无线通信中的极化信息处理 9787115376855 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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郭彩丽，刘芳芳，冯春燕，曾志民 著

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• 信号处理
• 通信工程
• 电磁场与微波技术
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店铺： 韵读图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115376855

商品编码：29866773633

包装：平装

出版时间：2015-07-01

图书基本信息
图书名称	无线通信中的极化信息处理	作者	郭彩丽,刘芳芳,冯春燕,曾志民
定价	89.0元	出版社	人民邮电出版社
ISBN	9787115376855	出版日期	2015-07-01
字数	478千字	页码
版次	1	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.4Kg

内容简介

极化作为电磁波的固有性质，是无线通信可资利用的重要信息。但在无线通信中，对这一信息资源研究开发的深度和广度还远远不能与其重要性相称。本书围绕无线通信中极化信息处理的理论与技术展开，共分为7章。~2章介绍了极化信息处理概况及极化基础理论；第3~6章深入探讨了无线通信中极化信息处理的理论和方法，包括极化信道建模，极化调制/解调，极化频谱感知，极化频谱共享等；第7章展示了实验验证平台在极化频谱共享方面的功能和成果。

作者简介

郭彩丽， 2008年6月毕业于北京邮电大学，现在北京邮电大学信息与通信工程学院从事教学与科研工作，IEEE WCM ,IEEE ICC, IEEE Globle等通信领域期刊和会议审稿人，中国高科技产业化研究会信号与信息处理专家委员会委员。

目录

编辑推荐

1.在国际上率先深入开展了无线极化信道建模，无线信号极化调制，无线信号极化感知，无线极化频谱共享等一系列新理论和新方法的研究. 2.本书的研究均来自作者从事的实际研究工作，部分内容汇总了所承担的国家自然科学基金“基于认知与极化信号处理的功放能效研究”（项目编号：61271177）和“极化域频谱感知理论与技术研究”（项目编号：60902047）等项目的突出研究成果. 3.该书成果将开创无线通信极化信息处理的新的理论体系，并进一步丰富和完善极化信息处理基础理论。 4.该书的出版有望填补外关于无线通信领域极化信号处理研究的空白。

