OFDM水声通信 周胜利 王昭辉 OFDM水声通信技术原理接收机设计方法书籍

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胡晓毅 译
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店铺: 中图天下图书专营店
出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121337048
商品编码:29412712994
包装:平塑
开本:16
出版时间:2018-05-01

具体描述



本书以高速OFDM水声通信技术为主线,内容涉猎广泛,概念原理阐述清楚,逻辑性强。从OFDM水声通信各关键技术的原理阐述到OFDM水声通信接收机的设计方法以及OFDM 水声MODEM的研制;从单用户的MIMO-OFDM到多用户MIMO-OFDM水声通信的设计应用;从OFDM的中继传输到OFDM网络编码以及水声测距与定位。通过学习本书可以加深对OFDM水声通信相关原理及设计的理解。 本书可作为水声通信相关本科高年级和研究生的教材或参考书,也可供相关工程技术人员学习和参考。
Shengli Zhou(周胜利)教授,IEEE Fellow。1995年于中国科技大学获得学士学位,2002年于美国明尼苏达州立大学获得博士学位。现任美国康涅狄格州立大学电子计算机工程学院教授,同时担任无线通信研究实验室(WCRL)主任和水下传感器网络实验室(USWN)主任。目前主要研究领域为水声通信和网络、编码理论和应用、传感器网络、无限定位和目标追踪。现任IEEE Journal of Oceanic Engineering 和 IEEE Trans. On Signal Processing的副主编。2007年他获得了美国为科学家和工程学家设立的“早期职业奖”,是康涅狄格州立大学一位获得该奖的员工。
胡晓毅,厦门大学信息科学与技术学院教授,中国电子学会会员。近年来主持或参与多项国家自然科学基金项目,主要研究方向为水声通信网络物理层技术、多载波调制技术、扩频通信。 关联
本书可作为电子与通信工程,水声通信及物理学等相关的本科及研究生教材,也可作为相关领域工程技术人员的参考书。

目 录 1章 引言 1 1.1 研究背景 1 1.1.1 水声的早期探索 1 1.1.2 水声通信媒介 1 1.1.3 水下和网络 2 1.2 水声(UWA)信道的特点 2 1.2.1 声速 2 1.2.2 传播损失 4 1.2.3 时变多径 6 1.2.4 声传播模型 7 1.2.5 环境噪声和外部干扰 8 1.3 通带信道的输入和输出关系 9 1.3.1 各径自有多普勒扩展的线性时变信道 9 1.3.2 具有共同多普勒扩展的线性时变信道 10 1.3.3 线性时不变信道 11 1.3.4 幅度和时延变化的线性时变信道 11 1.3.5 依频率衰减的线性时变信道 11 1.4 水声通信中的调制技术 12 1.4.1 跳频 FSK 12 1.4.2 直接序列扩展频谱 12 1.4.3 单载波调制 13 1.4.4 扫频(S2C)载波调制 13 1.4.5 多载波调制 14 1.4.6 多输入多输出技术 14 1.4.7 水声通信的近期发展 15 1.5 本书的组织结构 15 2章 OFDM基本知识 17 2.1 零后缀的OFDM 17 2.1.1 发射信号 17 2.1.2 接收机处理 19 2.2 循环前缀的OFDM 20 2.2.1 发射信号 20 2.2.2 接收机处理 21 2.3 OFDM相关的问题 21 2.3.1 ZP-OFDM与CP-OFDM 21 2.3.2 峰值平均功率比 22 2.3.3 功率谱和带宽 22 2.3.4 子载波分配 22 2.3.5 总的数据速率 23 2.3.6 设计指南 