正版世60GHz频段短距离无线通信9787118096880岳光荣 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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岳光荣 著

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• 60GHz通信
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• 岳光荣
• 通信技术

店铺： 温文尔雅图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118096880

商品编码：29593553314

包装：平装-胶订

出版时间：2014-08-01

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基本信息

书名：60GHz频段短距离无线通信

定价：76.00元

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：

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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《无线传感器网络信号处理》

内容提要

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　　《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*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

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章 短距离无线通信 1.1 蓝牙通信 1.2 超宽带通信 1.3 60GHz频段无线通信 参考文献第2章 60GHz通信主要应用及标准制定 2.1 高速数据传输 2.2 实时高清视频流传输 2.3 汽车雷达 2.4 医疗成像 2.5 标准制定情况 2.5.1 IEEE 802.15.3c 2.5.2 IEEE 802.1lad 2.5.3 ECMA387 2.5.4 IEEE 802.16 2.5.5 IEEE 802.11aj 2.5.6 各国际标准的比较 参考文献第3章 60GHz无线通信信道 3.1 60GHz频段信号传播 3.1.1 60GtIZ频段信号无线传播特点 3.1.2 天线对传播特点的影响 3.2 60GHz频段信号传播信道的测量 3.3 60GHz信道模型 3.2.1 IEEE 802.15.3c信道模型 3.2.2 IEEE 802.11ad信道模型 参考文献第4章 60GHz通信系统设计 4.1 链路预算 4.1.1 信号功率 4.1.2 空间传播损耗 4.1.3 60GHz传播信道路径损耗 4.1.4 热噪声源 4.1.5 链路预算分析 4.2 方向性天线 4.2.1 定向天线 4.2.2 阵列天线 4.2.3 60GHz使用方向性天线优点 4.3 单载波分块传输 4.3.1 单载波分块传输(SCBT)系统模型 4.4 OFDM技术 4.4.1 0FDM基本原理 4.4.2 OFDM关键技术 4.4.3 SC与OFDM比较 4.5 多进制调制 4.5.1 高阶QAM调制 4.5.2 8PSK／QPSK/B／SK 