Algorithms for Communications Systems and their Applications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Wiley

作者:Nevio Benvenuto

出品人:

页数:1318

译者:

出版时间:2002-10-18

价格:USD 300.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780470843895

丛书系列:

图书标签:

• 教科书
• 通信算法
• 无线通信
• 信号处理
• 信息论
• 编码理论
• 优化算法
• 网络协议
• 通信系统
• 机器学习
• 无线网络

好的，这是一本专注于高级通信系统设计与优化的图书简介，完全不涉及“Algorithms for Communications Systems and their Applications”中的任何具体内容。 --- 《面向下一代无线网络的信道编码与调制优化：理论、实践与性能极限》 图书简介 本书深入探讨了在日益复杂和资源受限的无线通信环境中，如何设计和实现高效的信道编码和调制方案，以最大化频谱效率、提升系统鲁棒性，并应对严峻的互ference和噪声挑战。本书面向对现代通信理论有深入理解的研究人员、高级工程师以及致力于开发下一代无线技术（如5G-Advanced及未来6G系统）的专业人士。 核心聚焦：超越传统范式 本书的核心目标是超越现有的标准化方案，聚焦于那些能够突破当前性能瓶颈的前沿技术。我们摒弃了对基础概念的冗余介绍，直接切入复杂系统的优化层面，特别是那些需要精细权衡资源分配、计算复杂度和实际可实现性之间的领域。 第一部分：先进信道编码理论与结构 本部分详尽阐述了当前研究中最具潜力的信道编码族系，侧重于其代数结构、高效译码算法以及与底层物理层（PHY）的紧密耦合机制。 1.1 极化码（Polar Codes）的深度剖析与性能工程 结构化构造与矩阵分解： 深入分析了极化码的构造矩阵（如Fokker-Planck 矩阵的广义形式）如何影响信道容量的逼近速度。讨论了不同初始化方法（如CRC辅助极化或非对称输入）对短码长性能的实际影响。 硬件高效译码架构： 重点对比了串行消除译码（SC）、动态比特翻转（DBT）以及最近提出的并行化SC-List 译码的功耗与延迟特性。为实际芯片设计提供了量化的性能指标和拓扑优化建议，尤其关注在非理想信道模型（如存在记忆效应的信道）下的性能衰减分析。 耦合与增强： 探讨了如何将极化码与纠错码（如LDPC）结合，形成混合架构（如串联或并行结构），并评估这种混合架构在多址接入环境中的性能增益与复杂度惩罚。 1.2 LDPC 码的稀疏性与大规模系统设计 高码率与低密度特性的平衡： 研究了如何设计满足特定硬件约束（如内存访问模式和并行度）的校验矩阵 $H$。特别关注在超大规模MIMO（Massive MIMO）场景下，如何通过结构化或半结构化 $H$ 矩阵来加速译码过程，同时保持接近容量的性能。 译码算法的非标准变体： 深入分析了变种的最小和（Min-Sum）算法，包括阈值算法（TA）、偏移最小和（OSMS）以及概率传播算法（PPA）在不同迭代次数下的收敛速度与误码率（BER）性能曲线。重点讨论了这些算法在存在自干扰或高斯白噪声以外干扰源时的鲁棒性改进。 反馈与译码调度： 探讨了在非对称传输中，如何利用反馈信息动态调整校验节点或变量节点的激活策略，以降低译码的平均延迟和功耗。 第二部分：多维调制与频谱效率最大化 本部分侧重于如何通过高级调制技术将信息有效地映射到复杂的物理维度上，以应对带宽受限的挑战。 2.1 面向非高斯和受限功率的调制方案 高阶QAM/PAM的功率效率优化： 不仅限于标准正交幅度调制（QAM），本书深入研究了在功率受限场景下，如何使用非均匀星座映射来优化欧氏距离谱，例如采用具有最大最小距离约束的星座设计。 非正交多址接入（NOMA）中的调制对齐： 详细分析了NOMA系统中，为实现功率域复用，如何在不同用户间精确对齐调制符号的相位和幅度，以最小化交叉干扰。这包括对最优功率分配向量的非线性规划求解方法。 空间调制与广义幅度/相位调制（GAMP）： 探讨了如何利用接收端的空间自由度来区分传输符号，从而在不增加额外射频链的情况下提高频谱效率。讨论了如何将GAMP集成到多输入多输出（MIMO）框架中。 2.2 信道估计与调制同步的鲁棒性 深度学习辅助的信道估计（Channel Estimation）： 介绍了一种基于深度神经网络的盲/半盲信道估计框架，该框架能够从高度压缩的导频序列中恢复信道状态信息（CSI），特别适用于高动态和低信噪比（SNR）环境。 相位噪声与频率偏移的补偿技术： 针对高频通信（如毫米波和太赫兹）中严重的本地振荡器（LO）漂移问题，提出了基于非线性滤波和卡尔曼滤波的联合同步与恢复算法，这些算法能够实时跟踪并消除时间变化的相位噪声对星座图的模糊影响。 第三部分：系统级性能优化与资源管理 本部分将理论编码与调制与实际的系统级约束相结合，关注如何在资源受限的网络中实现端到端的性能保证。 3.1 异构网络中的资源分配与干扰管理 协作与非协作频谱共享： 分析了在由不同技术代际（如4G/5G混合部署）或不同服务质量（QoS）级别构成的异构网络中，如何通过博弈论模型来优化功率和子载波的分配。 波束成形与编码的联合优化： 针对大规模MIMO系统，重点研究了如何根据实时信道容量估计，动态调整空间权重向量（Beamforming Vector）与编码率之间的关系。这涉及一个双层优化问题，目标是同时优化波束的精确指向和纠错能力的强度。 3.2 物理层安全与可信通信 对抗性攻击下的编码设计： 讨论了在存在蓄意干扰源（Jammer）或窃听者的情况下，如何设计具有特定代数结构（如置换不变性或特定稀疏性）的码字，使得在解码端保持高可靠性，而在干扰端难以预测其影响。 信息论安全边界的逼近： 评估了在不同信道模型下，物理层安全速率（Secrecy Rate）的理论极限，并提出了具体的编码和调制策略，以在实际的有限块长下实现接近这些极限的性能。 结论 本书的价值在于提供了一个从底层数学结构到高层系统集成设计、面向实际工程挑战的全面蓝图。它要求读者具备扎实的概率论、线性代数和信息论基础，并期望读者能够利用这些知识，推动下一代通信系统的性能界限。本书不提供简单的“拿来即用”的实现代码，而是提供设计这些高性能系统的核心数学工具和分析框架。 ---