23 2.4 离散傅里叶变换的实现 23 2.5 OFDM的挑战和补救方法 24 2.5.1 分集合并和信道编码的益处 25 2.6 MIMO-OFDM 27 2.7 文献注记 29 3章 多进制LDPC编码的OFDM 30 3.1 OFDM的信道编码 30 3.1.1 信道编码 30 3.1.2 编码调制 31 3.1.3 编码的OFDM 32 3.2 多进制LDPC码 33 3.2.1 多进制的规则循环码 34 3.2.2 多进制非规则LDPC码 35 3.3 编码 36 3.4 译码 37 3.4.1 初始化 38 3.4.2 变量节点到校验节点更新 39 3.4.3 校验节点到变量节点更新 39 3.4.4 初始判决和译码输出 40 3.5 码设计 41 3.5.1 规则循环码的设计 41 3.5.2 非规则LDPC码的设计 42 3.5.3 准循环的多进制LDPC码 43 3.6 编码的OFDM的仿真结果 45 3.7 文献注记 47 4章 PAPR控制 48 4.1 PAPR的比较 48 4.2 PAPR的减小 50 4.2.1 限幅 50 4.2.2 选择性映射 51 4.2.3 载波峰值 52 4.3 文献注记 53 5章 接收机综述和预处理 54 5.1 OFDM接收机综述 54 5.2 接收机预处理 55 5.2.1 接收机的预处理 55 5.2.2 数字实现 56 5.2.3 频域过采样 59 5.3 频域的输入/输出关系 59 5.3.1 单输入单输出信道 59 5.3.2 单输入多输出信道 61 5.3.3 多输入多输出信道 61 5.3.4 信道矩阵结构 62 5.4 OFDM接收机的分类 62 5.4.1 ICI-忽略的接收机 63 5.4.2 ICI-感知的接收机 64 5.4.3 逐块处理 65 5.4.4 块间处理 65 5.4.5 讨论 65 5.5 仿真信道的接收机性能界 65 5.5.1 仿真水声信道 66 5.5.2 时变信道下的ICI影响 66 5.5.3 SISO信道的中断性能 67 5.6 扩展到CP-OFDM 68 5.6.1 接收机预处理 68 5.6.2 频域的输入/输出关系 68 5.7 文献注记 69 6章 检测,同步和多普勒扩展估计 70 6.1 基于互相关的方法 71 6.1.1 基于互相关的检测 71 6.1.2 基于互相关的同步和多普勒扩展估计 74 6.2 CP-OFDM的检测、同步和多普勒扩展的估计 76 6.2.1 具有自重复的CP-OFDM前导码 76 6.2.2 基于自相关的检测、同步和多普勒扩展估计 77 6.2.3 实现 78 6.3 一个ZP-OFDM块的同步和多普勒扩展估计 79 6.3.1 基于空子载波的盲估计 80 6.3.2 导频辅助的估计 80 6.3.3 基于判决辅助的估计 80 6.4 多普勒扩展估计的仿真结果 81 6.4.1 CP-OFDM的RMSE性能 81 6.4.2 ZP-OFDM的RMSE性能 82 6.4.3 CP-OFDM和ZP-OFDM的盲估计方法的比较 83 6.5 实用的设计实例 84 6.6 残余多普勒频移估计 85 6.6.1 重采样后的模型 85 6.6.2 残余多普勒频移补偿的影响 86 6.6.3 两种残余多普勒频移估计方法 88 6.6.4 仿真结果 88 6.7 文献注记 90 7章 信道和噪声方差估计 91 7.1 ICI-忽略的信道估计问题描述 91 7.1.1 输入/输出关系 91 7.1.2 基于字典的描述 92 7.2 ICI-忽略的稀疏信道感知 93 7.2.1 字典分辨率与信道稀疏性 94 7.2.2 稀疏因子 95 7.2.3 导频数目与路径数目 95 7.3 ICI-感知的稀疏信道感知 96 7.3.1 问题描述 96 7.3.2 ICI-感知的信道感知 97 