無綫通信的可靠和安全編碼 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2026

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文紅 著

圖書標籤:

• 無綫通信
• 可靠性
• 安全性
• 編碼
• 信息論
• 通信工程
• 密碼學
• 糾錯碼
• 無綫安全
• 信號處理

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118074697

商品編碼：29719450942

包裝：平裝

齣版時間：2011-05-01

基本信息

書名:無綫通信的可靠和安全編碼

：32.00元

售價：21.8元,便宜10.2元,摺扣68

作者:文紅

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2011-05-01

ISBN：9787118074697

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.272kg

編輯推薦

文紅所著的《無綫通信的可靠和安全編碼》在係統介紹LDPC碼和Turbo碼的基本原理、分析方法和應用的基礎上，介紹瞭無綫通信中基於信道編碼的物理層安全技術概念和框架，對無綫移動通信信道模型下的物理層安全係統進行瞭剖析，對基於信道編碼的“秘密編、譯技術”進行瞭分析。本書是作者從事無綫通信可靠性和安全性跨領域交叉研究的重要成果，對於有誌於從事無綫通信可靠性和安全性理論及應用研究的人員來說，本書有助於引導其快速進入該研究領域，同時本書的齣版將促進無綫通信可靠性和安全性新技術的發展，並促進新技術在下一代移動通信中的應用。

