无线移动通信系统(第四版)(英文版) [美] Dharma P. Agrawal(D. P pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] Dharma P. AgrawalD. P 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121285134

商品编码：29522570609

包装：平装

出版时间：2016-04-01

基本信息

书名：无线移动通信系统(第四版)(英文版)

定价：89.00元

作者： Dharma P. Agrawal(D. P. 阿格拉沃尔)

出版社：电子工业出版社

出版日期：2016-04-01

ISBN：9787121285134

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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本书覆盖了无线移动通信所涉及的各个主题，还提供了开拓思维的实验项目，是无线移动通信本科课程的理想双语教材。

内容提要

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本书系统、全面地介绍了无线移动通信的基本理论，分析了无线移动通信所涉及的各个主题，包括无线移动信号的传输、蜂窝的基本概念、多路无线接入、多址技术、调制技术、信道分配技术、通信系统的设计、网络协议、现有的蜂窝系统、IEEE 802系列技术、Ad Hoc网络与传感器网络、无线网络的安全性与隐私问题、卫星通信系统等。为了加强对书中概念的理解，各章还给出了开拓思维的实验。

目录

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目 录CHAPTER 1 Introduction 11.1 History of Cellular Systems 11.2 Characteristics of Cellular Systems 121.3 Fundamentals of Cellular Systems 151.4 Cellular System Infrastructure 211.5 Network Protocols 241.6 IEEE 802.11 Technologies 241.7 Ad Hoc Networks 251.8 Sensor Networks 261.9 Wireless MANs, LANs, BANs, and PANs 271.10 Security and Privacy in Wireless Networks 281.11 Satellite Systems 281.12 Recent Advances 291.13 Outline of the Book 291.14 References 301.15 Problems 31Chapter 2 Mobile Radio Propagation 332.1 Introduction 332.2 Types of Radio Waves 332.3 Propagation Mechanisms 342.4 Free Space Propagation 352.5 Land Propagation 372.6 Path Loss 392.7 Slow Fading 412.8 Fast Fading 432.8.1 Statistical Characteristics of the Envelope 432.8.2 Characteristics of Instantaneous Amplitude 462.9 Doppler Effect 482.10 Delay Spread 502.11 Intersymbol Interference 512.12 Coherence Bandwidth 522.13 Cochannel Interference 522.14 Summary 532.15 References 532.16 Experiments 542.17 Open-Ended Projects 552.18 Problems 55Chapter 3 Cellular Concept 583.1 Introduction 583.2 Cell Area 583.3 Signal Strength and Cell Parameters 603.4 Capacity of a Cell 643.5 Frequency Reuse 663.6 How to Form a Cluster 673.7 Cochannel Interference 703.8 Cell Splitting 723.9 Cell Sectoring 723.10 Summary 753.11 References 753.12 Experiments 753.13 Open-Ended Projects 773.14 Problems 77Chapter 4 Multiple Radio Access 814.1 Introduction 814.2 Multiple Radio Access Protocols 824.3 Contention-Based Protocols 834.3.1 Pure ALOHA 844.3.2 Slotted ALOHA 854.3.3 CSMA 864.3.4 CSMA/CD 904.3.5 CSMA/CA 914.4 Comparison of CSMA/CD and CSMA/CA 954.5 Summary 954.6 References 954.7 Experiments 974.8 Open-Ended Projects 984.9 Problems 98Chapter 5 Multiple Division Techniques 1005.1 Introduction 1005.2 Concepts and Models for Multiple Divisions 1005.2.1 FDMA 1015.2.2 TDMA 1035.2.3 CDMA 1055.2.4 OFDM 1105.2.5 SDMA 1125.2.6 Comparison of Multiple Division Techniques 1135.3 Modulation Techniques 1145.3.1 Amplitude Modulation (AM) 1145.3.2 Frequency Modulation (FM) 1145.3.3 FSK 1165.3.4 Phase Shift Keying (PSK) 1165.3.5 Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) 1175.3.6 π/4QPSK 1175.3.7 Quadrature Amplitude Modulation (QAM) 1195.3.8 16QAM 1195.4 Summary 1205.5 References 1215.6 Experiments 1215.7 Open-Ended Projects 1225.8 Problems 122Chapter 6 Channel Allocation 1256.1 Introduction 1256.2 Static Allocation versus Dynamic Allocation 1266.3 Fixed Channel Allocation (FCA) 1266.3.1 Simple Borrowing Schemes 1276.3.2 Complex Borrowing Schemes 1276.4 Dynamic Channel Allocation (DCA) 1306.4.1 Centralized Dynamic Channel Allocation Schemes 1306.4.2 Distributed Dynamic Channel Allocation Schemes 1316.5 Hybrid Channel Allocation (HCA) 1326.5.1 Hybrid Channel Allocation (HCA) Schemes 1326.5.2 Flexible Channel Allocation Schemes 1336.6 Allocation in Specialized System Structure 1336.6.1 Channel Allocation in One-Dimensional Systems 1336.6.2 Reuse Partitioning-Based Channel Allocation 1346.6.3 Overlapped Cells–Based Channel Allocation 1356.7 System Modeling 1376.7.1 Basic Modeling 1376.7.2 Modeling for Channel Reservation 1396.8 Summary 1406.9 References 1416.10 Experiments 1416.11 Open-Ended Projects 1436.12 Problems 143Chapter 7 Mobile Communication Systems 1477.1 Introduction 1477.2 Cellular System Infrastructure 1477.3 Registration 1517.4 Handoff Parameters and Underlying Support 1537.4.1 Parameters Influencing Handoff 1537.4.2 Handoff Underlying Support 1547.5 Roaming Support 1567.5.1 Home Agents, Foreign Agents, and Mobile IP 1577.5.2 Rerouting in Backbone Routers 1597.6 Multicasting 1617.7 Ultra-Wideband Technology 1647.7.1 UWB System Characteristics 1647.7.2 UWB Signal Propagation 1657.7.3 Current Status and Applications of UWB Technology 1657.7.4 Difference between UWB and Spread Spectrum Techniques 1667.7.5 UWB Technology Advantages 1667.7.6 UWB Technology Drawbacks 1677.7.7 Challenges for UWB Technology 1677.7.8 Future Directions 1687.8 Femto Cell Network 1