7.3.3 导频子载波的分布 98 7.3.4 数据符号的影响 98 7.4 稀疏恢复算法 99 7.4.1 匹配追踪 99 7.4.2 ?1范数小化 99 7.4.3 通过FFT实现矩阵矢量乘法 101 7.4.4 计算复杂度 102 7.5 扩展到多输入信道 102 7.5.1 ICI-忽略的稀疏信道感知 102 7.5.2 ICI-感知的稀疏信道感知 103 7.6 噪声方差估计 104 7.7 噪声预白化 105 7.7.1 噪声谱估计 105 7.7.2 频域白化 106 7.8 文献注记 106 8章 数据检测 107 8.1 ICI-忽略的OFDM的逐符号检测 108 8.1.1 单输入单输出信道 108 8.1.2 单输入多输出信道 109 8.2 ICI-感知的OFDM中的块数据检测 110 8.2.1 MAP均衡 111 8.2.2 具有先验信息的线性MMSE均衡器 111 8.2.3 扩展到单输入多输出信道 113 8.3 带状ICI的OFDM的数据检测 114 8.3.1 BCJR算法及Log-MAP算法实现 114 8.3.2 因子图算法和高斯消息传递 116 8.3.3 相关高斯消息的计算 117 8.3.4 扩展到SIMO信道 118 8.4 MIMO-OFDM的数据检测 118 8.4.1 ICI-忽略的MIMO-OFDM 118 8.4.2 完全ICI的均衡 119 8.4.3 带状ICI均衡 119 8.5 MIMO-OFDM数据检测中的MCMC检测法 120 8.5.1 ICI-忽略的MIMO检测的MCMC检测法 121 8.5.2 带状ICI的 MIMO检测的MCMC检测法 121 8.6 文献注记 122 9章 逐块处理的OFDM接收机 123 9.1 非迭代ICI-忽略的接收机 124 9.1.1 非迭代ICI-忽略的接收机结构 124 9.1.2 仿真结果:ICI-忽略的接收机 124 9.1.3 实验结果:ICI-忽略的接收机 124 9.2 非迭代ICI-感知的接收机 127 9.2.1 非迭代ICI-感知的接收机结构 127 9.2.2 仿真结果:ICI-感知的接收机 127 9.2.3 实验结果:ICI-感知的接收机 128 9.3 迭代接收机处理 129 9.3.1 迭代的ICI-忽略的接收机 129 9.3.2 迭代的ICI-感知的接收机 129 9.4 ICI-渐进的接收机 130 9.5 仿真结果:ICI-渐进的接收机 131 9.6 实验结果:ICI-渐进的接收机 134 9.6.1 BLER性能 134 9.6.2 环境影响 135 9.6.3 渐进的接收机与迭代的ICI-感知的接收机对比 136 9.7 讨论 136 9.8 文献注记 137 10章 分簇的信道自适应OFDM接收机 138 10.1 信道时变特性的说明 138 10.2 基于簇的块间信道变化的建模 139 10.3 基于簇自适应的块间接收机 140 10.3.1 簇偏移的估计和补偿 141 10.3.2 基于簇自适应的稀疏信道估计 143 10.3.3 信道再估计和簇的变化更新 145 10.4 实验结果:MACE10 146 10.4.1 总体的重采样后的BLER性能 146 10.4.2 重采样后的BLER性能 148 10.5 实验结果:SPACE08 149 10.6 讨论 151 10.7 文献注记 151 11章 深海水平信道的OFDM通信 152 11.1 深海水平通信的模型 153 11.1.1 发射信号 153 11.1.2 成簇多径信道的建模 153 11.1.3 接收信号 154 11.2 基于判决反馈的接收机设计 155 11.3 基于因子图的联合IBI/ICI均衡 156 11.3.1 概率问题的提出 156 11.3.2 基于因子图的均衡 157 11.4 