蓝牙协议及其源代码分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业出版社

作者:金纯

出品人:

页数:377

译者:

出版时间:2006-6

价格:43.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787118045499

丛书系列:

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《深入理解Wi-Fi：技术原理与实践应用》 一、 导论：无处不在的无线连接 在当今信息爆炸的时代，无线网络已渗透到我们生活的方方面面，从智能手机、笔记本电脑到物联网设备，无一不依赖于稳定、高效的无线通信。在众多无线技术中，Wi-Fi无疑是最为普及和关键的一员。它连接了我们家中的路由器、办公室的接入点，甚至公共场所的免费网络，构建起了一个信息交流的无形网络。然而，当我们享受着便捷的无线连接时，是否曾好奇这背后的技术是如何运作的？Wi-Fi信号是如何从路由器传输到设备，又是如何保证数据的安全和传输效率的？《深入理解Wi-Fi：技术原理与实践应用》一书，正是为了满足您对Wi-Fi深层机制的探索欲望而生。 本书并非浅尝辄止地介绍Wi-Fi的使用方法，而是着力于剖析Wi-Fi技术的核心原理，从最基础的物理层到复杂的应用层，为您构建一个完整、系统、深入的Wi-Fi知识体系。如果您是一位对网络技术充满好奇的工程师、一位希望优化无线网络性能的技术专家，亦或是一位致力于学习现代通信技术的研究者，那么本书都将是您不可或缺的参考。我们将带您走进Wi-Fi的世界，理解其演进的历史，掌握其关键的技术细节，并探讨其在各种应用场景下的实践之道。 二、 Wi-Fi的历史沿革与标准演进 Wi-Fi并非一蹴而就，其发展历程是无数科学家和工程师智慧的结晶。本书的第一部分将带您回顾Wi-Fi的起源，从早期的无线局域网（WLAN）标准，到IEEE 802.11系列标准的诞生，再到后续各个版本的迭代升级。您将了解： 早期探索与标准制定： 追溯Wi-Fi的萌芽，了解IEEE 802.11工作组的成立及其在推动无线通信标准化方面所扮演的关键角色。 802.11系列标准的里程碑： 详细解析802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac、802.11ax（Wi-Fi 6）等关键标准的特点、技术革新以及它们如何一步步提升Wi-Fi的性能。我们将重点分析每个标准引入的新特性，例如速率提升、频谱利用率改善、多用户支持等，并对比它们之间的优劣。 Wi-Fi 6（802.11ax）的颠覆性变革： 深入探讨Wi-Fi 6带来的革命性变化，包括OFDMA（正交频分多址）、MU-MIMO（多用户多输入多输出）的增强、BSS Coloring（BSS着色）技术、Target Wake Time（TWT）等，以及这些技术如何显著提升网络容量、效率和功耗。 未来的展望： 简要介绍Wi-Fi 7（802.11be）等下一代Wi-Fi标准的发展方向和潜在技术，让您对Wi-Fi的未来趋势有初步的认识。 三、 Wi-Fi的核心技术剖析：物理层与MAC层 Wi-Fi的稳定运行离不开其底层复杂的通信协议。本书将深入剖析Wi-Fi的核心技术，重点聚焦于物理层（PHY）和介质访问控制层（MAC）。 （一） 物理层（PHY）：信号的诞生与传输 物理层是无线通信的基石，负责将数字信号转化为模拟信号进行传输，并接收模拟信号并恢复为数字信号。在Wi-Fi中，这涉及到电磁波的产生、调制、编码以及信道传播等关键环节。 频谱与频段： 详细介绍Wi-Fi工作所使用的ISM（工业、科学和医疗）频段，如2.4GHz和5GHz频段，以及未来可能支持的6GHz频段。分析不同频段的特性（如覆盖范围、穿透能力、干扰程度），以及它们对Wi-Fi性能的影响。 调制技术（Modulation）： 深入讲解Wi-Fi采用的各种调制方案，如BPSK、QPSK、16-QAM、64-QAM、256-QAM，甚至更高阶的调制方式（如在Wi-Fi 6中）。阐述调制方式如何影响数据传输速率和对信号质量的要求。 编码技术（Coding）： 介绍Wi-Fi中的信道编码技术，如卷积码（Convolutional Codes）和低密度奇偶校验码（LDPC）。分析编码的作用在于增加数据的冗余度，提高信号在噪声和干扰下的可靠性。 OFDM（正交频分复用）： 详尽解释OFDM技术在Wi-Fi中的应用，这是现代Wi-Fi高速传输的核心。我们将剖析OFDM如何将高带宽信道划分为多个低带宽的子载波，从而克服多径衰落，提高频谱利用率，并允许不同子载波采用不同的调制方式。 