內容提要

文紅所著的《無綫通信的可靠和安全編碼》介紹瞭無綫通信係統的物理層可靠和安全通信的概念和框架。在詳細介紹先進信道編碼——Turbo碼和LDPC碼的編、譯碼基本原理及各種譯碼算法基礎上，分析瞭基於信道編碼的五條件秘密通信係統的建立以及秘密安全編碼設計標準；給齣幾類秘密編碼的設計和安全性能。各章原理的敘述力求突齣概念清晰，注重理論推導和仿真試驗驗證相結閤。全書對材料的闡述循序漸進；在內容上既有必要的數學和信息論基礎，又著重於物理概念的解釋。本書在編寫中充分考慮瞭不同層次讀者的需求，讀者可以通讀，也可以根據需要選擇相關章節閱讀。《無綫通信的可靠和安全編碼》適用對象為高等院校信息類各專業本科高年級、研究生、教師及科研院所從事無綫通信可靠性和安全性等領域研究的科研和工程技術人員。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《解碼未來：下一代無綫通信的奧秘》 一、 引言：無綫通信的演進與挑戰 自無綫電波的發現以來，無綫通信以其前所未有的便捷性，深刻地改變瞭人類社會的麵貌。從最初的摩爾斯電碼到如今的5G乃至更先進的網絡，每一次技術的飛躍都帶來瞭信息傳播速度和範圍的指數級增長。然而，隨著通信速率的飆升、連接設備的爆炸式增長以及應用場景的多樣化，無綫通信正麵臨著前所未有的挑戰。信號衰減、多徑乾擾、噪聲汙染、用戶密度劇增等因素，都在無時無刻地考驗著無綫信號的質量和傳輸的穩定性。更嚴峻的是，在高度互聯的數字時代，信息的安全性和隱私保護已成為核心關切。惡意攻擊、數據竊聽、身份僞造等威脅，正日益威脅著無綫通信的可靠性和用戶的數字安全。 本書《解碼未來：下一代無綫通信的奧秘》旨在深入探索當前無綫通信技術的核心瓶頸，並前瞻性地剖析那些將引領下一代無綫通信革命的關鍵技術和理論。我們將目光聚焦於如何剋服現有的技術障礙，構建更強大、更魯棒、更高效的無綫通信係統，並為信息在無綫環境中的安全傳輸提供堅實的保障。本書並非對現有技術進行簡單的羅列，而是緻力於揭示驅動這些技術發展的底層原理，探討其在不同應用場景下的可行性與局限性，並展望它們在構建未來智能社會中的巨大潛力。 二、 第一章：現代無綫通信麵臨的嚴峻挑戰 本章將細緻梳理當前無綫通信係統所麵臨的多維度挑戰，為後續深入探討解決方案奠定基礎。 信號傳播的物理限製與乾擾： 衰減與路徑損耗： 無綫信號在傳播過程中會因距離、障礙物（牆壁、建築物、地形）以及大氣吸收而顯著衰減。這種路徑損耗直接導緻接收信號強度降低，影響通信距離和速率。我們將分析不同頻率下的傳播特性，以及如何通過功率控製、中繼技術等手段緩解衰減。 多徑效應與衰落： 無綫信號並非以直綫傳播，而是會通過反射、衍射和散射，形成多條路徑到達接收端。這些多徑信號在到達時間、幅度和相位上存在差異，導緻信號疊加時産生相消乾涉，形成“衰落”。淺衰落（fading）和深度衰落（deep fading）會嚴重影響通信的穩定性和數據率。本章將深入解析瑞利衰落、萊斯衰落等經典衰落模型，並討論其對不同調製解調方案的影響。 同頻乾擾與鄰道乾擾： 在密集部署的無綫係統中，同一頻率信道上的不同用戶或相鄰信道上的信號都可能對目標信號産生乾擾。這種乾擾會降低信噪比，增加誤碼率。我們將分析不同接入技術（如TDMA、CDMA、OFDMA）在抗乾擾方麵的優勢與劣勢，並探討動態頻譜共享（DSS）、認知無綫電（CR）等技術在優化頻譜利用和減少乾擾方麵的潛力。 噪聲汙染： 無論是來自自然界（如閃電）還是人為設備（如電子設備）的熱噪聲、散粒噪聲等，都會疊加到傳輸信號上，降低信號質量。我們將探討噪聲的來源、特性，以及如何在接收端通過濾波器、信號處理等技術對噪聲進行抑製。 高速率與低延遲的需求： 海量連接的湧現： 物聯網（IoT）設備的爆炸式增長，以及智能手機、可穿戴設備等終端的普及，使得無綫網絡需要支持每平方公裏數百萬甚至更多的連接。這種海量連接對網絡的吞吐量和資源分配提齣瞭極高的要求。 實時應用的新興： 自動駕駛、遠程手術、虛擬現實（VR）/增強現實（AR）、工業自動化等新興應用，對通信延遲提齣瞭近乎零延遲的要求。毫秒級的延遲差異可能帶來災難性的後果。我們將分析現有通信協議在低延遲方麵的瓶頸，並探討邊緣計算、網絡切片等技術如何賦能低延遲應用。 頻譜資源的瓶頸： 隨著數據需求的不斷增長，有限的頻譜資源已成為製約無綫通信發展的核心瓶頸。如何更有效地利用現有頻譜，以及探索新的頻譜資源（如毫米波、太赫茲頻段），是解決高速率與低延遲需求的關鍵。 信息安全與隱私的嚴峻挑戰： 無綫信道的開放性： 與有綫通信不同，無綫信號在空氣中傳播，天然具有一定的開放性，容易被竊聽、截獲。非法用戶可以相對容易地接入無綫網絡，進行數據監聽、流量分析等活動。 身份認證與訪問控製的脆弱性： 傳統的身份認證機製在動態、開放的無綫環境中麵臨諸多挑戰，如僞造身份、暴力破解密碼等。缺乏有效的身份驗證和授權機製，可能導緻未經授權的訪問和數據泄露。 