迭代的块间接收机处理 158 11.5 仿真结果 160 11.6 AUTEC环境下的实验结果 162 11.7 扩展到水下广播网络 164 11.7.1 水下广播网络 164 11.7.2 半仿真实验结果:MACE10 165 11.8 文献注记 167 12章 参数化的外部干扰抵消的OFDM接收机 168 12.1 干扰的参数化 168 12.2 干扰抵消的迭代OFDM接收机 169 12.2.1 初始化 171 12.2.2 干扰检测与估计 171 12.2.3 信道估计、均衡和信道译码 172 12.2.4 噪声方差估计 173 12.3 仿真结果 173 12.3.1 时不变信道 173 12.3.2 时变信道 174 12.3.3 不同SIR下所提出的接收机的性能 175 12.3.4 干扰检测与估计 175 12.4 实验结果:AUTEC10 176 12.5 半仿真结果:SPACE08 178 12.6 讨论 179 12.7 文献注记 179 13章 集中式的MIMO-OFDM 180 13.1 ICI-忽略的MIMO-OFDM模型 181 13.2 ICI-忽略的MIMO-OFDM接收机 181 13.2.1 非迭代的ICI-忽略的MIMO-OFDM接收机 181 13.2.2 迭代的ICI-忽略的MIMO-OFDM接收机 181 13.3 仿真结果:ICI-忽略的MIMO-OFDM 183 13.4 SPACE08实验结果:ICI-忽略的MIMO-OFDM 184 13.5 ICI-感知的MIMO-OFDM模型 185 13.6 ICI-渐进的MIMO-OFDM接收机 186 13.6.1 接收机概述 186 13.6.2 稀疏信道估计与噪声方差估计 187 13.6.3 联合ICI/CCI 均衡器 188 13.7 仿真结果:ICI-渐进的MIMO-OFDM 188 13.8 SPACE08实验:ICI-渐进的MIMO-OFDM 189 13.9 MACE10实验:ICI-渐进的MIMO-OFDM 191 13.9.1 两个发射机的BLER性能 191 13.9.2 有三个和四个发射机的BLER性能 192 13.10 ICI-渐进的MIMO-OFDM的初始化 192 13.11 文献注记 192 14章 分布式的MIMO-OFDM 194 14.1 模型 195 14.2 多个重采样的前端处理 195 14.3 基于多用户检测的迭代接收机 196 14.3.1 频域过采样的预处理 197 14.3.2 联合信道估计 198 14.3.3 多用户数据检测和信道译码 198 14.4 基于单用户检测(SUD)的迭代接收机 199 14.4.1 单用户译码 199 14.4.2 MUI的建立 200 14.5 用MACE10数据仿真两个用户 201 14.5.1 有/无频域过采样的MUD接收机 201 14.5.2 SUD接收机和MUD接收机的性能 202 14.6 用MACE10和SPACE08数据仿真MIMO-OFDM 205 14.6.1 一个移动单发射机用户加上一个静止的两发射机用户 205 14.6.2 一个移动的单发射机用户加上一个静止的三发射机用户 205 14.6.3 两个移动单发射机用户加上一个静止的两发射机用户 206 14.7 文献注记 206 15章 异步多用户OFDM 207 15.1 异步多用户OFDM的模型 208 15.2 重叠截断和干扰聚合 209 15.2.1 重叠截断 209 15.2.2 干扰聚合 210 15.3 异步多用户OFDM接收机 210 15.3.1 整体的接收机结构 210 15.3.2 块间干扰的相减 211 15.3.3 时域到频域转换 212 15.3.4 迭代的多用户接收和残余干扰抵消 213 15.3.5 干扰重建 214 15.4 