4.6 恒模调制 4.7 各种调制技术的比较 4.7.1 PA与PN对调制产生的影响 4.7.2 各种调制方式比较 4.7.3 60GHz调制方式选择策略 4.8 信道编码技术 4.9 混合信号处理 参考文献第5章 60GHz通信关键技术 5.1 信号同步 5.1.1 帧同步 5.1.2 载波同步 5.1.3 采样定时同步 5.2 波束成形 5.2.1 FOPC-EBB-BLOCK波束咸形算法研究 5.2.2 一种低复杂度正交迭代波束成形算法研究 5.2.3 基于阵列天线的波束咸形技术 5.3 均衡技术 5.3.1 线性均衡 5.3.2 判决反馈均衡 5.3.3 分数间隔均衡器 参考文献第6章 60GHz射频非理想特性的补偿 6.1 PA的补偿 6.1.1 60GHz射频功放的研究现状 6.1.2 PA线性化方法概述 6.1.3 PA非线性的影响 6.1.4 60GHzPA非线性的基带补偿 6.2 相噪抑制 6.2.1 60GHz相位噪声 6.2.2 相位噪声仿真模型 6.2.3 受相位噪声影响的系统模型 6.2.4 相位噪声影响仿真 6.2.5 相位噪声的补偿 6.3 I/Q失衡补偿 6.3.1 与频率无关的收发机I/Q不平衡 6.3.2 与频率相关的接收机I/Q不平衡 参考文献第7章 60GHz频段通信射频电路设计 7.1 毫米波通信电路工艺选择 7.1.1 晶体管特征参数 7.1.2 无源器件性能 7.2 60GHz毫米波通信射频前端系统架构 7.3 60GHz毫米波通信射频前端关键电路 7.3.1 低噪声放大器 7.3.2 混频器 7.3.3 压控振荡器及分频器 7.3.4 功率放大器 7.3.5 毫米波天线 参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《天脉：60GHz频段短距离无线通信技术精粹》 第一章：无线通信的演进与60GHz的崛起 1.1 无线通信的百年征程 自19世纪末马可尼成功实现无线电报通信以来，无线技术以前所未有的速度改变着人类社会的面貌。从早期的模拟广播，到2G时代的语音通信，再到3G、4G实现的移动互联网，以及如今5G的万物互联，无线通信的每一次革新都极大地拓展了人类的沟通边界和生活方式。每一次代际的飞跃，都伴随着更高频率的频谱利用、更精细的调制解调技术、更高效的编码方式以及更智能的网络架构。频率的升高，是信息承载能力提升的必然趋势，它为更快的传输速度、更大的数据吞吐量提供了可能。 1.2 频谱资源的稀缺与挑战 然而，随着移动通信业务的爆炸式增长，可用频谱资源日益稀缺，特别是在低频段。低频段虽然传播损耗小，覆盖范围广，但其带宽有限，难以满足日益增长的数据流量需求。为了克服这一瓶颈，通信领域的研究者们将目光投向了更高频率的频谱，其中，60GHz频段因其独特的优势，成为下一代短距离无线通信技术的重要候选者。 1.3 60GHz频段的独特魅力 60GHz频段，通常指的是57GHz到71GHz之间的频率范围，其最大的吸引力在于其拥有的极宽带宽。与传统的2.4GHz或5GHz频段相比，60GHz频段能够提供数百MHz甚至GHz级别的连续带宽。在信息论中，信道的容量与带宽成正比，这意味着在60GHz频段下，理论上可以实现远超现有Wi-Fi和蓝牙技术的传输速率，达到Gbps级别，甚至Tbps级别。 此外，60GHz频段的另一个重要特性是其极高的路径损耗。在60GHz频率下，无线信号在空气中的传播损耗非常大，尤其是在穿透障碍物时，损耗会急剧增加。同时，60GHz信号容易受到氧气分子的吸收，在60GHz附近存在一个吸收峰，进一步加剧了信号的衰减。这种特性虽然在长距离通信中是劣势，但在短距离通信场景下，却恰恰成为优势。