文摘

序言

探索无限可能：无线通信的下一代篇章 无线通信，一项已经深刻改变人类社会进程的颠覆性技术，正以前所未有的速度演进。从最初的电报到如今的5G乃至展望6G，其核心驱动力始终在于不断提升信息传输的效率、容量、可靠性以及安全性。而在这场技术革新的浪潮中，一个关键但常常被忽略的维度——极化信息——正逐渐浮现，成为开启无线通信下一代篇章的钥匙。 传统的无线通信系统，在很大程度上依赖于信号的幅度和相位进行信息编码和解码。然而，电磁波除了具有幅度和相位这两个基本属性外，还拥有一个至关重要的特性：极化。极化描述了电磁波电场矢量的振荡方向，它携带着丰富的空间信息和方向性信息，是电磁波在传播过程中固有的属性。长期以来，极化信息在无线通信领域被视为一种附属特性，甚至在某些应用中因其复杂性而被有意忽略。然而，随着对通信性能极限的不断追求，以及对更智能、更高效通信方式的渴望，科研人员和工程师们开始重新审视并深入挖掘极化信息的潜力。 极化信息处理，正是指将极化作为一种独立的、可控的信息维度，并在此基础上设计新的通信方案、优化系统性能、提升通信能力的系统性研究与工程实践。它不再仅仅关注如何将信息“装载”到信号的幅度和相位上，而是开始思考如何利用电磁波的“姿态”——即它的极化特性——来承载更多的信息，或者为信息传输提供额外的维度。这种全新的视角，为解决当前无线通信面临的瓶颈问题，以及应对未来层出不穷的通信需求，提供了革命性的思路。 深度挖掘：极化信息的丰富内涵与应用前景 极化信息的丰富性体现在多个层面： 极化状态的多样性： 极化状态并非只有简单的线极化和圆极化。通过组合不同的线极化方向和相位关系，可以产生大量的椭圆极化状态。这些不同的极化状态，可以被视为独立的“信息载体”，承载着额外的比特信息，从而在不增加频谱资源占用、不提升瞬时功率消耗的情况下，实现数据量的倍增。这种极化复用技术，有望成为未来提高频谱效率的关键手段。 极化与传播环境的耦合： 极化信息与无线电波的传播环境息息相关。当电磁波在复杂环境中传播时，例如穿过建筑物、遇到障碍物、或者在散射介质中传播，其极化状态会发生改变。这种变化并非随机的噪声，而是携带了关于传播路径、散射特性、以及环境信息。通过精确地分析接收到的信号的极化变化，我们可以反推出环境的某些特性，从而实现环境感知、定位，甚至无源通信（利用环境反射信号进行通信）。 极化与天线特性的协同： 天线的极化特性是其设计中至关重要的一环。一个设计良好的天线，不仅能够高效地发射和接收特定极化的电磁波，还能在一定程度上“过滤”掉不需要的极化信号。通过设计具有特定极化响应特性的天线阵列，例如极化分集天线，可以有效抑制多径衰落，提升信号的可靠性。更进一步，智能极化天线能够根据信道条件动态调整其极化发射和接收模式，实现最优的通信性能。 极化与信息安全： 极化信息还可以为无线通信带来更强的安全性。通过在发射端引入特定的极化编码，并在接收端要求特定的极化匹配，可以实现一种“物理层”的安全机制。只有具备正确极化接收能力的合法用户才能解调出信息，而试图窃听的非法用户，即使捕获到了信号，也可能因极化不匹配而无法获得有意义的数据。这为构建更安全的无线通信网络提供了新的思路。 突破界限：极化信息处理在无线通信中的关键应用 基于上述特性，极化信息处理在无线通信的各个环节都展现出巨大的应用潜力： 1. 提升频谱效率： 极化复用 (Polarization Multiplexing): 这一技术利用了相互正交的极化状态来传输独立的数据流。例如，在同一频率上，可以同时传输一个线极化信号和一个与之正交的线极化信号，或者一个左旋圆极化信号和一个右旋圆极化信号。这相当于在同一频率资源上实现“翻倍”的数据传输能力，极大地提高了频谱利用率，是缓解频谱拥挤的有力武器。 极化调制 (Polarization Modulation): 类似于幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM），极化调制将信息直接编码到信号的极化状态上。通过设计各种极化调制方案，可以实现比传统调制方式更丰富的信息编码，进一步提升数据速率。 2. 增强信号的可靠性与鲁棒性： 极化分集 (Polarization Diversity): 在存在多径衰落的无线信道中，信号的极化状态会受到影响。通过采用极化分集技术，接收端可以使用两个或多个具有不同极化响应特性的接收单元，分别接收信号，然后对接收到的信号进行合并。由于不同极化状态下的信号衰落是统计独立的，这种合并能够显著降低整体信号的衰落深度，提高通信的可靠性。 抗干扰与抗窃听： 智能极化天线能够根据干扰源的极化方向，调整其接收方向图，从而抑制来自特定方向的干扰信号。同时，如前所述，极化编码也可用于物理层安全，防止未经授权的访问。 3. 实现环境感知与智能通信： 极化雷达与定位： 利用极化特性进行目标探测和距离测量，是雷达技术的重要发展方向。无线通信系统同样可以借鉴这一思想，通过分析信号的极化变化来感知周围环境，例如识别障碍物的类型、判断信号反射的路径等。这些信息可以用于优化信号的传输路径，或者实现更精确的定位服务。 智能反射面 (RIS) 与极化控制： 智能反射面是一种新兴的无线通信技术，它能够通过控制大量微小的反射单元来改变入射电磁波的相位、幅度甚至极化。通过与极化信息处理相结合，智能反射面可以被设计成能够灵活调整其极化反射特性，从而为用户提供最优的信号覆盖和质量，实现更智能、更高效的无线通信网络。 4. 赋能新型无线通信系统： 极化码 (Polar Codes): 极化码是首个被证明能达到香农限的编码技术。其核心思想在于利用信道极化现象，将多个独立的二元输入离散无记忆信道，通过一种特殊的编码操作，转化为若干个“有效”信道和若干个“无效”信道。而极化信息处理，则为理解和优化极化码的构造，以及在实际系统中实现极化码提供了更深入的理论基础和技术支持。 全极化通信 (Full Polarization Communication): 展望未来，全极化通信的目标是同时利用信号的幅、相、极化状态以及极化随时间的演化等多个维度来编码信息。这是一种更为全面的信息传输方式，有望在6G及以后实现前所未有的通信性能。 面临的挑战与未来的机遇 尽管极化信息处理蕴含着巨大的潜力，但其在实际应用中也面临着诸多挑战。首先，复杂的多极化系统设计需要更精密的射频前端、更先进的数字信号处理算法以及更高精度的极化测量技术。其次，极化信道的建模与分析需要更深入的研究，以准确预测极化在不同传播环境下的变化规律。此外，标准化的推进也是实现大规模应用的关键。 然而，挑战往往伴随着机遇。随着新材料、新工艺的不断涌现，以及人工智能、机器学习等技术的融入，我们有理由相信，极化信息处理将在未来无线通信的发展中扮演越来越重要的角色。从提升现有4G、5G系统的性能，到构建未来6G乃至更先进的无线网络，极化信息处理都将是解锁无限可能的重要途径。深入理解并有效利用电磁波的极化属性，将是我们迈向更智能、更高效、更安全的无线通信世界的关键一步。