实验网络中的多用户异步研究 214 15.5 仿真结果 216 15.5.1 时变信道下的两个用户 217 15.5.2 时不变信道下的多用户 218 15.6 半仿真结果:MACE10 220 15.7 文献注记 221 16章 中继信道的OFDM 222 16.1 单中继网络中的动态编码协作 222 16.1.1 中继操作 223 16.1.2 目的节点的接收机处理 224 16.1.3 讨论 225 16.2 基于可变速率的信道编码的设计举例 225 16.2.1 码设计 225 16.2.2 仿真结果 226 16.3 基于分层删除和纠错编码的设计举例 228 16.3.1 码设计 228 16.3.2 实现 228 16.3.3 游泳池实验 229 16.3.4 海洋实验 230 16.4 线路网络上的动态块循环 233 16.4.1 逐跳中继和Turbo中继 233 16.4.2 动态块循环传输 234 16.4.3 讨论 235 16.5 文献注记 235 17章 OFDM调制的物理层网络编码 236 17.1 OFDM调制的PLNC模型 237 17.2 三种迭代的OFDM接收机 238 17.2.1 检测和译码分别迭代 238 17.2.2 迭代的异或PLNC检测和译码 239 17.2.3 迭代的通用PLNC检测和译码 240 17.3 时不变信道下的中断概率界 241 17.4 仿真结果 241 17.4.1 单径时不变信道 242 17.4.2 多径时不变信道 242 17.4.3 多径时变信道 243 17.5 实验结果:SPACE08 244 17.6 文献注记 246 18章 OFDM调制解调器的研制 247 18.1 声调制解调器的部件 247 18.2 空气中的OFDM声调制解调器 248 18.3 实验室用OFDM调制解调器 248 18.4 AquaSeNT OFDM调制解调器 249 18.5 文献注记 250 19章 水下测距与定位 251 19.1 测距 251 19.1.1 单程信号 251 19.1.2 双程信号 252 19.1.3 高精度测距的挑战 252 19.2 水下GPS 252 19.2.1 概述 252 19.2.2 单程传播时间估计 253 19.2.3 定位 254 19.2.4 跟踪算法 255 19.2.5 仿真结果 259 19.2.6 湖中外场实验 261 19.3 请求式异步定位 261 19.3.1 定位步骤 262 19.3.2 发起者的定位算法 263 19.3.3 被动节点的定位算法 264 19.3.4 湖中实验的定位性能结果 265 19.4 文献注记 267 附录A 压缩感知 268 附录B 实验描述 273 参考文献 277

《水下无线通信:探索未知疆域的奥秘》 一、引言 在浩瀚的海洋深处,隐藏着无尽的奥秘与宝藏。然而,探索这些未知疆域的脚步,却常常被传统无线通信技术的局限所阻碍。水下环境的严苛挑战,如信号衰减快、带宽受限、多径效应显著以及噪声干扰强等,使得陆地无线通信领域成熟的解决方案难以直接套用。因此,开发适应水下环境的创新通信技术,已成为现代海洋科学研究、水下资源开发、军事应用乃至环境监测等领域不可或缺的关键。 本书旨在为读者构建一个全面而深入的水下无线通信知识体系。我们将从基础理论出发,逐步深入到各种主流和新兴的水下通信技术,重点剖析其工作原理、关键技术难点及其解决方案。通过对不同通信媒介和调制解调方案的详尽解读,读者将能够理解为何水下通信如此独特,以及如何克服重重困难,实现可靠高效的水下数据传输。 二、水下通信环境的独特性与挑战 海洋,作为地球上最大的连通空间,其物理环境对电磁波的传播特性提出了严峻的考验。与空气介质截然不同,水对无线电波的吸收和衰减极高,导致电磁波在水下传播的距离非常有限。