它使得60GHz信号的覆盖范围非常有限，更容易实现空间复用，大大降低了同频干扰，使得在一个小区域内可以部署大量的通信设备而不会相互影响。这种“自限性”的覆盖范围，也意味着60GHz通信具有更高的安全性，因为信号难以被窃听。 1.4 60GHz技术在短距离场景下的应用前景 正是由于其宽带宽带来的超高传输速率以及高路径损耗带来的高频谱效率和安全性，60GHz频段被视为实现下一代高速率短距离无线通信的理想选择。其潜在应用场景极其广泛，包括但不限于： 高清视频传输与无线显示： 能够在房间内实现无损的4K/8K视频无线传输，连接电视、投影仪等设备，摆脱线缆的束缚。 高密度数据中心互联： 在数据中心内部，实现服务器之间、机架之间的超高速、低延迟数据传输，提升数据处理效率。 虚拟现实（VR）/增强现实（AR）设备连接： 为VR/AR头戴设备提供极高的带宽和极低的延迟，带来更沉浸式的用户体验。 智能手机与周边设备互联： 实现手机与无线耳机、智能手表、甚至车载娱乐系统之间的超高速数据交换。 工业自动化与机器人通信： 在工厂环境中，实现高精度、低延迟的机器人控制和数据采集。 车联网（V2X）通信： 在短距离内实现车辆与车辆（V2V）、车辆与基础设施（V2I）的高速通信，提升交通安全和效率。 高精度定位： 利用60GHz信号的精确传播特性，实现厘米级的室内外高精度定位。 第二章：60GHz通信系统的关键技术剖析 2.1 调制解调与编码技术 实现60GHz频段的超高数据速率，需要先进的调制解调和编码技术。 高级调制方案： 为了在有限的带宽内承载更多信息，常采用高阶星座图的调制技术，如64-QAM、256-QAM甚至更高阶的QAM。然而，高阶QAM对信噪比要求极高，在60GHz频段的传播环境下，信噪比往往受到衰减和干扰的影响，因此需要精细的功率控制和均衡技术。 低密度奇偶校验码（LDPC）与极化码（Polar Code）： 作为第五代移动通信（5G）推荐的信道编码方案，LDPC和Polar Code以其接近香农极限的纠错能力，能够有效地对抗60GHz频段可能存在的噪声和干扰，确保数据传输的可靠性。 自适应调制与编码（AMC）： 根据信道条件的变化，动态调整调制阶数和编码速率，在保证一定传输速率的同时，最大化系统的吞吐量和鲁棒性。 2.2 天线与波束赋形技术 60GHz频段信号的传播特性对天线设计和信号处理提出了新的挑战。 大规模MIMO（Massive MIMO）与波束赋形（Beamforming）： 由于60GHz信号的衍射能力差，覆盖范围受限，为了克服这一问题，大规模MIMO技术被引入。通过集成大量的小型天线阵列，可以形成非常窄的定向波束。数字波束赋形能够独立控制每个天线单元的相位和幅度，将信号能量集中起来，精确地指向接收端，从而有效补偿路径损耗，提高信号强度和接收信噪比。 模拟波束赋形与混合波束赋形： 模拟波束赋形通过移相器实现波束的指向，成本较低，但灵活性较差。数字波束赋形灵活性高，但成本和功耗也更高。混合波束赋形结合了两者的优点，在一定程度上实现了性能与成本的平衡。 阵列天线设计： 60GHz频段的波长很短，使得集成大量天线单元成为可能。紧凑型、高增益的阵列天线设计是关键，例如平面天线阵列、透镜天线等。 2.3 射频前端设计 60GHz频段的射频前端设计是实现高频高速通信的核心。 低噪声放大器（LNA）： 作为射频链路的第一级放大器，LNA的噪声系数直接影响接收灵敏度。在60GHz频段，实现低噪声系数的LNA需要先进的半导体工艺，如CMOS、SiGe等。 功率放大器（PA）： PA的效率和线性度是影响通信系统功耗和干扰的重要因素。