作者介绍

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Dharma Prakash Agrawal 博士,美国俄亥俄州教育局计算机科学与工程专业杰出教授，美国辛辛那提大学电气工程与计算机科学系分布式移动计算中心的创办主任。他获得了IEEE计算机学会的众多证书和奖励，并被选为核心成员，他还是ACM、AAAS和WIF会士，美国国家发明家科学院的会员，2008年获得哈里谷德奖（IEEE CS Harry Goode Award）。Qing-An Zeng（曾庆安） 1997年于日本静岗大学获得电子工程学博士学位，毕业后进入日本电气株式会社（NEC），从事第三代移动通信系统的开发和研究，曾作为NEC的两名专家代表之一参加了第三代移动通信系统的数据层和网络层的标准制定工作，还作为NEC的专家代表参加了香港第三代移动通信系统的选定工作。1999年，他被美国辛辛那提大学聘为教授、博士生导师。他还是IEEE高级会员。

文摘

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序言

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《现代通信技术原理与实践》 本书聚焦于现代通信系统中的核心原理，深入剖析了信号传播、调制解调、信道编码、多址接入以及网络架构等关键技术。本书旨在为读者构建一个全面且深入的通信系统理解框架，为进一步探索无线通信、卫星通信、光纤通信等特定领域的研究和开发奠定坚实基础。 第一部分：通信系统基础 第一章：信号与系统 本章首先回顾了信号的基本概念，包括连续时间信号与离散时间信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号等。重点讲解了傅立叶级数和傅立叶变换在信号分析中的作用，如何将信号分解为不同频率的成分，以及频谱的概念。接着，引入了系统的定义，区分了线性系统与非线性系统、时不变系统与时变系统、因果系统与非因果系统。详细阐述了卷积在描述线性时不变系统输入输出关系中的核心地位，并介绍了系统的频率响应，解释了系统如何影响信号的频谱。最后，讨论了采样定理，强调了数字信号处理中离散化过程的关键性，以及采样率的选择对信号保真度的影响。 第二章：信道特性与模型 本章深入探讨了通信信道的物理特性及其对信号传输的影响。详细分析了各种信道类型，包括加性高斯白噪声（AWGN）信道、衰落信道（如瑞利衰落、莱斯衰落）、多径传播信道以及非线性信道。对于衰落信道，详细讲解了其成因（如反射、散射、衍射）及其统计特性，包括幅度衰落、相位衰落和时延扩展。引入了信道冲激响应、功率延迟谱和相关函数等概念，用于量化信道的时域和频域特性。讨论了信道模型在通信系统设计和性能评估中的重要性，并介绍了几种常用的信道仿真方法。此外，本章还关注了信道容量的概念，即在给定信道条件下可达到的最大可靠传输速率，为后续的信道编码和调制方案选择提供理论依据。 第三章：数字信号的表示与编码 本章聚焦于如何有效地将模拟信息转换为数字信号，并为后续的传输和处理做准备。详细介绍了模拟信号的数字化过程，包括采样、量化和编码。深入讲解了各种量化技术，如均匀量化和非均匀量化，以及量化噪声的影响。在编码方面，重点介绍了香农编码理论，阐述了信源编码的基本目标是去除冗余，提高数据压缩效率，以及预测编码（如DPCM）和变换编码（如DCT）等常用方法。本章还讨论了信道编码的基本原理，旨在通过引入冗余来提高数据在噪声信道中的传输可靠性。介绍了纠错码的基本概念，如汉明码、卷积码和Turbo码等，并解释了它们如何检测和纠正错误。 第二部分：关键通信技术 第四章：调制与解调技术 本章详细阐述了将数字信号映射到载波信号以进行传输的各种调制技术。对幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等模拟调制方式进行了回顾。重点讲解了数字调制技术，包括幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）和相移键控（PSK）等基本方案。深入分析了正交幅度调制（QAM）及其变体，如16-QAM、64-QAM等，它们通过在幅度和相位上同时进行编码，显著提高了频谱效率。讨论了不同调制方式在功率效率、带宽效率和实现复杂度方面的权衡。在解调方面，介绍了相干解调和非相干解调的原理，以及最佳接收器的概念。 第五章：信道编码与纠错 本章深入探讨了提高通信系统鲁棒性的核心技术——信道编码。