这使得传统的无线电通信方式在水下基本失效。 信号衰减与传播距离限制: 水的导电性强,对高频电磁波的吸收作用显著,即使是低频电磁波,其衰减速度也远超空气。这意味着,即使使用较低的通信频率,有效通信距离也常常只能达到几米到几十米,远不能满足实际应用的需求。 带宽受限: 受限于传播损耗和环境噪声,水下通信系统通常只能在较低的频率范围内工作,这直接导致了可用带宽的严重不足。有限的带宽限制了数据传输速率,使得高清视频、大量数据的实时传输成为难题。 多径效应与信道衰落: 海底地形复杂,存在大量反射面(如海底、海面、物体表面),信号在传播过程中会经历多次反射、折射和散射,形成多条传播路径。这些路径到达接收端的时延差和幅度差异巨大,导致信号叠加时产生严重的干扰,即多径效应。这不仅会降低信号的清晰度,还可能引起信号的深度衰落,导致通信中断。 环境噪声干扰: 海洋是一个充满噪声的环境。来自海洋生物、船只航行、地质活动、波浪拍打等各种因素产生的噪声,会叠加到通信信号上,严重影响信号的识别和解码。特别是低频段,噪声更为复杂和持续。 时延与抖动: 水的密度和温度变化会影响信号的传播速度,导致通信时延的不确定性,即时延抖动。这对于需要精确时间同步的应用,如水下定位、协同控制等,是一个重要的挑战。 压力与腐蚀: 水下设备需要承受巨大的压力,并且长期暴露在海水中会面临腐蚀问题,这增加了设备设计的复杂性和成本。 理解并应对这些挑战,是设计有效水下通信系统的基础。本书将逐一分析这些环境因素如何影响通信性能,并介绍能够有效缓解这些问题的方法。 三、水声通信:海洋的“语言” 鉴于电磁波在水下的局限性,声波因其在水中传播损耗相对较低,成为目前最广泛使用的水下无线通信媒介。水声通信利用声波来承载信息,其原理与我们日常的语音交流有相似之处,但需要更精密的信号处理技术来应对复杂的海洋环境。 声波传播特性: 声波在水中的传播速度约为1500米/秒,远低于光速,这导致了显著的时延。然而,与电磁波相比,声波在水中的衰减速度要慢得多,这使得在一定距离内进行通信成为可能。声波的频率越高,衰减越快,因此水声通信通常工作在kHz范围。 水声通信系统组成: 一个典型水声通信系统包括发送端和接收端。发送端将输入的数字信号转换成声信号,通过换能器(如扬声器)发射出去。接收端则使用水听器(如麦克风)接收声信号,再将其转换回数字信号进行处理。 关键技术挑战与对策: 调制解调技术: 由于带宽受限和多径干扰,需要设计高效的调制解调方案。调频(FM)、调相(PM)以及后来的更复杂的调制技术,如相位编码(PSK)、正交频分复用(OFDM)等,都被用于提高频谱利用率和抗干扰能力。 信道均衡: 为了对抗多径效应引起的码间干扰(ISI),信道均衡技术至关重要。自适应均衡器(如LMS、RLS算法)能够根据实时信道变化调整均衡器的参数,有效消除多径干扰。 纠错编码: 为了应对噪声和衰落,需要引入纠错编码技术,如卷积码、里德-所罗门码、Turbo码等,以检测和纠正传输过程中产生的错误。 时钟同步与载波恢复: 由于水下信道的时延和抖动,接收端需要精确地恢复发送端的时钟和载波频率,以便正确地解码信号。这通常通过特殊的同步序列和算法来实现。 本书将深入探讨水声通信的各种技术细节,包括不同调制方案的优缺点,以及先进的均衡和编码技术在水声通信中的应用。 四、探索其他水下通信媒介与技术 除了广泛应用的水声通信,科学家和工程师们还在不断探索其他可能的水下通信媒介和技术,以期克服水声通信的固有局限,如低速率和高时延。 可见光通信(VLC): 利用激光或LED发出的可见光进行信息传输。在清澈的水体中,可见光衰减较小,且具有极高的带宽潜力,可以实现非常高的数据传输速率。然而,可见光通信对水体能见度高度敏感,在浑浊水域或远距离传输时面临巨大挑战。同时,需要精确的指向性控制,以避免信号丢失。 