空间多维协同传输理论与关键技术 白琳,梁仙灵,肖振宇,金荣洪,于全 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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白琳，梁仙灵，肖振宇，金荣洪，于全 著

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• 空间多维协同传输
• 协同传输
• 无线通信
• 多维空间
• 信号处理
• 信息论
• 通信理论
• 无线网络
• MIMO
• 干扰抑制

店铺： 北京群洲文化专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115383587

商品编码：29354671253

包装：精装

出版时间：2015-05-01

基本信息

书名：空间多维协同传输理论与关键技术

定价：98.0元

作者：白琳,梁仙灵,肖振宇,金荣洪,于全

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2015-05-01

ISBN：9787115383587

字数：441千字

页码：

版次：1

装帧：精装

开本：小16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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1.理论基础和创新技术成果的综合体；
　　2.科研工作的理想参考书；
　　3.**科研项目的技术成果；
　　4.本书作者所在的团队多年来一直致力于宽带无线通信方面的相关研究，已承担过多项***重点科研项目，具有从理论到工程实践的相关基础。
　　5.本书从空间多维信号传输以及多天线系统的原理出发，分别介绍了在地基、空基以及天基协同传输系统中如何**程度利用空间维度资源提升系统性能以及频谱效率。

 

内容提要

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本书从空间多维信号传输以及多天线系统的原理出发，分别介绍了在地基、空基以及天基协同传输系统中如何大程度利用空间维度资源提升系统性能以及频谱效率。本书主要内容包括自适应天线系统、MIMO多天线系统中的空间多维信号发送、接收，多天线设计以及迭代信号处理等基础理论与关键技术。基于以上理论与技术，本书还从实际应用角度出发，分别介绍了空间多维协同传输在地基、空基以及天基通信系统中的特点及应用。
　　本书内容丰富、结构清晰，是一本理论与实践并重的技术书籍，可作为移动互联网络通信相关专业研究生的教材，亦适合于从事相关领域研究的科研工作者阅读与参考。

目录

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作者介绍

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白琳，1982年生，男，博士，北京航空航天大学电子信息工程学院副教授。以作者著有英文专著一部:《Low Complexity MIMO Detection》，由美国Springer出版社于2012年出版，2012年销售145本；作者中文专著一部《空间信号组合理论与关键技术》，由人民邮电出版社于2013年出版。