评分☆☆☆☆☆

我对当前无线通信技术的发展趋势非常关注，尤其是那些能够带来性能飞跃的创新技术。这本书的名字——《无线通信中的极化信息处理》，就让我觉得非常有潜力。我猜测书中会详细阐述如何利用电磁波的极化这一维度来提升信息传输的效率和质量。我期待书中会深入探讨极化在智能天线和波束赋形技术中的应用，例如如何通过控制天线的极化方向来精确地将信号导向目标用户，或者如何利用不同极化分量来抑制同频干扰。我非常好奇，书中是否会介绍如何将极化信息与 OFDM、OFDMA 等现有通信技术相结合，以创造出更具鲁棒性和更高吞吐量的通信系统。我希望书中能够提供具体的算法设计和性能分析，例如如何实现高效的极化解耦和极化检测，以及这些算法在实际系统中的复杂度如何。这本书的封面设计虽然简洁，但给我一种严谨、专业的科技感，让我觉得里面的内容会非常扎实。我希望通过阅读这本书，能够对极化信息处理在无线通信中的作用有一个全新的认识，并为未来的技术研究提供理论支持。

评分☆☆☆☆☆

我一直对无线通信的底层原理和信号处理技术有着浓厚的兴趣，尤其是在我们生活中无处不在的Wi-Fi、蓝牙、5G等技术背后，隐藏着无数精妙的算法和理论。而“极化信息处理”这个词组更是勾起了我的好奇心，它听起来像是对现有信息处理方式的一种突破或升华，让我联想到是否能从信号的极化特性中挖掘出更丰富、更准确的信息，从而提升通信系统的性能，比如更高的速率、更低的误码率，甚至是在复杂电磁环境下实现更鲁棒的通信。我设想书中会详细介绍极化在电磁波传播中的基本概念，比如线极化、圆极化、椭圆极化等，以及它们是如何影响信号的接收和传输的。然后，会不会深入到如何利用这些极化特性来设计更智能的天线，比如极化分集、极化复用等技术，这些技术在多径衰落、干扰等无线通信中的常见难题下，能起到怎样的关键作用。我特别期待能够了解如何在实际的无线通信系统中，例如基站和终端设备中，实现对极化信息的有效提取、编码和解码，这其中的技术挑战和创新点是什么。这本书的纸质也相当不错，拿在手里很有分量，这通常也意味着内容会比较扎实，不是那种浅尝辄止的科普读物，更像是一本值得细细品味的研究性著作。我迫不及待地想翻开它，去探索那个隐藏在无线信号中的“极化”世界。