低频无线电通信: 虽然高频无线电在水下衰减严重,但极低频率(VLF)和超低频率(ELF)的电磁波在水下的穿透能力相对较强,可以传播较远的距离。然而,其带宽极窄,数据传输速率非常低,主要用于军事通信等特定场景。 传感器网络与节点协同: 构建分布式的传感器网络,通过多跳通信的方式将数据汇聚。在这种模式下,每个节点之间的通信距离可以很短,从而选择最适合的通信方式。节点的协同与路由算法成为关键。 混合通信系统: 结合不同通信技术的优势,构建混合通信系统。例如,在水下建立一个由声波和可见光组成的混合网络,近距离高速数据传输使用可见光,远距离低速率通信使用声波。 本书将对这些新兴的水下通信技术进行介绍,分析其潜力和局限,并展望未来的发展方向。 五、水下通信的应用前景 水下无线通信技术的进步,正以前所未有的方式推动着人类对海洋的认知和利用。 海洋科学研究: 实时监测海洋环境数据,包括温度、盐度、深度、洋流、生物活动等,为气候变化研究、海洋生态保护提供数据支持。部署水下传感器网络,进行长期、大范围的海洋观测。 水下资源开发: 支持海底油气勘探、矿产资源开发等作业,实现对水下设备的远程控制与数据采集,提高作业效率和安全性。 军事应用: 水下侦察、情报收集、水下作战平台的通信与协同,以及水下目标跟踪与识别。 水下考古与探索: 实时传输水下考古现场的影像数据,支持水下文物的发掘和研究。 海洋工程: 监测海底管道、桥梁、水坝等基础设施的状态,进行水下结构的维护与管理。 水下机器人与AUV/ROV通信: 实现对水下自主航行器(AUV)和遥控潜水器(ROV)的精确控制,以及任务数据的实时回传。 环境监测与预警: 实时监测海啸、地震等海洋灾害的发生,及时发布预警信息。 六、结论 水下无线通信是一个充满挑战与机遇的交叉学科领域。本书通过深入浅出的讲解,力求为读者提供一个坚实的理论基础和前沿的技术视野。从理解水下环境的独特性,到掌握水声通信的关键技术,再到展望未来新兴通信媒介的应用,我们希望本书能激发读者对这一领域的兴趣,并为其在未来的研究与实践中提供有价值的参考。随着技术的不断发展,我们有理由相信,水下无线通信将为我们揭开更多海洋的神秘面纱,拓展人类在蓝色星球上的活动边界。

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这本书的封面和标题都散发着一种严谨的学术气息,一看就知道是针对专业领域的深度研究。我对OFDM技术在水声通信中的应用一直很感兴趣,因为传统的水声通信面临着多径效应、频率选择性衰落等严峻挑战,而OFDM恰好能很好地解决这些问题。这本书的出现,无疑为我提供了一个深入理解这一前沿技术的好机会。我特别关注接收机设计部分,这部分通常是实现高性能水声通信的关键。如何有效地抑制和补偿水声信道的各种损伤,如何设计出低复杂度、高鲁棒性的OFDM接收机,这些都是我迫切想从书中找到答案的问题。此外,作者周胜利和王昭辉的名字也让我对这本书的学术价值充满信心,他们在这个领域的研究必然有着深厚的积累。我期望这本书不仅能提供理论上的指导,还能有实际的工程案例分析,这样更有助于我将理论知识转化为实际应用,解决我在项目开发中遇到的实际问题。我对于书中是否会提及最新的OFDM变种在水声通信中的应用,以及对于不同水声环境下的OFDM参数优化方案,都充满了期待,希望能有令人耳目一新的内容。

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这本书的书名和作者阵容,让我对它的内容充满了好奇和期待。作为一个在水声通信领域摸爬滚打多年的工程师,我深知OFDM技术在克服水声信道复杂性方面的巨大潜力。然而,将OFDM技术成功应用于实际的水声通信系统,尤其是在接收端,面临着诸多挑战。我非常关注书中关于OFDM接收机设计的具体方法论,例如在处理多径效应、频率偏移、相位噪声等问题时,有哪些先进的算法和技术?我希望能从书中学习到如何设计出既能保证高性能,又兼顾低功耗和低复杂度的OFDM水声通信接收机。此外,我对书中是否会涵盖OFDM在不同类型水声环境(如浅海、深海、近岸等)下的性能表现和优化策略,以及相关的实际测试数据和分析,抱有很高的期望。这本书的出版,无疑为我们这些一线工程师提供了一个系统学习和深入理解OFDM水声通信技术的好机会,我期待能从中获得宝贵的知识和启示,并将其应用于实际的水声通信系统设计中,推动该领域的技术进步。