文摘

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序言

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理论探索与工程实践的桥梁：现代信息系统中的协同传输新篇章 在信息爆炸的时代，数据的生成、传输和处理能力已成为衡量一个国家科技实力和综合国力的重要指标。随着互联网的普及和物联网、人工智能、云计算、大数据等前沿技术的飞速发展，信息系统正朝着更加复杂、高效、智能化的方向演进。其中，如何克服传统单向、单一维度的信息传输模式的局限，实现多源、多模态、多场景下的信息高效协同传输，成为制约信息系统性能提升的关键瓶颈。本文旨在深入探讨信息系统在复杂环境下的协同传输问题，解析其背后的理论基础，并展望相关关键技术的工程实现路径，为构建下一代信息基础设施提供理论支撑与技术启示。 一、 协同传输的理论基石：信息融合与资源优化 传统的通信理论主要关注单个信道的容量、噪声抑制和编码效率，侧重于点对点的可靠传输。然而，在现代复杂的信息系统中，信息往往是分散在多个节点、以多种形式存在的，并且对传输的时效性、准确性和鲁棒性都有更高的要求。因此，协同传输的理论核心在于如何将来自不同信源、不同模态（如文本、图像、语音、视频、传感器数据等）的信息进行有效的融合，以及如何根据动态变化的网络环境和应用需求，对有限的传输资源（如带宽、功率、时延等）进行智能化的优化配置，以实现整体传输性能的最大化。 信息融合是协同传输的基石。它不仅仅是简单的信息叠加，而是通过一定的算法和模型，将分散的、冗余的、甚至是互补的信息进行整合，提炼出更全面、更精确、更可靠的整体信息。根据融合的层次和阶段，信息融合可以分为低层融合（原始数据融合）、中层融合（特征融合）和高层融合（决策融合）。例如，在智能交通系统中，来自摄像头、雷达、GPS和车辆自身传感器的数据，通过低层融合可以获得更准确的车辆位置和速度信息；通过中层融合，可以识别出不同类型的交通事件；而高层融合则能基于这些信息做出最优的交通信号控制或路径规划决策。信息融合的理论发展，借鉴了统计学、概率论、模糊逻辑、神经网络、深度学习等多个学科的成果，不断涌现出如卡尔曼滤波、粒子滤波、贝叶斯网络、证据理论等经典融合算法，以及以卷积神经网络、循环神经网络为代表的深度学习模型，它们在处理高维、非线性、不确定性信息方面展现出强大的优势。 资源优化是实现协同传输的关键。在网络资源有限且需求不断变化的背景下，如何公平、高效地分配传输带宽、功率、时延等资源，是协同传输必须解决的难题。这涉及到多用户调度、功率控制、拥塞控制、路由选择等一系列问题。传统的最优资源分配方法往往基于静态或简化的模型，难以适应现实网络的高度动态性和复杂性。因此，现代协同传输理论更加依赖于先进的优化理论和算法，如凸优化、组合优化、随机优化、博弈论以及机器学习中的强化学习等。例如，在5G网络切片场景下，需要为不同的应用服务（如增强现实、自动驾驶、远程医疗）分配定制化的网络资源，这需要精细化的资源调度和策略选择，强化学习在其中扮演着越来越重要的角色，它能够通过与环境的交互学习最优的资源分配策略，实现动态自适应的资源管理。 二、 关键技术探索：多维度赋能协同传输 为了实现理论上的协同传输目标，一系列关键技术正经历着前所未有的发展和突破。这些技术涵盖了从信号处理、网络架构到应用层面的多个环节，共同构建起现代信息系统协同传输的强大支撑。 1. 多模态信息处理与特征提取： 随着传感器技术的进步和数据采集能力的增强，信息不再局限于单一的文本或语音。图像、视频、传感器数据、生物信号等多种模态信息的融合，成为信息系统提升感知和决策能力的重要途径。针对不同模态信息的特性，需要开发相应的预处理、特征提取和表示方法。例如，对于图像信息，纹理、颜色、形状等特征至关重要；对于语音信息，声谱图、梅尔频率倒谱系数（MFCC）等是常用的特征。深度学习模型，特别是卷积神经网络（CNN）和长短期记忆网络（LSTM），在提取和学习多模态信息的高阶抽象特征方面表现出色，为信息融合奠定了坚实基础。 2. 