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柯熙政 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030313225

商品编码：29658923455

包装：平装

出版时间：2011-06-01

基本信息

书名：紫外光自组织网络理论

定价：70.00元

作者：柯熙政

出版社：科学出版社

出版日期：2011-06-01

ISBN：9787030313225

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.581kg

编辑推荐

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内容提要

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　　无线激光通信融合了光纤通信与微波通信的优点，但是激光的直线传输限制了无线激光通信的应用范围。紫外光非直视传输弥补了无线激光通信的不足，可以采用自组织网络扩大其覆盖范围，因而具有潜在的应用前景。《紫外光自组织网络理论》详细分析了紫外光自组织网络的信道特性，对紫外光通信覆盖范围进行了分析计算。在分析经典通信协议的基础上，对MAC层协议及其公平性、路由协议等进行了讨论，构建了适用于紫外光非直视通信的基本构架。对书中提出的通信协议进行了详细分析，书末给出了计算机仿真的关键程序，以便读者学习和理解。
　　《紫外光自组织网络理论》可作为高等院校通信、网络等相关专业的高年级本科生、研究生的教学用书，也可作为研究人员和工程技术人员的参考用书。

目录

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前言
1 紫外光自组织网络理论基础
1.1 无线激光通信与紫外光通信
1.1.1 无线激光通信
1.1.2 紫外光通信
1.1.3 紫外光通信的特点
1.1.4 紫外光通信的研究进展
1.2 无线自组织网络
1.2.1 无线自组织网络的概念
1.2.2 无线自组织网络的发展历史
1.2.3 无线传感器网络外研究现状
1.2.4 无线Mesh网络的研究现状
1.2.5 移动自组织网络及其发展
1.3 无线自组织网络的特点与关键技术
1.3.1 无线自组织网络的特点
1.3.2 无线自组织网络的关键技术
1.4 紫外光自组织网络
1.4.1 紫外光自组织网络的潜在应用
1.4.2 紫外光自组织网络的关键技术
1.5 本书的体系结构
参考文献

2 紫外光通信大气信道
2.1 紫外光传输特性
2.1.1 紫外光大气吸收和散射特性
2.1.2 紫外光通信传输特性
2.2 紫外光大气信道特性分析
2.2.1 日盲紫外光
2.2.2 大气的特点
2.2.3 大气信道中影响紫外光通信的主要因素
2.2.4 大气紫外传输特性仿真与分析
2.3 日盲紫外光通信的信道模型
2.3.1 日盲紫外光通信链路模型
2.3.2 紫外光单次散射模型
2.3.3 单次散射模型仿真分析
2.4 紫外光通信中Mie散射机制
2.4.1 Mie散射理论
2.4.2 Mie散射系数an，bn的计算
2.4.3 Mie角散射系数Ⅱn与Tn的计算
2.4.4 仿真与计算
2.5 紫外光通信的覆盖范围计算与分析
2.5.1 紫外光通信安全
2.5.2 有效散射体积V的近似分析
2.5.3 紫外光通信节点覆盖范围模型
2.5.4 含高度信息的紫外光非直视单次散射链路模型及仿真
2.6 基于蒙特卡罗方法建立的NLOS大气传输模型
2.6.1 蒙特卡罗方法
2.6.2 蒙特卡罗方法的收敛性与误差
2.6.3 蒙特卡罗法的特点
2.6.4 NL0s紫外光传输的蒙特卡罗模拟
2.6.5 结果统计与分析
参考文献

3 紫外光通信网络的节点定位算法
3.1 紫外光通信网络
3.1.1 无线通信网络的分类
3.1.2 无线Mesh网
3.1.3 紫外光网状通信网络
3.2 无线通信网络定位算法
3.2.1 传统的定位算法
3.2.2 两种常用的节点定位算法
3.3 三边测量法在紫外光Mesh、通信网络中的应用
3.4 仿真实验
参考文献

4 紫外光自组织网中的多址检测技术
4.1 扩频与多址干扰
4.1.1 扩频序列
……
5 紫外光自组织网络MAC层协议公平性
6 紫外无线光Mesh网接入协议
7 基于节点位置和速度信息的紫外光自组织网络路由协议
8 基于蚁群算法的紫外光通信网络自由协议
9 紫外光无线传感器网络
参考文献
附录