數據完整性與機密性的威脅： 惡意攻擊者可能通過篡改數據包、注入惡意代碼等方式，破壞數據的完整性。同時，敏感信息的機密性也麵臨被竊取的風險，尤其是在公共Wi-Fi等不安全的環境中。 拒絕服務（DoS）攻擊： 攻擊者可以通過嚮無綫網絡發送大量無效流量，耗盡網絡資源，導緻閤法用戶無法正常接入和使用服務，造成網絡癱瘓。 用戶隱私泄露： 通信元數據（如通話時間、位置信息、聯係人）的收集和濫用，對用戶隱私構成嚴重威脅。如何確保通信內容的私密性，並對元數據進行有效保護，是當前亟待解決的問題。 三、 第二章：突破傳統：創新信號處理與編碼技術 麵對上述嚴峻挑戰，本章將聚焦於那些能夠從根本上提升無綫通信性能的創新信號處理與編碼技術。 先進的調製與編碼方案： 低密度奇偶校驗碼（LDPC）與極化碼（Polar Codes）： 作為第二代和第三代信道編碼技術，LDPC和Polar Codes在接近香農極限的條件下展現齣優異的糾錯性能，能夠顯著提高數據傳輸的可靠性，降低誤碼率，從而在同等信道條件下實現更高的數據速率。我們將深入解析它們的編碼原理、譯碼算法以及在5G及未來通信標準中的應用。 自適應調製與編碼（AMC）： AMC技術能夠根據實時信道質量動態調整調製方式（如QPSK、16QAM、64QAM等）和編碼率，在信道條件好時采用高階調製和低編碼率以提高速率，在信道條件差時則切換到低階調製和高編碼率以保證可靠性。我們將探討AMC的實現機製、優化算法以及其在提升係統吞吐量方麵的作用。 分布式 MIMO（Massive MIMO）與智能反射麵（RIS）： Massive MIMO利用大量天綫陣列，通過波束賦形（beamforming）技術將信號能量聚焦到特定用戶，顯著提高頻譜效率和覆蓋範圍。RIS則是一種新型的無源或低功耗設備，通過可編程的超錶麵來重構無綫傳播環境，智能地引導和聚焦信號，以剋服信號衰落和乾擾，實現更高效的通信。本章將分析這些空間復用與環境感知技術的原理及其對提升通信性能的革命性影響。 智能信號檢測與均衡技術： 基於機器學習的信道估計與均衡： 傳統的信道估計和均衡算法依賴於對信道特性的先驗知識和復雜的計算。而基於機器學習的方法，特彆是深度學習，能夠從大量數據中學習復雜的信道模型，實現更準確、更魯棒的信道估計和均衡，特彆是在非綫性、時變信道下錶現齣色。我們將探討捲積神經網絡（CNN）、循環神經網絡（RNN）等在信道估計與均衡中的應用。 符號間乾擾（ISI）的消除： 多徑效應導緻的符號間乾擾是限製通信速率的關鍵因素。除瞭傳統的均衡器（如MMSE、MLSE），本章將介紹基於ML/DL的聯閤檢測與均衡方法，以及如何更有效地檢測和恢復被ISI損壞的信號。 噪聲抑製與信號增強： 除瞭傳統的濾波器，我們將探討先進的信號降噪技術，如基於稀疏錶示的降噪、基於深度學習的端到端去噪算法，以及如何利用信號的先驗知識來增強信號的可用性。 下一代接入技術與頻譜利用： 超密集組網（UDN）與異構網絡（HetNets）： UDN通過部署大量小型基站（small cells）來提高網絡容量和覆蓋密度。HetNets則整閤瞭宏基站、微基站、皮基站等不同層級的網絡，實現資源的協同調度和優化。本章將分析這些技術如何緩解頻譜擁擠問題，並提高用戶體驗。 非地麵網絡（NTN）： 包括衛星通信、無人機通信等，NTN能夠提供廣域覆蓋，尤其是在地麵網絡難以到達的區域。我們將探討NTN如何與地麵網絡協同工作，構建無縫的全球通信連接。 太赫茲（THz）通信： THz頻段擁有極大的可用帶寬，為實現Tbps級的超高數據速率提供瞭可能，是未來超高速無綫通信的重要方嚮。本章將分析THz通信麵臨的挑戰（如傳播損耗大、器件復雜）以及潛在的解決方案。 四、 第三章：構築信任：無綫通信的安全新範式 在無綫通信日益普及和復雜化的背景下，本章將深入探討構建更安全、更可信的無綫通信環境所需的新型安全技術和理念。 物理層安全（Physical Layer Security, PLS）： 基於信道特性的密鑰生成： PLS利用無綫信道在不同用戶之間固有的隨機性和不對稱性，生成可用於加密的隨機密鑰。閤法用戶由於接收到的信道狀態相似，能夠共享密鑰，而竊聽者由於信道差異，難以獲得相同的密鑰。我們將介紹基於信道互信息、信道測量等方法的密鑰生成技術。 信號乾擾與隱匿技術： 通過對信號進行特殊調製、功率控製或引入乾擾，使閤法用戶能夠正常解調，而竊聽者則難以提取有效信息，甚至無法感知信號的存在。本章將探討隱匿通信（covert communication）等技術。 安全波束賦形： 在Massive MIMO係統中，通過精確的波束賦形，將信號能量聚焦於閤法用戶，同時使信號在其他方嚮（包括潛在竊聽者的方嚮）的能量最小化，從而提升通信的機密性。 加密與認證的創新應用： 後量子密碼學（Post-Quantum Cryptography, PQC）： 隨著量子計算機的發展，現有的公鑰加密算法（如RSA、ECC）麵臨被破解的風險。PQC旨在開發能夠抵抗量子計算機攻擊的加密算法，為無綫通信的長遠安全奠定基礎。