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张勇，滕颖蕾，宋梅著 著

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• 频谱管理
• 动态频谱接入
• 无线网络
• 信息与通信工程
• 无线电技术
• 人工智能
• 优化算法

店铺： 炫丽之舞图书专营店

出版社： 北京邮电大学出版社有限公司

ISBN：9787563528912

商品编码：29659256620

包装：平装

出版时间：2012-05-01

基本信息

书名：认知无线电与认知网络

定价：36.00元

作者：张勇,滕颖蕾,宋梅著

出版社：北京邮电大学出版社有限公司

出版日期：2012-05-01

ISBN：9787563528912

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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内容提要

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　　《认知无线电与认知网络》全面而系统地介绍了认知无线电和认知网络两大技术，认知无线电网络是目前成熟的认知网络实例化网络应用。本书从认知科学方法论特性开始，具体介绍了认知无线电的发展、频谱感知和分配，重点介绍协同感知技术，频谱共享技术；认知网络定义、特征及关键技术、认知网络路由、跨层设计及安全问题，标准化进展和认知无线电实验平台等。
　　《认知无线电与认知网络》旨在为研究认知无线电、认知网络及下一代网络技术的专业技术人员、管理人员，特别是从事该方向理论研究和算法设计的人员作为专业学习书籍使用。同时，本书也适合学习认知无线电、认知网络技术的大专院校的相关专业师生提供阅读参考，并可作为理论教材和学习参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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现代通信的智慧之眼：智能信号处理与网络协同的新篇章 在信息爆炸的时代，无线通信系统面临着前所未有的挑战。频谱资源日益紧张，用户需求激增，通信环境复杂多变，这些都对传统的固定式、被动式通信模式提出了严峻考验。如何让通信系统更加“聪明”，能够自主感知、理解并适应环境，从而更有效地利用频谱、提升通信质量、增强网络韧性，成为现代通信领域的研究热点。 本书并非直接探讨“认知无线电”或“认知网络”这两个特定术语，而是将目光聚焦于支撑这些先进概念实现的底层技术和核心思想。它深入剖析了现代通信系统中，智能信号处理技术如何赋予系统“感知”与“决策”的能力，以及网络协同机制如何构建一个更加灵活、高效、智能的通信生态。 第一部分：洞悉频谱的“耳朵”——智能信号处理的基石 在信息传输的战场上，频谱是最宝贵的资源。智能信号处理技术，如同为通信系统装上了精密的“耳朵”，能够以前所未有的精度去“听”和“辨”无线电信号。本部分将从以下几个维度，详细阐述智能信号处理在现代通信中的核心作用： 信号检测与识别的艺术： 如何从嘈杂的背景噪声中精准地捕捉到目标信号？如何快速准确地判断信号的类型、调制方式、发射源身份？本书将深入探讨基于统计学、机器学习以及深度学习的信号检测与识别算法，例如能量检测、特征匹配、盲源分离、谱估计等。我们将揭示这些算法如何在复杂多变的电磁环境中，实现对信号的“洞若观火”。例如，在对抗性干扰环境下，如何通过非线性变换和高阶统计量分析，有效抑制干扰，提取微弱的信号；在海量信号涌入的场景下，如何利用深度神经网络，实现对信号的快速分类和识别，为后续的频谱分配和管理提供依据。 频谱感知与监测的智能： 传统的频谱监测方式往往效率低下且成本高昂。智能信号处理技术能够构建出更具“智慧”的频谱感知系统。我们将详细介绍动态频谱感知的方法，如周期性扫描、事件触发式感知、以及基于用户行为预测的感知策略。这包括利用快速傅里叶变换（FFT）、小波分析等工具进行频谱的实时分析，并结合机器学习模型，预测频谱的使用趋势，从而实现对频谱资源的动态、精细化管理。例如，如何利用深度卷积神经网络（CNN）对频谱数据进行特征提取和模式识别，从而更准确地预测出频谱的可用性，避免与已授权用户发生干扰。 