分布式信源编码与联合编码： 在协同传输场景下，多个信源产生的信子需要被高效地编码，以便在传输过程中最大化信息量同时最小化码率。分布式信源编码，如分布式香农编码，允许不同信源在编码时无需完全了解其他信源的信息，这在网络拓扑复杂、信息共享受限的情况下尤为重要。而联合编码则是在更广阔的范围内，对多个信源的信子进行协同编码，以充分利用信源间的相关性，进一步压缩冗余，提高传输效率。这包括了对信源相关性的建模、码率分配策略的设计以及高效的编码算法的开发。 3. 多址接入与信道协同： 在多用户共享的通信环境中，如何有效地让多个用户同时接入并可靠地传输数据，是多址接入技术的核心。传统的频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和正交频分多址（OFDMA）等技术，在应对日益增长的用户数量和多样化的业务需求时，面临着频谱效率和灵活性上的挑战。下一代通信技术，如5G甚至6G，正在探索更加灵活和智能的多址接入方案，例如基于深度学习的动态资源分配、基于博弈论的竞争与合作机制，以及利用人工智能预测信道状态并进行协同资源分配。此外，信道协同技术，如协作通信、中继通信和分布式MIMO，通过多用户之间的信息共享和协作，可以克服信道衰落、扩展覆盖范围，提高系统的整体吞吐量和可靠性。 4. 网络拥塞控制与服务质量保障（QoS）： 随着网络流量的爆炸式增长，网络拥塞成为影响信息传输性能的普遍问题。有效的拥塞控制算法能够动态地调整发送速率，避免网络崩溃，并尽可能地公平分配资源。传统TCP的拥塞控制机制在高速、长时延的网络环境下表现不佳。因此，需要开发更先进的拥塞控制策略，例如基于机器学习的自适应拥塞控制，通过预测网络状态和用户行为来主动调整发送速率。同时，为了满足不同应用对传输性能（如时延、丢包率、带宽）的需求，服务质量保障（QoS）技术至关重要。这包括了资源预留、优先级调度、流量整形等技术，旨在为关键业务提供可靠的传输保障。 5. 安全与隐私保护： 在信息协同传输过程中，数据的安全性和隐私性是不可忽视的重要议题。当多个节点共享和传输信息时，面临着数据泄露、恶意攻击、身份伪造等风险。因此，需要综合运用加密技术（如公钥加密、对称加密、同态加密）、身份认证、访问控制、隐私计算等手段，确保传输过程中的数据机密性、完整性和可用性。例如，在多方安全计算（MPC）和联邦学习（FL）等技术中，可以在不泄露原始数据的情况下进行协同计算和模型训练，有效保护了用户隐私。 三、 应用前景展望：赋能智慧未来 协同传输理论与关键技术的进步，将深刻地影响我们生活和工作的方方面面，催生出更加智能、高效、安全的下一代信息系统。 在智慧城市领域，协同传输将支持城市基础设施的精细化管理和智能化调度。例如，通过融合来自不同传感器的交通流量、环境监测、公共安全等数据，可以实现城市交通的实时优化、环境污染的精准预测、应急事件的快速响应，提升城市运行效率和居民生活品质。 在工业互联网和智能制造中，协同传输是实现设备互联、数据驱动决策、柔性生产的关键。从工厂车间的传感器数据到企业管理层的信息系统，协同传输能够实现生产过程的实时监控、故障预测、能耗优化，推动制造业向智能化、个性化方向发展。 在智能医疗领域，协同传输将促进远程诊断、远程手术、个性化健康监测的发展。通过融合来自医学影像、生理传感器、电子病历等多种来源的数据，可以实现更精准的疾病诊断，为患者提供更优质的医疗服务，尤其是在偏远地区，能够有效缓解医疗资源不均的问题。 在自动驾驶和智能交通领域，协同传输是实现车辆之间、车辆与基础设施之间信息交互的基础。通过低时延、高可靠的协同传输，车辆能够实现对周围环境的精准感知、协同决策和安全通信，为实现完全自动驾驶提供必要的支持。 在人机交互和虚拟现实/增强现实（VR/AR）领域，协同传输将支撑更加沉浸式、交互式的体验。高质量的音视频流、传感器数据以及实时反馈信息需要在用户和虚拟环境之间高效协同传输，为用户提供身临其境的感受。 总而言之，协同传输理论与关键技术的不断发展，正为构建一个万物互联、信息共享、智能决策的未来信息社会奠定坚实的基础。从基础理论的深入挖掘，到关键技术的持续创新，再到广泛的应用落地，协同传输正在成为信息科学与工程领域中最具活力和前景的研究方向之一。