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和索引设计也体现了出版方的专业水准，这对于一本内容如此密集的学术著作而言至关重要。纸张的质量非常好，即便是长时间翻阅也不会感到眼睛疲劳，这在夜深人静进行深度学习时尤其重要。更值得称道的是其目录和术语索引。索引部分做得极其细致，几乎每一个关键的数学符号和算法名称都有明确的页码指向，这在需要快速回顾某个特定公式推导时，节省了大量的时间。另外，书中章节之间的逻辑跳转非常自然，尽管内容跨度很大，从基础的傅里叶分析到高阶的分布式优化，但作者通过精妙的过渡句和概念重申，保证了阅读的连贯性。我尤其欣赏作者在每章末尾设置的“进一步阅读推荐”部分，这些推荐往往指向了最新的IEEE期刊论文或具有里程碑意义的会议记录，这为希望持续跟踪该领域前沿动态的读者提供了清晰的路径图。总体来看，这本书不仅仅是一本知识的载体，它更像是一份精心策划的学习路线图，严谨、详尽、且极具引导性，是通信系统领域研究者和高级工程师工具箱中不可或缺的一本工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我留下了深刻的第一印象，那种深邃的蓝色调配上简洁的白色字体，立刻营造出一种严谨而专业的学术氛围。我原本以为它会是一本纯粹偏向理论推导的教科书，毕竟书名听起来就充满了硬核的数学气息。然而，当我翻开前几页，惊喜地发现作者并没有一开始就抛出复杂的公式和定理，而是花了相当大的篇幅来勾勒整个通信系统的宏大图景。他们非常巧妙地将抽象的算法概念植入到实际的通信场景之中，比如高效的信道编码、快速的同步技术，甚至还涉及到了现代5G网络中关键的波束赋形原理。阅读过程中，我能清晰地感觉到作者的用心，他们似乎在努力搭建一座桥梁，连接那些高深的数学理论和工程师们日常需要解决的实际问题。例如，在讨论MIMO系统的预编码算法时，作者不仅解释了矩阵分解的数学基础，还紧接着给出了一个关于如何优化频谱效率的实际案例分析，其中详细对比了不同预编码方案的性能指标，这种理论与实践的无缝衔接，极大地提升了我的阅读兴趣和学习效率。这本书的行文流畅度也值得称赞，即便是面对复杂的傅里叶变换或迭代优化算法，作者也总能找到最直观的解释方式，避免了许多同类书籍中那种晦涩难懂的表达。