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翻阅这本书的目录,就可以感受到其内容的深度和广度。OFDM技术在水声通信中的应用,是一个集通信理论、信号处理、海洋工程于一体的交叉学科领域。我是一名海洋声学方向的研究人员,对水声通信有着浓厚的兴趣,尤其是OFDM这种能够有效应对水声信道复杂性的调制方式。我对书中关于OFDM在水声信道中的物理层建模和仿真方法非常感兴趣,因为这能帮助我更直观地理解OFDM信号在水下环境中的传播特性和衰减机制。此外,接收机设计部分,我希望能够深入了解OFDM接收机中关键模块的设计思路,例如如何进行精确的信道估计和均衡,如何实现高效的同步,以及如何应对水声信道特有的时变性和非线性。书中能否提及OFDM水声通信在实际工程中的应用案例,例如在水下探测、水下网络通信等方面的进展,也会让我觉得这本书的价值得到进一步的体现。我期待书中能对OFDM技术在水声通信中的优势和局限性进行全面的评价,并对未来的发展方向提出展望。

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刚拿到这本《OFDM水声通信》,就被其厚重的体量和严谨的排版所吸引。作为一个对水声通信理论和实践都颇感兴趣的在校博士生,OFDM技术一直是我的重点研究方向之一。在论文写作和项目研究中,我常常需要参考最新的研究成果和技术方案,而这本由周胜利和王昭辉两位专家撰写的书籍,无疑是一个宝贵的资源。我特别关注书中关于OFDM系统性能分析的部分,尤其是在低信噪比、高多普勒频移等恶劣水声条件下的表现。理解OFDM在这些极端情况下的行为规律,对于设计出具有鲁棒性的水声通信系统至关重要。同时,我对书中在接收机端如何处理非高斯噪声、非线性失真以及其他复杂的信道效应非常感兴趣。期望书中能包含最新的OFDM变种,例如L-OFDM、FBMC等在水声通信中的应用探索,以及对这些技术在实际应用中可能遇到的问题及解决方案的探讨。我也希望书中能提供一些关于OFDM水声通信系统仿真平台搭建和使用的指导,这将有助于我进行更深入的研究和验证。

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这本《OFDM水声通信》的出版,对于我这样一名在水声通信领域摸索多年的工程师来说,简直是及时雨。近些年,随着海洋探测、水下导航、水下安防等需求的不断增长,对水声通信的带宽、可靠性和速率要求也越来越高。OFDM技术以其高效的频谱利用率和强大的抗多径能力,被认为是解决这些瓶颈的理想技术。我一直对OFDM在水声信道下的具体实现细节,比如均衡算法的选择、载波频率偏移的补偿、以及同步方案的设计等问题感到困惑。这本书的标题明确指出了“接收机设计方法”,这正是我目前最需要的知识。我希望能从中学习到如何在复杂的海洋环境中,构建一个稳定可靠的OFDM水声通信接收系统,包括详细的理论推导、算法的分析以及可能的硬件实现建议。书中关于OFDM调制解调、信道编码、以及信道估计的章节,如果能结合水声信道的特点进行深入剖析,那将是对我工作极大的帮助。我对书中能够提供一些实际的仿真结果或实验数据来验证理论的有效性,也抱有很大的期望。

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