评分☆☆☆☆☆

一直以来，我都在思考如何能够突破现有无线通信技术的一些瓶颈，尤其是在信息传输的速率和可靠性方面。这本《无线通信中的极化信息处理》恰好触及了我一直感兴趣的领域。我猜测书中会从基础理论出发，深入浅出地介绍电磁波的极化特性，以及这些特性是如何影响无线信号的传播和接收的。我特别希望了解，如何利用极化信息来设计更先进的信道编码和调制方案。例如，我设想书中会介绍如何通过极化复用技术，在同一个频率和时域资源上承载更多的数据流，从而成倍地提升系统的吞吐量。我期待书中能够提供详细的数学推导和理论分析，解释极化在 MIMO 系统中的协同作用，以及如何通过极化分集来应对多径衰落和阴影衰落。此外，我也对书中是否会探讨如何利用极化信息来提升通信的安全性，例如通过极化伪装或极化加密技术来对抗窃听和干扰。这本书的纸张触感很好，印刷清晰，整体的专业感扑面而来，让我觉得它一定蕴含着丰富的知识。我希望通过阅读这本书，能够获得对极化信息处理技术更全面、更深入的理解，为我的学习和研究提供新的思路。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，无线通信的未来发展离不开对信号本质属性的深入挖掘，而“极化”无疑是其中一个非常重要的维度。《无线通信中的极化信息处理》这个书名，立刻抓住了我的眼球。我猜测书中会详细介绍如何从极化这个角度来设计更高效的信息编码和调制方案。我期待看到书中能够阐述基于极化多址（Polarization Division Multiple Access, PDMA）等技术，如何实现同一频率下多个用户之间更精细的区分和复用，从而极大地提升频谱利用效率。这对于当前无线通信网络面临的容量瓶颈问题，无疑是一种非常有效的解决方案。我希望书中能够提供严谨的数学模型和理论分析，解释不同极化状态下的信号正交性和独立性是如何被利用来提升通信性能的。同时，我也对书中可能包含的先进极化检测和跟踪技术很感兴趣，这对于在复杂动态环境中保持稳定的通信连接至关重要。这本书的装帧质量非常高，纸张厚实，印刷清晰，让我感觉这是一本值得珍藏的书籍。我迫不及待地想深入其中，探索极化信息处理在提升无线通信能力方面所能带来的革命性影响。

评分☆☆☆☆☆

我最近在寻找关于通信理论前沿的研究资料，偶然看到了这本《无线通信中的极化信息处理》，书名就让我觉得非常有研究价值。我对极化这个概念一直有些模糊的认识，知道它与电磁波的振动方向有关，但具体如何在信息处理中发挥作用，尤其是在无线通信这个瞬息万变的领域，我一直没有一个清晰的理解。这本书的出现，仿佛为我打开了一扇新的大门。我猜测书中会从基础理论讲起，详细阐述极化状态的数学描述，比如斯托克斯参数、庞加莱球面等，这些理论基础对于理解后续的极化信息处理技术至关重要。我希望它能解释如何利用不同极化状态的正交性来实现更高的频谱利用率，例如极化码或极化复用技术，这对于解决日益增长的无线数据需求至关重要。此外，书中是否会探讨如何处理和利用自然界中存在的极化效应，比如地形、建筑物等对电磁波极化特性的影响，以及如何将这些影响转化为通信优势。我尤其关心的是，在实际的通信场景中，如何实现对极化信息的精确测量和控制，这其中的硬件和软件设计有哪些挑战，以及有哪些创新的解决方案。这本书的书脊设计也比较朴实，没有过多的花哨，给我的感觉就是内容为王，致力于将最核心的知识传递给读者。我期待它能提供深入的理论分析，严谨的数学推导，以及可能的仿真或实验结果，来支撑其论点。

