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出版者:Butterworth-Heinemann

作者:Ball, Stuart

出品人:

页数:378

译者:

出版时间:2002-12

价格:$ 88.08

装帧:Pap

isbn号码:9780750675345

丛书系列:

图书标签:

嵌入式系统
微处理器
系统设计
硬件
软件
汇编语言
C语言
数字逻辑
计算机体系结构
工程实践

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具体描述

The less-experienced engineer will be able to apply Ball's advice to everyday projects and challenges immediately with amazing results. In this new edition, the author has expanded the section on debug to include avoiding common hardware, software and interrupt problems. Other new features include an expanded section on system integration and debug to address the capabilities of more recent emulators and debuggers, a section about combination microcontroller/PLD devices, and expanded information on industry standard embedded platforms. This work covers all 'species' of embedded system chips rather than specific hardware. It helps you learn how to cope with 'real world' problems, and design embedded systems products that are reliable and work in real applications.

《现代通信系统设计与优化》内容提要本书深入探讨了当代通信系统的核心理论、关键技术及其在实际工程中的应用与优化策略。全书结构严谨，内容详实，旨在为通信工程、电子信息工程、计算机科学等相关领域的专业人士和高年级学生提供一个全面、深入的学习资源。我们不仅关注基础的信号与系统理论，更侧重于当前高速、高可靠性通信链路所依赖的先进技术，如认知无线电、MIMO系统、软件定义网络（SDN）在通信中的部署，以及面向5G/6G网络的关键算法。第一部分：通信系统基础与信号处理的深化本部分为后续高级主题打下坚实的理论基础。首先，我们将复习和深化随机过程、数字调制技术（包括高阶QAM、OFDM的精确数学模型和性能分析）。重点在于信道编码理论的最新进展，特别是低密度奇偶校验码（LDPC）和译码算法的复杂度优化，以及极化码（Polar Codes）在下一代标准中的应用前景。紧接着，我们进入数字信号处理（DSP）在通信中的核心作用。详细阐述了同步技术（如盲同步、帧同步）的鲁棒性设计，滤波器组的精确设计与实现，以及高效的快速傅里叶变换（FFT）算法在OFDM系统中的性能瓶颈分析与克服。我们引入了现代估计与检测理论，包括卡尔曼滤波器的非线性扩展（如扩展卡尔曼滤波 EKF 与无迹卡尔曼滤波 UKF）在信道状态信息（CSI）获取中的应用。第二部分：高级无线信道建模与多址接入本部分聚焦于无线通信的物理层挑战，特别是信道特性的不确定性和多用户干扰。信道建模：传统衰落模型（如瑞利、莱斯）的基础上，我们引入了大规模MIMO（Massive MIMO）环境下的信道建模，特别是考虑了大规模天线阵列带来的空间相关性。详细分析了毫米波（mmWave）通信中的路径损耗、遮挡效应以及波束赋形（Beamforming）技术的物理实现约束和性能折衷。多址接入技术（Multiple Access）：深入剖析了正交频分多址接入（OFDMA）和非正交多址接入（NOMA）。对于NOMA，本书提供了功率分配与用户关联的优化框架，并对比了其在频谱效率和系统公平性方面的优劣。此外，对码分多址（CDMA）的演进，特别是宽带CDMA（WCDMA）和多载波CDMA（MCCDMA）的性能瓶颈进行了批判性分析。第三部分：多天线系统与空间复用多天线技术是提升系统容量和可靠性的核心驱动力。本部分是本书的重点之一。 MIMO系统理论：从信息论角度推导了MIMO系统的容量边界，清晰解释了预编码（Precoding）和迫零（Zero-Forcing）等线性预编码技术的原理与局限性。检测算法：详细比较了最小均方误差（MMSE）检测器与基于迭代的串行干扰消除（SIC）检测器的复杂度与误码率性能。对于高阶MIMO系统，本书引入了最大似然（ML）检测的近似算法，例如期望最大化（EM）算法和基于贪婪搜索的迭代检测方案。空分复用与预编码优化：探讨了预编码矩阵的训练与量化问题，特别是对于有限反馈的MIMO系统，如何设计高效的反馈码本，以最小化反馈开销对系统性能的影响。第四部分：网络化通信与系统架构演进本部分将视角从物理层扩展到系统层和网络层，关注现代通信架构的灵活性与可编程性。软件定义无线电（SDR）与网络功能虚拟化（NFV）：阐述了SDR如何实现物理层功能的重构和快速原型验证。详细介绍了NFV在基带单元（BBU）池化中的应用，以及如何通过资源解耦来提升网络弹性。认知无线电（CR）：深入分析了CR系统的关键技术，包括频谱感知（Spectrum Sensing）的挑战（如“黑暗时期”问题），次用户最佳的动态频谱接入策略，以及如何利用机器学习方法提高感知的准确性和实时性。面向未来的网络架构：探讨了网络切片（Network Slicing）的资源隔离与管理机制，这是5G/6G实现差异化服务质量（QoS）的关键。分析了移动边缘计算（MEC）在降低服务延迟和卸载计算任务方面的技术细节，包括任务分配算法和通信与计算的联合优化。第五部分：性能评估、优化与仿真实践为确保理论知识能够转化为实际工程能力，本书在最后一部分强调了性能评估和仿真工具的应用。性能评估指标：系统性地介绍了吞吐量、端到端延迟、能效（Energy Efficiency）等关键性能指标的计算方法和优化目标。仿真与建模：提供了使用MATLAB/Simulink和Python/NumPy等工具构建端到端通信系统仿真平台的详细指南。重点演示了如何对复杂的非线性信道和多用户干扰进行精确建模，并对不同优化算法的性能进行收敛性和鲁棒性测试。优化方法论：介绍了凸优化理论在通信资源管理中的应用，包括功率控制、波束赋形和调度问题的数学建模，以及使用拉格朗日对偶法求解最优资源的具体步骤。本书的特色在于其前瞻性和工程实用性，不仅提供了扎实的理论基础，更结合了当前行业热点，如低延迟通信、能效优化和智能资源管理，为读者构建了一个全面且实用的现代通信系统知识图谱。