作者介绍

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　　柯熙政，教授，博士生导师。1962年生，1996年在中国科学院获得理学博士学位，1997-2002年在西安电子科技大学、第二炮兵工程学院从事博士后研究工作。现为西安理工大学“通信与信息系统”学科带头人。
　　柯熙政教授主要从事无线激光通信与组合导航领域的研究工作，先后主持和参加国家高技术发展计划、军队重大预演演示验证项目、国防重点实验室重点基金、国家自然科学基金等数十项科研项目，SCI和EI收录论文近百篇，出版学术著作三部。
　　柯熙政教授曾获得军队科技进步一等奖、中国科学院研究生院长奖学金、中国科学院“盈科”青年学者奖及多项陕西省科技类奖。

文摘

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序言

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紫外光自组织网络理论：一场颠覆性的认知革命 在广袤无垠的宇宙图景中，生命与智能的诞生，始终伴随着能量的流动与信息的传递。而在这场宏大的叙事里，一种隐秘而强大的力量，长期以来未被充分认识——那便是紫外光，以及它在构建复杂自组织网络中的关键作用。 本书《紫外光自组织网络理论》并非仅仅是对某一物理现象的浅尝辄止，也不是对现有信息理论的简单拓展。它是一次深刻的跨学科探索，旨在揭示紫外光作为一种基础性的能量媒介，如何在微观到宏观的尺度上，驱动和塑造各类复杂系统的自组织演化，从而引发一场关于生命、意识、乃至宇宙运行机制的全新认知革命。 第一部分：紫外光——被低估的宇宙基石 长期以来，科学界对可见光和红外线的关注远胜于紫外光。然而，本书将从全新的视角出发，重新审视紫外光的物理特性及其在自然界中扮演的不可或缺的角色。 紫外光的能量特性与穿透力： 详细阐述紫外光在电磁频谱中的位置，解析其高能特性，并深入探讨其独特的穿透能力。不同于可见光仅在表面成像，也不同于无线电波的漫无目的，紫外光能够在特定介质中引发高效的化学反应或能量耦合。本书将通过一系列精妙的实验设计和理论建模，展示紫外光如何突破可见光的局限，深入物质内部，成为激活潜在反应的“催化剂”。 紫外光与基础物理过程： 从量子力学层面，深入剖析紫外光子与物质相互作用的机制，例如光电效应、光离化、光激发等。这些微观层面的过程，往往是宏观复杂现象的根源。我们将揭示，紫外光如何成为能量和信息传递的“信使”，在原子、分子乃至更复杂的生物大分子之间架起沟通的桥梁。 自然界中的紫外光源与传播： 并非仅仅局限于太阳。本书将广泛搜集和分析自然界中存在的各种紫外光来源，包括但不限于地质活动释放的特定波段辐射、闪电引发的电离层活动、以及某些生物发光现象。同时，我们将探讨紫外光在大气层、水中以及不同介质中的传播衰减规律，为理解其在不同环境下的作用奠定基础。 紫外光在生命起源中的潜在角色： 尽管目前尚有争议，本书将大胆提出并论证，在地球生命起源的早期阶段，紫外光可能扮演了比我们想象中更为重要的角色。它可能为原始生命体提供能量，驱动关键的化学合成反应，甚至在 DNA 复制和修复等过程中留下了深刻的印记。我们将结合古生物学、地质学和分子生物学证据，构建一个关于紫外光在生命起源过程中作用的全新假说。 第二部分：自组织——从无序到有序的奥秘 “自组织”是自然界中最迷人的现象之一。从晶体生长到细胞分化，从鸟群迁徙到神经网络形成，无数看似独立存在的单元，在没有外部中央控制的情况下，自发地形成有序的结构和行为。