在前一章介绍的基础上，本章更详细地分析了各种纠错码的编码和解码算法。重点讲解了分组码（如BCH码、里德-所罗门码）和卷积码的代数结构和译码算法（如维特比译码）。介绍了现代高性能的编码技术，如Turbo码和LDPC码，它们通过迭代译码大大逼近香农限。分析了不同编码方案的编码增益、纠错能力以及译码复杂度。本章还讨论了交织（Interleaving）技术在对抗突发错误方面的作用，以及它与信道编码协同工作的重要性。 第六章：多址接入技术 本章聚焦于允许多个用户在同一通信资源（如频段、时隙、码字）上共享通信网络的关键技术。详细介绍了频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）等传统多址技术的基本原理、优缺点和适用场景。深入分析了CDMA的核心思想——利用正交码实现用户之间的分离。重点讲解了先进的多址技术，如正交频分多址（OFDMA），它是4G和5G移动通信系统的核心技术，通过将带宽划分为多个正交子载波来实现高频谱效率和灵活的资源分配。讨论了这些技术在容量提升、系统性能和用户体验方面的影响。 第七章：多输入多输出（MIMO）系统 本章详细介绍了MIMO技术，这是一种利用多个发射天线和多个接收天线来同时提升通信系统容量和可靠性的革命性技术。阐述了MIMO系统的基本原理，包括空间复用（Spatial Multiplexing）、空间分集（Spatial Diversity）和波束赋形（Beamforming）。深入分析了不同MIMO架构，如单用户MIMO（SU-MIMO）和多用户MIMO（MU-MIMO）。讲解了MIMO系统中的关键算法，如预编码（Precoding）和检测（Detection）。讨论了MIMO技术对提升数据传输速率、克服衰落效应以及改善链路预算的显著作用，并展望了其在未来无线通信系统中的发展前景。 第三部分：通信网络与系统 第八章：通信网络架构与协议 本章将视角从单链路通信扩展到整个通信网络。介绍了不同层次的网络架构，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层，以及它们在通信系统中的职责。重点讲解了网络层中的路由选择机制和拥塞控制策略。在协议方面，详细介绍了TCP/IP协议栈中的关键协议，如IP、TCP和UDP，并分析了它们在数据传输中的作用。对于无线通信网络，还介绍了蜂窝网络架构、移动性管理和切换机制。讨论了网络协议的设计原则，以及它们如何实现高效、可靠和公平的资源分配。 第九章：信息论基础与香农容量 本章深入探讨了通信系统中信息传输的理论极限。从信息熵的概念出发，解释了信息量、随机变量和概率分布之间的关系。详细阐述了互信息的概念，以及它如何度量两个随机变量之间的依赖性。核心内容是对香农信道容量的推导和解释，即在给定信道特性下，能够可靠传输信息的最大速率。本章强调了香农容量作为通信系统设计目标的重要性，以及各种编码和调制技术如何努力逼近这一理论极限。讨论了不同类型的信道（如AWGN信道、衰落信道）的容量计算公式，以及如何通过信号处理技术来提高实际通信速率。 第十章：未来通信系统展望 本章放眼未来，探讨了当前通信技术发展的前沿和未来通信系统的可能发展方向。讨论了5G及未来6G通信系统的关键技术，包括毫米波通信、太赫兹通信、大规模MIMO、人工智能在通信中的应用（如智能波束赋形、资源管理）、以及网络切片等概念。展望了物联网（IoT）、车联网（V2X）、增强现实（AR）/虚拟现实（VR）等新兴应用对通信系统的需求，以及这些需求将如何推动通信技术的创新。讨论了信息安全、能源效率和频谱共享等挑战，并探讨了应对这些挑战的潜在解决方案。 通过对本书内容的学习，读者将能全面掌握现代通信系统的基本原理、核心技术和网络架构，为理解和设计下一代通信系统打下坚实的理论基础。

评分☆☆☆☆☆

我不得不提一下这本书的语言风格，它既保持了学术的严谨性，又充满了恰到好处的亲和力。作者在阐述复杂算法和网络协议时，并没有一味地堆砌艰涩的术语，而是巧妙地运用类比和比喻，让那些深奥的理论变得触手可及。阅读过程更像是在听一位经验丰富的导师耐心讲解，而不是在啃一本冰冷的教科书。即便遇到一些需要反复琢磨的段落，作者的表述也总能提供多角度的解释，确保读者能够真正消化吸收，而不是仅仅停留在表面的理解。这种教育者的智慧，贯穿始终，让整个学习过程充满了乐趣和成就感。

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