评分☆☆☆☆☆

我对当前无线通信领域的技术发展趋势非常敏感，尤其关注那些能够从根本上提升系统性能的新兴技术。《无线通信中的极化信息处理》这个书名，立刻吸引了我。我猜测书中会深入探讨如何利用电磁波的极化属性来设计更高效、更智能的通信系统。我期待书中能够详细介绍极化在 MIMO 系统中的应用，比如如何通过极化复用来提高信道容量，以及如何通过极化分集来降低误码率。我尤其好奇，书中是否会涉及如何利用极化信息来实现更安全的通信，例如通过极化编码或极化加密来防止信息被窃听。我希望书中能够提供深入的理论分析和具体的算法设计，例如如何进行精确的极化状态估计和如何实现高效的极化解耦。这本书的封面设计简洁而富有科技感，这让我感觉里面的内容会非常专业和前沿，并非那种泛泛而谈的介绍。我希望这本书能够为我提供一个全新的视角来理解无线通信，并能启发我思考下一代通信系统的设计方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书的厚度让我觉得内容肯定非常丰富，而“极化信息处理”这个主题本身就充满了学术深度和技术挑战，这正是吸引我的地方。我一直对无线通信系统中的信号传播特性很感兴趣，特别是各种衰落和干扰是如何影响通信质量的。我猜测书中会详细阐述极化在电磁波传播中的物理机制，例如在自由空间、反射、散射等不同环境下的极化变化规律，以及如何建立精确的传播模型。我非常期待了解书中会如何探讨利用极化来改善通信的鲁棒性，比如通过极化分集技术来对抗瑞利衰落，或者通过极化鉴别来区分有效信号和干扰。此外，在敌对环境中，如电子对抗场景下，极化信息是否可以被用来增强通信的安全性和隐蔽性。我对书中可能涉及到的先进信号处理算法也很感兴趣，比如如何设计高效的极化估计和极化解耦算法，以及它们在实际系统中的实现复杂度。这本书的封面设计简洁而富有科技感，这让我感觉内容会非常专业和前沿，并非那种泛泛而谈的介绍。我希望这本书能够为我提供扎实的理论基础和深刻的工程洞察，让我能够更好地理解和设计下一代无线通信系统。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大气，主色调的蓝色给我一种深邃而专业的科技感，正如书名“无线通信中的极化信息处理”所暗示的那样，我本来就对无线通信的底层原理和信息处理技术有着浓厚的兴趣，尤其是在我们生活中无处不在的Wi-Fi、蓝牙、5G等技术背后，隐藏着无数精妙的算法和理论。而“极化信息处理”这个词组更是勾起了我的好奇心，它听起来像是对现有信息处理方式的一种突破或升华，让我联想到是否能从信号的极化特性中挖掘出更丰富、更准确的信息，从而提升通信系统的性能，比如更高的速率、更低的误码率，甚至是在复杂电磁环境下实现更鲁棒的通信。我设想着书中会详细介绍极化在电磁波传播中的基本概念，比如线极化、圆极化、椭圆极化等，以及它们是如何影响信号的接收和传输的。然后，会不会深入到如何利用这些极化特性来设计更智能的天线，比如极化分集、极化复用等技术，这些技术在多径衰落、干扰等无线通信中的常见难题下，能起到怎样的关键作用。我特别期待能够了解如何在实际的无线通信系统中，例如基站和终端设备中，实现对极化信息的有效提取、编码和解码，这其中的技术挑战和创新点是什么。这本书的纸质也相当不错，拿在手里很有分量，这通常也意味着内容会比较扎实，不是那种浅尝辄止的科普读物，更像是一本值得细细品味的研究性著作。我迫不及待地想翻开它，去探索那个隐藏在无线信号中的“极化”世界。

评分☆☆☆☆☆

我对这本《无线通信中的极化信息处理》产生了浓厚的兴趣，主要源于我对更高效、更智能的无线通信系统的探索。当前，无线通信正朝着更高的数据速率、更低的延迟和更广的覆盖范围发展，而要实现这些目标，必须在信号处理层面进行深度的挖掘和创新。我猜测这本书会重点介绍如何利用电磁波的极化这一维度来增强信息承载能力。我设想书中会深入探讨极化在多输入多输出（MIMO）系统中的应用，例如通过极化正交性来增加信道的独立性，从而提升系统的容量和可靠性。我特别想知道，书中是否会涉及极化码（Polar Code）等前沿编码技术，以及它们在纠错和性能提升方面的独特优势。另外，在认知无线电和软件定义无线电等新兴技术中，极化信息是否可以被用来智能地感知和利用频谱资源，甚至实现更灵活的通信协议。我对于书中可能包含的实际应用案例充满期待，比如在雷达、卫星通信、甚至未来6G通信中的潜在应用。这本书的排版和字体给我一种舒适的阅读体验，大开本的设计也使得图表和公式的呈现更加清晰，这对于理解复杂的通信原理非常重要。我希望它能够提供一种全新的视角来审视无线通信，突破传统的信息处理模式。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，无线通信的未来发展，不仅仅是追求更高的频率和更宽的带宽，更重要的是如何更有效地利用现有的资源。这本《无线通信中的极化信息处理》恰恰点出了一个被许多人忽略但潜力巨大的方向。我猜测书中会从基础理论出发，系统地介绍电磁波的极化特性，包括线极化、圆极化、椭圆极化等，以及它们在传播过程中的演变。我期待看到书中是如何将这些基础概念应用到实际的通信系统中，例如如何设计极化分集天线来提高通信的可靠性，或者如何利用极化复用来增加系统的容量。我特别关注书中是否会探讨极化在认知无线电和软件定义无线电中的应用，例如如何利用极化信息来识别和利用未被占用的频谱资源，从而实现更灵活和高效的频谱管理。我希望书中能够提供严谨的数学模型和详细的仿真分析，以证明极化信息处理在提升通信性能方面的优越性。这本书的纸质非常好，拿在手里触感舒适，印刷清晰，让我觉得内容会非常精良。我期待通过阅读这本书，能够对极化信息处理这一关键技术有一个系统、深入的认识，并能够将其应用于实际的通信系统设计中。