评分☆☆☆☆☆

说实话，当我开始深入研读这本书的中后部分时，我发现它在算法的深度挖掘上远超我最初的预期。我原先接触的许多相关资料，多半停留在基础的香农定理和维特比译码的层面，但这本书却大胆地将目光投向了更前沿、更具挑战性的领域。特别是关于认知无线电（CR）和动态频谱接入的章节，简直是为我量身定做的内容。作者对博弈论在频谱资源分配中的应用进行了极其详尽的阐述，从纳什均衡的求解过程到分布式算法的收敛性分析，每一步都逻辑清晰，论证严密。我特别欣赏作者在介绍这些复杂算法时，没有采用堆砌公式的方式，而是通过精妙的图示和流程图来辅助说明。举个例子，书中对“机会主义频谱共享”这一概念的阐释，通过一个动态的决策树模型展现得淋漓尽致，这比单纯看文字描述要有效率百倍。此外，书中对于算法的复杂度分析也做得非常到位，它不仅给出了渐进复杂度，还讨论了在有限资源环境下算法的实际运行时间，这对于我们进行系统级的性能评估至关重要。总的来说，这本书在算法的广度与深度上达到了一个极高的平衡点，它不是一本泛泛而谈的入门读物，更像是一本能引导你深入探索通信算法“黑箱”的专业指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，我认为很大一部分体现在它对“应用”这一维度的细致刻画上。许多通信算法书籍往往在理论推导后戛然而止，留给读者自行想象其在真实系统中的部署情景。然而，这本书却在这方面下了大功夫，每一项重要的算法介绍之后，几乎都附带了一个贴近产业现状的“应用案例剖析”。我印象最深的是关于低延迟通信的章节，作者没有仅仅停留在理论上的延迟界限，而是详细分析了在实际OFDM系统中，如何通过优化循环前缀的长度和调整调度策略来最小化端到端的延迟，甚至提到了实时性要求极高的工业物联网场景。更令人惊喜的是，书中还涉及了一些非传统通信领域的算法应用，比如在水声通信中如何应对极端多径效应的盲均衡技术，以及在卫星通信中如何利用先进的信道估计方法来补偿轨道漂移带来的多普勒频移。这些具体的应用细节，对于我们这些希望将理论知识转化为工程实践的人来说，是无价之宝。它不像一本冰冷的参考书，倒像是一位资深工程师在手把手地指导你如何将学到的知识落地，这种强烈的实践导向性，无疑是这本书最吸引我的地方之一。

评分☆☆☆☆☆

我个人在使用这本书的过程中，发现其对“系统级思维”的培养有着不可替代的作用。现如今的通信系统设计早已不再是单一模块的优化，而是复杂的跨层协作。这本书在架构设计上就体现了这一点。它并没有将物理层、MAC层和网络层割裂开来讲述，而是在讲解某个特定算法（比如信道编码）时，会自然而然地引出它对上层调度的影响，或者它对底层资源分配的约束。例如，书中在讨论速率匹配算法时，明确指出了不同编码率选择对系统吞吐量和公平性的权衡，并展示了如何在MAC层进行反馈以实现最优的资源映射。这种全景式的视角，帮助我彻底摆脱了过去那种“头痛医头，脚痛医脚”的片面理解。此外，书中对于算法的仿真和性能评估部分也处理得非常专业。它没有提供现成的代码，但这反而促使我必须亲手去实现并理解算法的每一个细节。通过对照书中提供的理论曲线和我的仿真结果，我得以深入理解了不同噪声模型和衰落模型对算法鲁棒性的真实影响。这种引导性的教学方式，远比直接提供代码示例更能锻炼一个研究人员的独立分析能力。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