自适应信号处理的精妙： 通信环境并非一成不变，信号的传播路径、干扰源、噪声水平都可能随时变化。自适应信号处理技术赋予了通信系统“自我调整”的能力。本书将重点讲解自适应滤波器的设计与应用，如最小均方（LMS）算法、递归最小二乘（RLS）算法等，以及它们在均衡、干扰抑制、信道估计等方面的作用。例如，在信道衰落严重的情况下，如何利用自适应均衡器，实时地调整滤波器的系数，消除由于多径效应引起的符号间干扰；在存在强烈的窄带干扰时，如何利用自适应陷波滤波器，精确地抑制干扰频点，保证信号的正常传输。 高级调制与编码技术的演进： 为了在有限的频谱内传输更多的数据，我们需要更高效的调制与编码技术。本书将探讨诸如正交频分复用（OFDM）、MIMO（多输入多输出）、大规模MIMO等先进技术，并深入研究其背后的信号处理原理。例如，OFDM如何通过将高速数据流分割成多个低速数据流，并在多个正交子载波上传输，有效抵抗频率选择性衰落；MIMO技术如何通过利用空间维度，在发射端和接收端采用多个天线，实现空间复用或分集增益，大幅提升数据传输速率和可靠性。 第二部分：协同共赢的“大脑”——智能网络的新范式 单一的通信设备若想实现最优性能，往往需要与整个网络进行协同。本部分将聚焦于构建一个能够“思考”和“协作”的网络，从而实现资源的优化配置、性能的协同提升以及整体的鲁棒性增强。 网络协同感知与决策： 单个节点的感知能力有限，但多个节点协同起来，就能获得更全面、更准确的环境信息。本书将探讨分布式感知、协同频谱感知以及基于多智能体协同的决策机制。例如，如何让多个认知节点相互共享其感知到的频谱信息，并通过某种融合算法（如投票机制、加权平均等）形成对整个区域频谱状态的统一认知，从而做出更优的频谱接入决策。 软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）的赋能： SDN和NFV为构建智能网络提供了强大的基础设施。本书将分析SDN如何通过将控制平面与数据平面分离，实现网络策略的集中化管理和动态配置，以及NFV如何将网络功能从专用硬件解耦出来，运行在通用计算平台上，从而赋予网络更大的灵活性和可编程性。例如，利用SDN控制器，可以根据实时的网络流量和业务需求，动态地重新规划数据流路径，优化网络吞吐量；通过NFV技术，可以按需部署和伸缩各种网络服务（如防火墙、负载均衡器），降低网络运营成本。 分布式资源管理与调度： 在一个庞大而动态的网络中，如何有效地分配和管理有限的资源（如频谱、功率、计算能力），是实现高效通信的关键。本书将介绍各种分布式资源管理和调度算法，包括博弈论在资源分配中的应用、基于强化学习的动态调度策略、以及考虑用户满意度和公平性的资源分配方案。例如，如何利用博弈论的模型，设计一种激励机制，鼓励用户主动交出不使用的频谱资源；如何利用强化学习算法，让网络中的基站或接入点自主学习最优的功率和速率分配策略，以最大化整体吞吐量或最小化干扰。 面向服务的网络（SoN）的实现： SoN的核心思想是将网络功能封装成服务，并允许根据需求动态地调用和编排这些服务。本书将探讨如何利用智能信号处理和网络协同技术，实现SoN的自动化运维和智能化服务。例如，当用户提出新的通信服务需求时，SoN系统能够自动识别并组合所需的网络功能（如信道编码、调制解调、路由选择等），并为其动态地分配所需的网络资源，实现“服务即插即用”。 网络安全与隐私保护的智能化： 随着通信网络越来越智能化，其面临的安全威胁也日益严峻。本书将探讨如何利用智能信号处理和网络协同技术，构建更安全的通信环境。这包括异常流量检测、入侵检测与防御、以及基于加密和认证的隐私保护机制。例如，如何利用机器学习模型，分析网络流量的统计特征，及时发现并阻断恶意攻击；如何通过去中心化的身份验证机制，保护用户身份和通信数据的隐私。 本书的独特价值在于： 它并非简单罗列“认知”的概念，而是深入挖掘了实现这些“认知”能力背后的技术细节和实现原理。读者将在这里找到关于信号处理算法如何赋予通信系统“感知”能力的具体解释，以及网络协同机制如何让通信系统“思考”和“决策”的实践指导。本书致力于为通信工程师、研究人员和学生提供一个全面而深入的视角，帮助他们理解和掌握现代通信系统中智能化的发展脉络和前沿技术，从而在下一代通信网络的建设与创新中发挥关键作用。它将引领读者，不仅去理解“认知”本身，更去掌握“认知”是如何实现的，以及如何利用这些技术，构建一个更加智能、高效、可靠的未来通信世界。

