，即使我努力集中精神，也需要反复咀嚼才能勉强跟上作者的思路。这更像是一本为资深工程师或研究生准备的“武功秘籍”，而不是一本大众科普读物。它更注重“为什么”和“怎么实现”的严谨论证，而不是浮于表面的“是什么”。我个人非常欣赏这种深度，它避免了许多同类书籍为了追求易读性而牺牲专业性的弊病，但同时也设置了一个不低的入门门槛，这对于行业新人来说可能需要做好长期啃硬骨头的心理准备。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格，说实话，带有一种非常鲜明的学院派气息，逻辑链条构建得密不透风，几乎找不到可以跳跃的地方。我特别留意了其中关于频谱感知和动态频谱接入的部分，作者似乎花了大量的篇幅来论证不同感知算法的性能边界和收敛速度，那种对理论细节的推敲，简直到了吹毛求疵的地步——当然，从学术研究的角度看，这是优点。他没有简单地罗列现有的几种感知技术，而是深入剖析了它们各自在噪声环境下、多用户干扰下的数学表现，甚至还引入了一些概率论中相对晦涩的概念来辅助说明。这使得整本书读起来更像是一系列紧密相关的研究论文的集合，而不是一部流畅叙事的专著。每次当我以为我已经理解了一个复杂的概念时，作者总能在下一段引入一个新的约束条件或者优化目标，迫使我重新审视最初的认知。这种层层递进的结构，虽然极大地增强了内容的严谨性，但对于那些追求快速掌握核心技能的读者来说，可能会感到有些吃力，需要经常停下来查阅相关的数学工具书，才能真正体会到其中精髓所在。

评分☆☆☆☆☆

翻阅这本书时，我最大的感受是它的“全面性”和“深度”的完美结合，尤其是在系统架构设计这一块。作者不仅关注了物理层的信号处理难题，还花了相当大的篇幅去探讨网络层和应用层的接口问题，比如如何有效地进行跨层协同以及服务质量（QoS）的保障机制。这种宏观与微观兼顾的视角，在同类书籍中并不多见。很多专著往往会偏向于某一个特定方向，要么是过于偏重信号处理，要么是过于偏向网络协议栈。而这本书则试图构建一个完整的知识地图，让读者明白，认知无线电的实现是一个涉及多学科交叉的复杂工程。其中关于授权用户和次用户之间干扰消除策略的讨论，结合了最新的干扰对齐技术，讲解得非常透彻，让原本头疼的资源协调问题似乎清晰了不少。尽管如此，我还是希望书中能有更多的实际案例或仿真结果图表来辅助说明某些复杂的性能曲线，纯文字的推导虽然严谨，但在直观理解上总是稍逊一筹。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和纸张质量给我留下了不错的印象，作为一本技术专著，它显然在细节上有所投入，内页排版清晰，图表引用规范，这对于长时间阅读来说非常重要。不过，如果从一个更宽泛的行业应用角度来看，我个人期待能看到更多关于软件定义网络（SDN）或网络功能虚拟化（NFV）与认知无线电深度融合的探讨。尽管书中提到了部分可编程性的话题，但那种当前技术热点下的交叉融合案例似乎还不够突出。它更多地扎根于经典的认知理论基础，这既是它的优势（奠定了坚实的基础），也略微限制了它在紧跟最新工业实践方面的广度。总而言之，这是一本不容忽视的专业参考书，它要求读者付出相应的努力去吸收其知识的密度，但一旦消化吸收，无疑会为读者在理解和设计下一代无线通信系统时提供一个极其坚实和可靠的理论基石。