在60GHz下，PA的设计面临着高频率、高功率损耗的挑战。 混频器（Mixer）与本地振荡器（LO）： 混频器将基带信号上变频到射频，或将射频信号下变频到基带。本地振荡器的频率稳定性和相位噪声对整个系统的性能至关重要。 射频前端集成： 为了减小尺寸、降低功耗和成本，将LNA、PA、混频器、LO等组件集成到射频前端芯片（RFIC）中，是未来的发展趋势。 2.4 介质访问控制（MAC）协议 在共享的60GHz频段上，高效的介质访问控制（MAC）协议是保证公平性和高吞吐量的关键。 时分多址（TDMA）与频分多址（FDMA）的优化： 传统的TDMA和FDMA在60GHz频段需要进行优化，以适应其短距离、高容量的特性。 载波侦听多路访问/冲突避免（CSMA/CA）的改进： CSMA/CA在Wi-Fi中被广泛应用，但在60GHz频段，由于信号衰减快，隐蔽节点问题（hidden node problem）会更加严重。因此，需要设计更鲁棒的CSMA/CA协议，例如引入更长的RTS/CTS（Request to Send/Clear to Send）帧，或者基于波束赋形的MAC协议，以减少冲突。 分布式协调函数（DCF）与混合协调函数（HCF）的演进： DCF和HCF是Wi-Fi MAC协议的核心，在60GHz通信中，需要对其进行改进，以更好地利用其高带宽和定向传输的特性。 第三章：60GHz技术的发展趋势与挑战 3.1 标准化进展与互操作性 IEEE 802.11ad/ay 标准是60GHz短距离无线通信领域的重要里程碑。802.11ad（WiGig）主要工作在60GHz频段，提供高达7Gbps的速率，而802.11ay则进一步提升了性能，支持更远的传输距离和更高的吞吐量。然而，不同厂商设备之间的互操作性，以及不同标准之间的兼容性，仍然是推动60GHz技术普及的关键。 3.2 功耗与成本的优化 尽管60GHz频段具有诸多优势，但其射频前端的功耗和制造成本仍然是制约其大规模应用的重要因素。尤其是在便携式设备中，如何降低功耗，延长电池续航，是工程师们需要重点攻克的难题。同时，高集成度的射频前端芯片的研发和规模化生产，是降低整体成本的关键。 3.3 穿墙能力与多径效应 60GHz信号的穿墙能力弱，使得其通信范围受限。在复杂的室内环境中，信号会受到墙壁、家具等障碍物的反射，产生多径效应。如何有效地处理多径干扰，保持信号的稳定性和连接性，是60GHz通信面临的又一挑战。虽然波束赋形可以在一定程度上缓解这一问题，但更先进的信号处理算法和信道均衡技术仍然是必不可少的。 3.4 新兴应用场景的拓展 随着技术的不断成熟，60GHz通信的应用场景将持续拓展。除了上述提到的应用，未来的发展还将聚焦于： 室内高密度Wi-Fi替代： 在人流量大的公共场所（如机场、体育馆、会议中心），60GHz可以提供超高速、低延迟的本地网络连接，有效缓解现有Wi-Fi网络的压力。 智能家居的无缝互联： 构建支持超高速数据传输的智能家居网络，实现家电之间、人机之间的无缝交互。 工业物联网（IIoT）的连接： 在智能工厂中，为高精度传感器、自动化设备提供高速、可靠的无线连接。 个人区域网络（PAN）的升级： 将个人设备连接提升到新的水平，实现更快的数据同步和更丰富的多媒体体验。 3.5 总结 60GHz频段短距离无线通信技术，凭借其海量带宽和高频谱效率的独特优势，正以前所未有的速度发展。尽管面临着功耗、成本、穿墙能力等挑战，但随着技术的不断创新和标准的持续完善，60GHz技术必将成为下一代无线通信的关键组成部分，深刻地改变我们的连接方式和数字生活。它并非仅仅是现有技术的简单升级，而是一次通往更高速度、更低延迟、更广阔连接可能性的技术飞跃。 ---