我們將介紹格密碼、編碼密碼等PQC候選算法。 基於硬件的安全模塊： 利用安全芯片（如TPM）、安全執行環境（TEE）等硬件安全技術，為密鑰存儲、加密運算提供隔離和保護，防止軟件層麵的攻擊。 分布式身份認證與區塊鏈技術： 結閤去中心化的身份認證方案，如基於區塊鏈的身份管理，可以實現用戶身份的自主控製和可信驗證，降低單點故障和被攻擊的風險。 抗攻擊與容錯機製： 模糊通信（Fuzzy Communications）： 引入一定的“模糊性”到通信協議中，使得攻擊者即使截獲瞭信息，也難以精確提取或篡改，從而提高通信的魯棒性。 去中心化通信網絡與彈性架構： 建設不受單一中心控製的通信網絡，以及采用冗餘設計和故障轉移機製，能夠增強網絡對DoS攻擊和節點故障的抵抗能力。 安全多方計算（Secure Multi-Party Computation, SMPC）： 在不暴露原始數據的前提下，允許多方共同完成計算任務。在無綫通信中，可用於保護用戶隱私相關的計算，如位置服務、用戶行為分析等。 隱私保護與用戶數據安全： 差分隱私（Differential Privacy）： 通過在數據中添加數學上的噪聲，使得即便攻擊者擁有大量背景知識，也無法確定某個特定個體是否參與瞭數據集中，從而保護個體隱私。 匿名化技術與數據最小化原則： 采用各種匿名化手段（如假名化、聚閤化）來處理敏感數據，並遵循數據最小化原則，僅收集和處理必要的信息。 端到端加密的普及與增強： 確保信息在發送端被加密，在接收端纔被解密，中間任何節點（包括網絡運營商）都無法讀取通信內容。我們將探討端到端加密在不同應用場景下的挑戰與機遇。 五、 結論：邁嚮智能、安全、可靠的未來無綫通信 《解碼未來：下一代無綫通信的奧秘》通過對現代無綫通信所麵臨的挑戰的深入剖析，以及對突破性信號處理、編碼技術和新型安全範式的探索，勾勒齣一幅智能、安全、可靠的未來無綫通信圖景。本書不僅僅是一份技術指南，更是一次思想的啓迪，激發讀者對下一代通信的無限遐想。我們堅信，通過持續的技術創新和跨學科的閤作，人類將能夠剋服當前的障礙，構建一個更強大、更安全、更便捷的無綫互聯世界，為數字社會的蓬勃發展注入源源不斷的動力。本書的讀者將能夠理解當前無綫通信的脈絡，洞察未來技術的發展方嚮，並為迎接這場技術變革做好準備。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗堪稱流暢到令人驚嘆。作者在語言風格上保持瞭一種非常恰當的距離感——既不過分親昵，也不會顯得高高在上。很多技術書籍的難點在於，作者往往會假設讀者已經掌握瞭大量的先驗知識，從而在關鍵的過渡環節“偷工減料”。然而，這本書的每一章節之間都設置瞭非常巧妙的銜接點，好像有一條無形的絲綫牽引著讀者的注意力從一個主題平滑地過渡到下一個主題。我特彆喜歡其中關於信道容量的探討，作者沒有用過於花哨的辭藻去包裝，而是用最精準的語言揭示瞭信息傳輸的本質限製。這種樸實而有力的錶達方式，讓我在閱讀時能夠完全專注於信息的接收本身，而不用分心去解讀作者的寫作意圖，這對於吸收高密度信息來說，是極其重要的品質。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計實在太抓人眼球瞭，那種深邃的藍色調搭配流動的光綫，瞬間就讓人聯想到高速傳輸的數據流。我當時在書店裏隨手翻開，本以為會是一本晦澀難懂的教科書，沒想到它的敘述方式非常平易近人。作者似乎很懂得如何將復雜的理論拆解成一個個可以消化的模塊。我尤其欣賞它在介紹基礎概念時所采用的類比，比如用日常生活中的信件投遞係統來解釋信道編碼的原理，這讓一個非專業背景的讀者也能很快抓住核心思想。雖然我對深奧的數學推導並不是很感興趣，但這本書在不犧牲嚴謹性的前提下，成功地搭建瞭一座連接理論與實踐的橋梁。很多時候，我們看技術書籍，最怕的就是陷入純粹的公式堆砌，而這本書在這一點上做得非常好，它更注重“為什麼”而不是僅僅停留在“是什麼”。讀完前幾章，我已經對現代通信係統如何保證信息不失真有瞭一個全新的認知，那種豁然開朗的感覺，真是太棒瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排簡直是教科書級彆的典範，邏輯鏈條銜接得天衣無縫。它沒有急於拋齣那些令人望而生畏的編碼方案，而是花瞭大量的篇幅來闡述信息論的基礎框架和信道建模的重要性。我注意到作者在討論不同編碼技術（比如捲積碼和分組碼）的演進路徑時，總是會先提齣一個在當時環境下亟待解決的問題，然後自然而然地引齣相應的解決方案。這種“問題驅動”的教學方法極大地激發瞭我的學習興趣。我常常會讀到深夜，不是因為內容太難，而是因為想知道“下一個環節會如何解決當前這個難題”。尤其在講到迭代譯碼算法時，作者深入淺齣地對比瞭不同算法的優缺點和復雜度，那種細緻入微的分析，足以看齣作者在這一領域深厚的功底。對於想係統性構建知識體係的人來說，這本書無疑提供瞭一個堅實且優雅的骨架。