MIMO（多输入多输出）： 深入讲解MIMO技术，包括空间复用（Spatial Multiplexing）、分集（Diversity）等技术。分析MIMO如何利用多根天线同时发送和接收数据，显著提升传输速率和链路可靠性。 波束成形（Beamforming）： 介绍波束成形技术，它能够将无线信号集中指向特定的接收设备，从而提高信号强度和覆盖范围，减少对其他设备的干扰。 （二） MAC层（介质访问控制）：资源共享与冲突避免 MAC层负责管理对共享无线信道的访问，确保多个设备能够高效、有序地共享带宽，并解决潜在的冲突。 CSMA/CA（载波侦听多路访问/冲突避免）： 详细阐述CSMA/CA协议的工作原理，这是Wi-Fi进行信道访问的基本机制。我们将分析其侦听信道、随机退避（Backoff）以及确认（ACK）等机制，以及这些机制如何最大限度地减少帧冲突。 帧格式（Frame Format）： 剖析Wi-Fi各种帧的结构，包括数据帧、管理帧（如Beacon, Probe Request/Response, Authentication, Association）和控制帧（如RTS, CTS, ACK）。理解不同帧的作用和交互过程对于分析Wi-Fi通信至关重要。 信道管理与调度： 探讨Wi-Fi中的信道管理策略，包括Beacon帧的发送、扫描过程、站点加入网络的过程。分析MAC层在支持OFDMA和MU-MIMO等新技术时所做的调整和优化。 服务质量（QoS）： 介绍Wi-Fi QoS（Quality of Service）机制，如WMM（Wi-Fi Multimedia）。分析QoS如何为不同类型的流量（如语音、视频）提供优先级，确保关键应用的流畅体验。 网络拓扑： 阐述Wi-Fi中的两种主要网络拓扑：Ad-hoc模式（对等网络）和Infrastructure模式（基础设施模式，依赖接入点）。分析它们的特点、适用场景以及相互之间的通信方式。 四、 Wi-Fi的安全机制 在无线通信日益普及的今天，安全性是至关重要的问题。本书将对Wi-Fi的安全机制进行深入探讨，帮助您理解如何保护您的无线网络免受未经授权的访问和数据泄露。 WEP（有线等效保密）： 介绍WEP协议的历史，并分析其存在的安全漏洞，解释为何它已被淘汰。 WPA/WPA2/WPA3： 详细讲解WPA（Wi-Fi Protected Access）、WPA2和最新的WPA3协议。分析它们采用的加密算法（如TKIP, AES-CCMP）、认证方式（如PSK, Enterprise）以及它们在安全性上的不断提升。 握手过程与密钥协商： 剖析WPA/WPA2/WPA3中的四次握手（Four-way Handshake）过程，理解它在建立安全连接中的作用，以及如何进行临时密钥的协商。 MAC地址过滤： 介绍MAC地址过滤作为一种基本的安全手段，并分析其局限性。 其他安全考虑： 讨论一些更高级的安全实践，如更改默认SSID和密码、关闭WPS（Wi-Fi Protected Setup）功能、使用VPN等。 五、 Wi-Fi的实际应用与性能优化 掌握了Wi-Fi的核心原理后，本书将引导您将其应用于实际场景，并分享优化Wi-Fi性能的实用技巧。 家庭网络部署与优化： 提供关于如何选择合适的路由器、网卡，以及如何进行网络布局、信道选择、功率调整等方面的建议，以获得最佳的家庭Wi-Fi体验。 企业级Wi-Fi解决方案： 介绍企业级Wi-Fi网络的设计原则，包括接入点（AP）的选型、覆盖规划、漫游（Roaming）配置、集中式管理以及与有线网络的集成。 物联网（IoT）中的Wi-Fi应用： 探讨Wi-Fi在物联网设备中的角色，例如智能家居、工业传感器等，以及Wi-Fi的低功耗模式（如TWT）如何支持电池供电的IoT设备。 Wi-Fi性能诊断与故障排除： 提供一系列的工具和方法，帮助您诊断Wi-Fi网络中的常见问题，如信号弱、连接不稳定、速度慢等，并给出相应的解决方案。 Wi-Fi分析工具的使用： 介绍一些常用的Wi-Fi分析工具（如Wireshark, inSSIDer等），并演示如何使用它们来捕获和分析Wi-Fi流量，从而深入了解网络行为和进行性能调优。 Wi-Fi互操作性： 讨论不同厂商设备之间的互操作性问题，以及Wi-Fi联盟（Wi-Fi Alliance）在确保兼容性方面所做的努力。 六、 结论：展望Wi-Fi的未来 《深入理解Wi-Fi：技术原理与实践应用》旨在为您提供一个全面、深入、实用的Wi-Fi知识体系。我们相信，通过阅读本书，您将不仅能够深刻理解Wi-Fi技术的工作原理，更能掌握在实际应用中解决问题、优化性能的能力。Wi-Fi技术仍在不断发展，本书将帮助您跟上技术变革的步伐，为未来的无线通信世界做好准备。无论您是希望深入研究Wi-Fi的爱好者，还是寻求提升网络性能的实践者，本书都将是您宝贵的资源。