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最深刻的印象是它对未来趋势的敏锐洞察力。作为一个长期关注科技发展动态的人，我一直对60GHz频段在无线通信领域的前景抱有极大的兴趣，但苦于缺乏系统性的信息来源。这本书的出现，恰恰填补了这一空白。作者并没有停留在对现有技术的描述，而是着重于探讨60GHz频段在未来通信网络中的定位，以及它可能扮演的关键角色。书中关于“下一代万物互联”的章节，尤其让我印象深刻。它不仅仅是提及了智能家居、智慧城市等概念，而是深入分析了60GHz通信在实现这些宏大愿景中所必需具备的条件，以及它将如何与其他技术协同工作，共同构建一个更加智能、高效的社会。我喜欢作者的分析方式，它不是简单地罗列技术优势，而是从解决社会痛点、提升用户体验的角度出发，来论证60GHz通信的价值。这种前瞻性的视角，让我对这本书的评价远远超出了“技术指南”的范畴，它更像是一份关于未来通信生态的“白皮书”，为我打开了新的认知维度。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我深度思考了很久的书。它不仅仅是一本技术手册，更像是一次关于通信未来发展方向的探讨。当我开始阅读时，我预设了会看到大量关于信号调制、解调、编码等技术细节的描写。然而，这本书的出色之处在于，它将这些底层技术置于一个更宏观的视角下进行阐述。它没有让我沉溺于冰冷的公式，而是引导我去理解60GHz频段之所以成为“下一个热点”的根本原因。作者通过对不同通信频段的对比分析，清晰地展现了60GHz在频谱利用率、数据传输速度上的优势，以及它在特定场景下的不可替代性。我尤其喜欢书中关于“机会窗口”的论述，它让我意识到，技术的发展并非一蹴而就，而是需要抓住关键的机遇，并为此做好充分的准备。书中的案例分析也非常精彩，它不仅仅是列举了几个应用场景，而是深入剖析了这些场景下，60GHz通信如何解决现有技术的痛点，以及它将为用户带来怎样的全新体验。读完这些部分，我开始重新审视我生活中接触到的各种无线设备，并思考它们在未来可能发生的巨大变革。这种启发式的阅读体验，让我感觉自己不仅仅是在学习知识，更是在参与一场关于未来的对话。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我耳目一新的书籍，它以一种全新的视角解读了60GHz频段的无线通信技术。作为一名对技术发展充满热情的读者，我习惯了从技术原理、硬件实现等角度去理解一项新技术。然而，这本书却另辟蹊径，它更侧重于从应用场景和用户体验出发，来展现60GHz频段的独特价值。作者并没有一开始就深入探讨复杂的信号处理技术，而是先描绘了一幅幅激动人心的未来图景：例如，在家庭环境中，设备之间的无缝连接将带来怎样的便捷；在工作场所，高速、低延迟的数据传输将如何改变我们的协作方式；在公共场所，精准、实时的信息推送将如何提升我们的生活品质。读到这些内容时，我感觉自己仿佛置身于一个充满科技感的未来世界，而60GHz通信正是连接这一切的关键纽带。这种以“用”为导向的讲解方式，让我能够更容易地理解技术背后的意义，并对其发展前景产生更深刻的认同感。而且，作者在描述应用场景的同时，也会适时地穿插一些基础性的技术解释，这种“润物细无声”的科普方式，既不会打断阅读的流畅性，又能确保读者对技术原理有所了解。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界！作为一个对新兴技术一直充满好奇心的普通爱好者，我总是在寻找那些能够深入浅出解释复杂概念的书籍。当我拿到这本书的时候，首先吸引我的是它直观的标题，让我立刻联想到未来科技的模样。翻开书页，我惊喜地发现，作者并非直接抛出晦涩的技术术语，而是从最基础的概念讲起，就像是在娓娓道来一个精彩的故事。它并没有像某些专业书籍那样，直接跳到公式推导和算法分析，而是花了大量的篇幅去描绘60GHz频段的独特魅力，比如它的高带宽潜力，以及它在日常生活中可能带来的颠覆性应用。作者还巧妙地运用了一些生动形象的比喻，将“短距离无线通信”这一听起来颇为硬核的技术，变得触手可及。读到这里，我仿佛已经看到了未来的智能家居、无人驾驶汽车之间无缝连接的场景，那种身临其境的感觉，真的是太棒了。而且，作者在描述技术优势的同时，也很理性地指出了它在实际应用中可能遇到的挑战，比如信号穿透性问题，以及如何克服这些困难的技术手段。这种平衡的视角，让我觉得这本书不仅是技术科普，更是一种对未来趋势的深刻洞察，让我对接下来的内容充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书的讲解方式，让我感觉作者是一位非常贴心的技术向导。我之前尝试过一些与无线通信相关的书籍，但往往因为过于专业化而望而却步。而这本书，则在技术深度和易读性之间找到了一个完美的平衡点。作者在介绍60GHz频段的特性时，并没有直接使用大量的专业术语，而是先用通俗易懂的语言解释了它的“高频”和“短距离”这两个核心特点，并由此引出了它在高密度、低延迟通信场景下的巨大潜力。我特别欣赏作者在技术原理讲解过程中，穿插了大量的图表和示意图，这些视觉化的辅助材料，极大地降低了我的理解门槛。它们不仅仅是简单的图示，而是能够帮助我直观地理解电磁波的传播特性，以及不同天线设计对信号的影响。而且，书中对于不同应用场景的介绍，也做得非常到位，比如在室内环境下的精准定位、VR/AR设备的沉浸式体验、工业自动化中的高速数据传输等等，都通过具体的例子，让我看到了60GHz通信的实际价值。读到这里，我感觉自己不仅是知识的接收者，更像是在一个虚拟实验室里，亲身体验着这些前沿技术的魅力。