评分☆☆☆☆☆

总结而言，这本《认知无线电与认知网络》在我看来，是一部连接“现在”与“未来”的桥梁之作。它没有被过去的技术限制所束缚，而是坚定地拥抱了智能化、自适应化的未来趋势。从实际操作层面看，它为设计和部署下一代自组织、自配置、自修复的无线网络系统，提供了一套完备的理论基石和工具箱。它促使我重新审视了传统频谱规划的局限性，并激发了我对利用计算智能解决资源竞争问题的浓厚兴趣。这本书的价值不在于它提供了多少现成的“标准答案”，而在于它提出了更深刻、更具前瞻性的“问题框架”，引导我们在日益复杂的电磁环境中，构建出真正高效、灵活的通信基础设施。我强烈推荐所有关心无线通信进化方向的人士仔细研读。

评分☆☆☆☆☆

这本《认知无线电与认知网络》的出版，无疑为我们这个快速迭代的无线通信领域注入了一剂强心针。我本以为这会是一本偏向于理论推导和晦涩数学模型的教科书，毕竟“认知”这个词汇本身就自带一种高深的学术光环。然而，初翻阅时，我立刻被它那种直击应用层面的叙述方式所吸引。它没有沉湎于过往的频谱分配困境，而是将视角大胆地投向了未来——一个无线资源不再是稀缺品，而是可以根据环境、需求动态调度的智能生态系统。书中对环境感知机制的深入剖析尤其令人印象深刻，它不仅仅是罗列了各种传感技术，更是精妙地阐述了如何将这些“感官数据”有效地转化为可执行的决策信号。这种从被动接收到主动学习、从固定规则到自适应优化的范式转变，是本书最核心的价值所在。对于那些希望理解5G乃至6G时代，无线系统如何摆脱传统授权和非授权频段的僵化束缚，迈向真正的“智能互联”的工程师和研究人员来说，这本书提供了一个清晰且富有洞察力的路线图。

评分☆☆☆☆☆

如果说前几章奠定了理论基础，那么书中关于“认知网络架构的演进”的论述则真正展现了作者的前瞻性思维。我特别欣赏它对分层结构——从感知层、决策层到执行层——的详细解构。这套框架清晰地展示了，一个真正的认知系统如何通过闭环反馈机制实现自我优化。尤其是决策层面的讨论，它引入了诸如强化学习（RL）和深度Q网络（DQN）等新兴的AI技术在频谱管理中的潜力。这种跨越式的技术融合，是目前许多传统无线通信教材所欠缺的。它不仅告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么是这样”，以及“未来会如何发展”。这使得本书不仅仅是一本技术参考书，更像是一份对未来十年无线通信行业发展趋势的预测报告。对于希望在技术前沿占据制高点的从业者，这本书提供的战略性视角是无可替代的。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，我对这类技术书籍往往抱有一种谨慎的态度，生怕陷入故纸堆里的理论。但这本书成功地避免了这种陷阱，它在保持技术严谨性的同时，展现出了惊人的可读性和逻辑流畅性。文字的组织极为清晰，没有不必要的冗余，每一个段落都服务于构建整体的认知系统蓝图。更值得称赞的是，作者在阐述复杂概念时，善于使用生动的类比和精心设计的图表来辅助理解。比如，在解释“非平稳信道特性”如何挑战传统通信模型的稳定性时，书中用到的动态环境模型比我以往读过的任何论文都要直观易懂。这对于需要快速掌握核心思想、减少学习曲线的读者来说，无疑是巨大的福音。它不要求读者具备深厚的数学背景才能入门，却能引导具备一定基础的读者深入到研究前沿。

评分☆☆☆☆☆

阅读此书的过程，就像是参加了一场由顶尖技术专家主导的深度研讨会。它最大的优点在于其广度与深度的完美平衡。在广度上，它涵盖了从底层物理层信号处理的迭代创新，到上层网络协议栈的重构思想，甚至触及到了认知安全和能效优化等跨学科议题。而在深度上，它并没有止步于概念的泛泛而谈。例如，在讨论“频谱共享”这一关键环节时，作者没有采用简单的概述，而是深入剖析了博弈论模型在协调多用户接入冲突中的具体应用，并结合实际的仿真案例展示了不同决策算法的性能差异。这种将前沿数学工具与实际工程问题紧密结合的叙事手法，极大地提升了内容的实用性和可信度。对我个人而言，它解答了我长期以来关于“如何有效管理异构网络中的动态资源池”的困惑，它提供了一套系统化的、可操作的框架，而非零散的知识点堆砌。