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初翻阅目录时，我就被其内容的广度和深度所震撼，它绝非市面上那些浮光掠影的入门手册可比。这本书似乎采取了一种由表及里、由宏观到微观的递进式讲解方式，从基础的物理层信号传输特性讲起，一步步深入到链路层的数据包结构、状态机管理，乃至应用层的服务发现和数据交换机制。特别值得称道的是，作者对于不同版本蓝牙规范（如Classic Bluetooth与BLE）的演变和兼容性问题进行了细致的横向对比，这对于需要在遗留系统和新架构之间做切换的工程师来说，无疑是提供了极具价值的参考系。阅读过程中，我能感受到作者在处理技术难点时，那种抽丝剥茧般的耐心和严谨，很多我过去在实践中遇到的模糊概念，都在其条分缕析的论述下豁然开朗，这是一种智识上的满足感。

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从阅读的整体体验来看，本书的知识密度极高，每一页都蕴含着扎实的技术信息，绝无水分。它不是一本适合快餐式阅读的书籍，更像是一部需要反复咀嚼和深入思考的工具书。我发现自己不得不频繁地停下来，对照着手头的开发板或仿真环境进行验证和推敲。这种强迫性的互动过程，有效避免了“读完就忘”的窘境，使得书中的知识真正内化为解决问题的工具箱的一部分。它更像是一张详尽的施工蓝图，一旦掌握，便能清晰地预见从硬件选型到软件实现全过程中的每一个关键决策点，为项目的成功奠定了坚实的技术基石。

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我尤其欣赏书中对于协议栈中那些“边缘情况”的处理态度。很多书籍往往聚焦于理想状态下的完美路径，但真实世界的通信总是充满了丢包、重传和状态漂移。这本书则非常务实地探讨了协议在面对异常干扰、资源受限设备（如低功耗传感器）时的鲁棒性设计。它深入剖析了错误恢复机制、超时机制的精确阈值设定，以及如何通过精心设计的状态转移来应对突发的中断。这种对“烂摊子”收拾艺术的详尽描述，恰恰是区分理论研究者和一线开发人员的关键所在。对于希望构建稳定、可靠的蓝牙产品的工程师而言，这些关于健壮性的讨论，其价值堪比真金白银的实践经验。

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这部书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面采用了深邃的藏蓝色调，搭配烫金的文字，透露出一种专业而稳重的气息。书页的纸张质感也非常考究，拿在手里沉甸甸的，翻阅起来触感细腻，长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。排版上，作者显然下了不少功夫，字体大小适中，行距留得恰到好处，使得复杂的代码片段和技术图表在黑白对比下显得格外清晰易读。特别是那些关键性的流程图和协议栈结构图，线条流畅，逻辑分明，即便是初次接触这个领域的读者，也能快速把握住蓝牙技术的核心框架。整体来看，这本实体书的制作水平达到了业内较高水准，完全符合一本专业技术参考书应有的格调和实用性，让人在还未深入内容之前，就对作者的专业素养和对细节的把控产生了极大的信赖感。这种对物理媒介的重视，在如今电子书盛行的时代，更显出一种匠人精神。

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这本书的叙事风格非常独特，它不像教科书那样冷冰冰地陈述事实，反而更像是一位经验老到的资深工程师在与同行进行一场高质量的技术研讨会。作者善于运用生动的比喻和实际的工程案例来阐释那些晦涩难懂的规范细节。比如，在讲解加密握手过程时，书中没有直接堆砌公式，而是构建了一个类比的“安全会面”场景，将密钥交换和认证步骤形象化，使得概念的理解门槛大大降低。这种富有人情味和实践导向的表达方式，极大地增强了阅读的代入感和学习的主动性，让人在不知不觉中，不仅记住了“是什么”，更理解了“为什么会是这样设计”。这种教学相长的氛围，是衡量一本优秀技术书籍的重要标尺。

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