評分☆☆☆☆☆

我必須強調這本書在“係統性”和“前瞻性”上的平衡感。它沒有沉湎於已經被淘汰的舊技術，而是將重點放在瞭當前主流和未來可能發展的方嚮上，但即便是介紹前沿概念，也始終保持著堅實的基礎理論支撐。我特彆喜歡作者在討論糾錯編碼的理論極限時所展現齣的那種嚴謹和批判性思維。它不僅僅是告訴你“這個極限存在”，還會引導你去思考，在實際有限的資源和實時性要求下，如何最接近這個極限。這種鼓勵讀者進行批判性思考的寫作風格，對於培養工程師的創新能力至關重要。它不是一本死闆的“說明書”，更像是一位經驗豐富的前輩在嚮你傳授“如何像一個頂尖的通信專傢那樣思考問題”的方法論。讀完這本書，我感覺自己看待通信協議的方式都變得更加深思熟慮瞭。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我原本對手冊式的技術書籍不太抱有太高的期待，總覺得內容會比較乾癟。但《可靠和安全編碼》這本書徹底顛覆瞭我的看法。它不僅僅是知識的羅列，更像是一次深入的思維漫遊。書中穿插的一些曆史背景介紹和實際工程中的案例分析，讓那些冰冷的算法瞬間變得鮮活起來。比如，作者提到某個早期衛星通信中的誤碼率問題是如何通過引入特定的循環冗餘校驗碼得到瞭顯著改善的，這種真實的“痛點”與“解決方案”的結閤，極大地增強瞭知識的說服力。此外，排版和圖錶的質量也值得稱贊，那些復雜的碼圖和性能麯綫繪製得非常清晰，即使用放大鏡看細節也不會産生模糊感，這對於需要進行精確對比的讀者來說，簡直是福音。這本書的深度和廣度都拿捏得恰到好處，既能滿足初學者的入門需求，也能為資深工程師提供迴顧和參考的價值。