评分☆☆☆☆☆

说实话，拿到这本书时，我的第一反应是它会非常硬核，充满各种复杂的公式和图表，可能需要一定的专业背景才能啃得动。但越翻阅，越发现它的魅力所在。作者们并没有一上来就抛出晦涩难懂的定义，而是从一个宏观的视角，娓娓道来空间传输的挑战和多维协同的必要性。我特别喜欢其中一些关于“维度”的讨论，它不像我们日常理解的那样简单，而是从信息承载、传输路径等多个角度进行了延展。我开始思考，在不同维度下，信息的“密度”和“流动性”会有怎样的差异？而“协同”又是如何在这些差异中找到平衡点的？书中有提到一些具体的传输模型，虽然我不能完全理解其中的数学推导，但作者们通过形象的比喻和图示，让我大致把握了核心思想。例如，他们将多维协同比作一个庞大的交通网络，如何调度不同维度的“车辆”在各自的“道路”上高效运行，同时又能相互配合，避免拥堵。这让我对信息传输的理解上升到了一个新的层次。我感觉这本书不仅仅是教我“怎么做”，更是让我去“理解为什么”。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最深刻的印象是它对“空间”概念的重新定义。我们通常认为空间就是三维的，但这本书却从一个更宏大的视角，将信息的传输维度延伸到了更高的层面。我之前从未想过，信息传输还可以有“多维协同”这样的概念。它让我意识到，我们所处的宇宙，可能比我们想象的要复杂得多，信息在其中穿梭的方式也更加多样。我喜欢作者们在阐述理论时，那种严谨又不失逻辑的风格。他们并没有回避技术细节，而是用清晰的语言，一步步地引导读者去理解复杂的概念。我尤其对书中关于“协同传输”的几点论述感到耳目一新。它不是简单的叠加，也不是简单的并行，而是一种更深层次的、有机的结合。我开始思考，在实际应用中，这种多维协同传输会带来怎样的变革？比如，在构建全球性的物联网，或者是在地外文明的探索过程中，这样的技术能发挥怎样的作用？这本书让我对未来的通信技术充满了想象，也让我对作者们的智慧和创造力充满了敬意。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就吸引了我，那种深邃的蓝色背景，点缀着抽象的几何线条，仿佛直指着宇宙的无限可能。我本身对空间和信息传输领域就充满好奇，一直以来总觉得我们在处理海量数据时，似乎总有一层“看不见”的瓶颈。这本书的名字《空间多维协同传输理论与关键技术》正好戳中了我的兴趣点，让我对接下来的内容充满了期待。尤其是作者团队的名字，白琳、梁仙灵、肖振宇、金荣洪、于全，虽然我不熟悉他们的名字，但“理论与关键技术”的组合，总给人一种严谨、深入的学术底蕴。我希望这本书能为我揭示那些隐藏在技术背后的深刻原理，让我理解在三维甚至更高维度空间中，信息是如何被高效、稳定地传递的。我很好奇，他们是如何将“协同”这一概念，应用到如此复杂的传输过程中，这背后一定有许多精妙的设计和巧妙的算法。我希望它不仅仅是理论的堆砌，更能看到作者们在实际应用方面的思考，比如在未来的太空探索、深空通信，甚至是量子计算领域，这些理论可能扮演怎样的角色。这本书就像一个等待我探索的宝藏，我迫不及待地想潜入其中，去发现那些未知的知识和创新的火花。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对前沿科技充满好奇的爱好者，尤其是那些能够彻底改变我们生活方式的技术。当我在书店看到《空间多维协同传输理论与关键技术》这本书时，我立刻被它所吸引。它不仅仅是一个枯燥的学术著作，更像是一扇通往未来的窗口。我一直觉得，随着我们对宇宙的探索越来越深入，对通信的需求也越来越多元化，传统的二维传输模式已经难以满足需求。这本书的出现，恰恰填补了我在这方面的认知空白。我尤其对“协同”这两个字很感兴趣，它意味着信息传输不再是孤立的个体行为，而是多个主体之间相互配合、资源共享的过程。我开始想象，在遥远的星系之间，如何通过多维协同来确保通信的稳定和高效？这背后涉及到的技术挑战该有多么巨大？我希望这本书能够深入浅出地解读这些技术难题，并给出一些令人信服的解决方案。书中涉及到的“关键技术”部分，更是让我充满了期待，我希望看到一些创新性的算法、协议，甚至是一些全新的硬件设计理念，能够真正地推动空间信息传输迈向新的里程碑。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，很多看似科幻的概念，其实都隐藏在严谨的科学研究之中。《空间多维协同传输理论与关键技术》这本书，正是这样一本能够连接现实与未来的著作。它的标题本身就充满了吸引力，让我对其中蕴含的深邃知识充满了好奇。我尤其对“多维协同”这一概念感到着迷。在我看来，这不仅仅是技术上的革新，更是思维模式上的飞跃。它暗示着我们能够从全新的维度去理解和优化信息传输的效率。我希望这本书能够详细阐述，在不同的空间维度下，信息是如何进行“协同”的，以及这种协同能够带来怎样的优势。我期待能够看到作者们提出的具体理论模型，以及支撑这些理论的数学工具。同时，“关键技术”部分更是我关注的重点，我相信这本书能够揭示一些目前尚未公开的技术细节，或者是一些具有前瞻性的技术发展方向。它可能会触及到我在其他地方无法获取到的前沿信息，让我对未来的通信和信息技术有一个更清晰的认识。