具体描述
《现代通信技术概论》内容共6章。第1章概述现代通信网与支撑技术（包含介绍在通信应用中必备的数学知识）；第2章讲述均匀传输线理论与天线；第3章讲述微波中继通信系统；第4章讲述卫星通信系统；第5章讲述光纤通信系统的基本原理和发展趋势；第6章讲述移动通信系统的分类和工作方式。
《现代通信技术概论》适合作为普通高校非通信专业（如计算机工程类、管理工程类、机械类、化工类、经济类等）本科生、研究生的专业选修课或公共选修课教材，或对通信技术感兴趣的有关人员的参考书。
现代通信技术概论 导读：深耕前沿，洞察未来 核心定位： 本书旨在为渴望全面了解当代信息传输科学与工程体系的读者提供一份兼具理论深度与工程实践广度的权威指南。我们聚焦于支撑全球互联互通的核心技术栈，深入剖析从物理层信号处理到高层网络架构的演进脉络与关键瓶颈。 --- 第一部分：基础范式与物理层基石 第1章：信息论与信道特性重述 本章首先建立现代通信系统的数学基础，侧重于香农-哈特利定理在非理想信道（如衰落、噪声增强）下的精确建模与应用。详细探讨了数字调制技术的物理极限，包括高阶QAM、16/64/256-QAM的性能损耗与实现复杂度平衡。特别关注多径效应在时域和频域的表现形式，并引入信道冲激响应（CIR）的概念，为后续的均衡技术奠定理论基础。 第2章：先进编码理论与纠错机制 超越传统的卷积码（Convolutional Codes）和分组码（Block Codes），本章着重解析现代高性能编码方案。详细阐述了Turbo码的迭代译码原理，对比其与LDPC（低密度奇偶校验码）在BER-Eb/N0曲线上的差异及其在5G/Wi-Fi 6标准中的具体应用场景。深入讨论了有限域算术在GF(2^m)上的实现，以及基于代数几何的下一代编码技术的研究进展，例如Polar码的极化现象与Min-Sum译码算法的优化。 第3章：多址接入技术与频谱效率 本章聚焦于如何高效共享有限的无线电频谱资源。对比了FDMA、TDMA的局限性，重点解析OFDMA（正交频分多址接入）的精细结构，包括循环前缀（CP）的长度选择、子载波间隔对时延扩展的适应性，以及在非理想同步下的频率偏移补偿策略。同时，深入探讨了SDMA（空分多址接入）的核心——MIMO系统，从信道容量提升、预编码（Precoding）技术到迫零（ZF）检测算法的性能边界。 --- 第二部分：无线多址接入的核心：MIMO与波束赋形 第4章：大规模MIMO（Massive MIMO）的理论与工程 Massive MIMO是实现频谱效率飞跃的关键。本章系统地分析了天线数量（$N_T$和$N_R$）对系统性能的渐进影响。详细介绍了信道互信息在超大规模天线阵列下的渐近分析。重点剖析了异构网络（HetNets）中大规模天线系统的资源分配问题，以及集中式/分布式预编码在基站负载均衡方面的差异。我们还讨论了硬件实现中的无源/有源波束赋形的功耗与收益权衡。 第5章：毫米波通信（mmWave）的挑战与机遇 毫米波频段（30GHz以上）提供了极大的带宽，但也带来了严峻的传播损耗问题。本章专门探讨了高频段的物理层特性，包括分子吸收、雨衰、以及对障碍物的敏感性。重点解析了高增益波束赋形的必要性，包括数字波束赋形、模拟波束赋形以及混合波束赋形的架构设计。本章还涉及了大规模天线阵列的相控阵设计与波束扫描的快速切换机制。 --- 第三部分：网络架构与协议栈演进 第6章：软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV） 现代通信网络正在向高度灵活和可编程的方向发展。本章详细解析了SDN的三层架构（数据层、控制层、应用层）及其在无线接入网（RAN）中的应用，例如如何利用OpenFlow协议实现动态带宽分配。随后，深入探讨NFV如何通过虚拟化技术（如OVS/DPDK）实现核心网功能（如EPC/5GC的S-GW, M-ME的软件化部署），并评估其对运维复杂度的影响。 第7章：下一代核心网（5GC）的关键架构 本章聚焦于5G核心网（5GC）的服务化架构（SBA），这是区别于4G EPC的根本变革。详细阐述了控制平面与用户平面的分离（CUPS）理念，以及网络功能（NFs）如何通过HTTP/2和RESTful API进行交互（例如AMF、SMF、UPF的角色与交互流程）。特别关注会话管理功能（SMF）与用户面功能（UPF）在边缘计算（MEC）场景下的灵活部署策略。 第8章：无线边缘计算（MEC）与低时延优化 MEC是实现超可靠低时延通信（URLLC）的关键载体。本章分析了MEC部署的拓扑结构，包括集中式与分布式MEC的权衡。重点讨论了数据与控制面的协同优化，例如如何将计算任务卸载到更靠近用户的边缘节点，以及在RAN层面上如何保障极低端到端的时延预算（如微秒级的调度与确认机制）。 --- 第四部分：前沿交叉领域与未来展望 第9章：面向连接的智能体（AI for Comms） 本章探讨了人工智能在通信系统优化中的前沿应用。内容涵盖强化学习在动态频谱接入、干扰抑制、以及资源块调度中的决策优化，并对比传统的优化算法。同时也分析了深度学习在信道估计、盲均衡、以及能耗预测方面的潜力，以及如何应对模型训练数据的实时性与隐私性挑战。 第10章：可见光通信（VLC）与非地面网络（NTN） 作为对传统射频通信的补充，本章介绍了两个极具前景的方向。VLC部分侧重于Li-Fi技术，分析了LED的调制特性、多用户接入的干扰抑制，以及在室内定位中的潜在应用。NTN部分则聚焦于低轨卫星（LEO）通信的特殊挑战，包括Doppler频移的精确补偿、大时延的协议适应性，以及与地面蜂窝网络的无缝切换机制。 --- 结语： 本书的结构设计遵循从基础理论到系统实现，再到前沿融合的逻辑链条，旨在帮助读者建立对现代通信系统全景式的、跨层级的理解，为未来在研发、规划或运营领域的工作奠定坚实的技术基石。
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