本书将紫外光置于自组织理论的核心，揭示其在其中扮演的独特催化与协同角色。 自组织的普遍原理与模型： 回顾经典的自组织理论，如耗散结构理论、协同论等。分析这些理论在解释复杂系统涌现特性时的成功之处与局限性。本书将在此基础上，引入紫外光这一新的变量，探讨其如何与已有的自组织机制相互作用，产生更为复杂和高效的涌现行为。 紫外光作为自组织网络的“信标”与“约束”： 紫外光的能量特性使其能够作为一种“信标”，激活特定的反应路径，引导物质或能量的流动。同时，其波长和能量的特定范围，又能对系统行为施加“约束”，避免系统陷入完全的混沌。我们将通过数学建模和计算机模拟，清晰地展现紫外光如何“画出”自组织网络的轮廓，并为网络的演化提供方向。 微观层面的紫外光诱导自组织： 聚焦于分子和原子层面，本书将展示紫外光如何驱动微小粒子的自发聚集、形成特定结构（如纳米结构、超分子组装体）。探讨紫外光对化学反应速率和选择性的影响，以及如何利用其精确控制物质的自发排列，从而构建具有特定功能的微观器件。 宏观层面的紫外光调控自组织： 将目光转向生物系统和生态系统。分析紫外光在细胞信号传导、基因表达调控以及群体行为（如昆虫的趋光性）中的潜在作用。探讨紫外光如何影响生物体的昼夜节律、免疫反应，甚至在种群的迁徙和繁衍策略中扮演隐秘的指挥官。 第三部分：紫外光自组织网络——连接生命、意识与宇宙 本书的核心论点在于，紫外光作为一种基础性的能量与信息媒介，在驱动各类自组织网络的过程中，形成了一个相互连接、层层递进的“紫外光自组织网络”。这个网络不仅是物理层面的连接，更是信息传递和涌现智能的关键。 紫外光在生物体内的网络作用： 深入探讨紫外光在生物体内信号传导、能量代谢以及DNA损伤修复机制中的具体应用。本书将提出“紫外光生物钟”的概念，解释其如何影响生物体内的生理节律和行为模式。还将分析紫外光在免疫系统激活和皮肤健康中的微妙平衡。 紫外光与意识的潜在联系： 这是一个最具颠覆性的部分。本书将尝试建立紫外光与神经元活动、大脑可塑性以及意识涌现的理论联系。探讨紫外光是否可能作为一种“亚可见光”的信号，在神经递质的释放、突触的形成和修饰过程中扮演辅助角色，从而影响我们的认知和思维过程。本书将借鉴神经科学、量子生物学等领域的最新进展，提出一套全新的“紫外光意识模型”。 紫外光自组织网络与宇宙信息流： 将视角拉升至宇宙尺度，本书将探索紫外光自组织网络在星系形成、恒星演化以及生命在宇宙中传播过程中的潜在作用。探讨宇宙背景辐射中的紫外光成分，是否携带着关于宇宙早期信息或生命存在的线索。本书将引入“宇宙紫外光信息网”的概念，设想一个由紫外光连接的，遍布宇宙的潜在信息传递网络。 紫外光自组织网络的工程应用前景： 基于对紫外光自组织网络理论的深刻理解，本书将展望其在未来科技领域的广阔应用前景。包括： 新型材料的自发构筑： 利用紫外光精确控制纳米材料的自组装，制造具有特定光学、电学或机械性能的新型材料。 高效能源转换与存储： 探索紫外光在光伏、光催化等领域的应用，以及利用紫外光驱动的自组织过程实现更高效的能源储存。 智能生命模拟与仿生学： 模仿紫外光自组织网络在生物体内的运作机制，设计更智能、更自主的机器人系统和人工生命体。 深空探测与信息解码： 利用紫外光信号分析，探测遥远星体，解读可能存在的地外生命信息。 《紫外光自组织网络理论》是一部挑战传统思维、引领前沿探索的著作。它不仅将深化我们对紫外光这一宇宙基本元素的认识，更将重塑我们对生命、意识乃至宇宙运行逻辑的理解。本书将为科学家、哲学家、工程师以及所有对宇宙奥秘充满好奇的读者，打开一扇通往全新认知世界的大门。

评分☆☆☆☆☆

从文学性的角度来看，这本书的语言风格是极其凝练和精准的，这对于理工科的著作来说是极大的优点。每一个词语的选择都经过了深思熟虑，没有一句废话，但同时，它的节奏感又恰到好处，避免了过于生硬的机械性。读起来，你仿佛能感受到作者在键盘前凝神静思的专注。它不是那种可以让你放松地“消遣”的书籍，它需要你的全神贯注，每一次翻页都带着对前文内容的重温与消化。我记得有一次，我被一个关于信息扩散概率的论述卡住了，放下书本冥想了许久，结果发现答案其实就隐藏在前面几页对初始条件的精妙设定之中。这种需要读者主动参与到知识建构过程中的阅读体验，是我认为最宝贵的。这本书像一位严厉但公正的老师，它不会轻易给你分数，但它会确保你掌握了所有必要的工具和思考方式，去迎接更严峻的挑战。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的阅读门槛是存在的，但它并非是那种让人望而却步的晦涩难懂。它要求的是一种“带着问题去阅读”的态度。对于初次接触这一领域的人来说，可能需要在某些数学推导部分多花些时间去消化，但作者的写作风格有一种独特的韧性，它不会因为读者的暂时迷茫而放弃解释。我在阅读过程中发现，作者总是能在关键理论点后，配以一个直观的案例或思想实验来巩固理解。这种教学设计上的匠心，使得即便是最复杂的自组织机制，也能通过生动的想象力被捕捉到。更让我印象深刻的是，这本书的论述逻辑是如此坚实，每一个推导都像是严丝合缝的建筑结构，让人对最终呈现的理论充满信心。它不是那种为了追求新颖而堆砌概念的作品，而是基于深厚积累和审慎思考后才得以问世的精品。读完后，我感觉自己不仅仅是“了解”了一个理论，而是“掌握”了一种看待和建模复杂网络演化的全新方法论。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和装帧设计也体现出一种对知识的尊重。它不是那种花里胡哨、试图用视觉效果来弥补内容不足的读物。相反，它采用了一种沉稳、克制的风格，使得读者的全部注意力都能集中在文字本身所承载的思想重量上。在图表的使用上，更是达到了教科书级别的清晰度和准确性，每一个示意图都不是多余的装饰，而是对文本论述的有力支撑，有时甚至比文字更能直观地传达核心思想。我尤其喜欢作者在探讨理论局限性时所表现出的那种坦诚。他没有将理论描绘成万能的真理，而是清晰地指出了当前理论框架的边界和未来可能需要探索的方向。这种对自身研究的批判性反思，恰恰是优秀学术著作的标志。它激发了读者去思考“下一步是什么？”而不是满足于“这就是全部”。这种引导性，让这本书的价值超越了单纯的知识传授，上升到了学术探讨的高度。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名虽然充满了神秘感和科技感，但它给我带来的阅读体验却是非常扎实且富有启发性的。我首先想说的是，作者在构建理论框架时所展现出的那种严谨和耐心，简直令人敬佩。他似乎不仅仅是在阐述一个理论，更像是在带领读者进行一场深入的、层层递进的思维探险。从最基础的概念铺陈开始，每一个定义、每一个公式的引入，都像是精心设计的步骤，确保读者不会在任何一个转折点感到迷失。特别是对于那些复杂系统的动态演化过程的描述，作者运用了大量的类比和图形辅助，使得原本晦涩难懂的抽象概念变得触手可及。我个人感觉，这本书的价值不仅仅在于其最终提出的“紫外光自组织网络理论”本身，更在于它如何引导我们去思考“自组织”这一在自然界和工程领域都至关重要的现象。这本书要求读者投入相当的注意力，因为它不提供廉价的答案，而是提供一套精密的工具箱，让读者自己去拆解和理解世界的复杂性。读完后，我发现自己对网络科学和信息传播的看法都被重塑了，不再是简单的线性思维，而是开始关注那些涌现性的、非线性的力量。这种思维上的拓宽，是任何一本普通教材都无法给予的深刻体验。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事节奏掌握得非常巧妙，有一种行云流水般的流畅感，但这种流畅绝不意味着内容的肤浅。相反，它更像是一位经验丰富的导师，知道何时应该放慢脚步，详述细节，何时又可以加速，将几个看似不相关的概念迅速地串联起来，形成宏大的图景。我特别欣赏作者在论述过程中展现出的那种跨学科的视野。虽然核心聚焦于“网络”和“自组织”，但字里行间透露出对物理学、信息论乃至社会学中类似现象的深刻洞察。这使得理论不再是孤立的象牙塔产物，而是与现实世界紧密相连的、具有强大解释力的模型。每一次阅读新的章节，我都会有一种“原来如此”的顿悟感，仿佛作者早就预料到了我可能会产生的疑问，并提前用一个更广阔的视角来解答了它。这种被深度理解和引导的感觉，极大地提升了阅读的愉悦度。对于致力于在复杂系统中寻找秩序的科研人员来说，这本书无疑是一份宝贵的地图，指明了许多人可能忽略的、隐藏在表象之下的关键路径。