內容簡介

本書以無綫，網絡為研究背景，對目前主要的無綫網絡和定位技術做瞭係統而全麵的闡述。本書展示瞭廣域網、局域網和個域網中用來提供無綫接入和定位的基礎設施設計和部署原則。第一部分（第2章至第4章）介紹瞭傳輸和接入基礎，講解瞭無綫媒體的特點，詳細論述瞭無綫網絡物理層特性和媒體接入方法。第二部分（第5章至第7章）詳細介紹瞭網絡底層設計的原理，深入闡述瞭無綫網絡的應用、操作及安全問題。第三部分（第8章至第10章）概括瞭無綫局域網絡接入技術，其中詳細介紹瞭無綫局域網、低功率傳感器網絡及無綫以太網接入技術。第四部分（第11章至第13章）論述瞭無綫廣域網接入技術，內容涵蓋TDMA蜂窩網、CDMA蜂窩網、OFDM和MIMO蜂窩網。第五部分（第14章至第16章）詳細介紹瞭無綫定位技術，在引入地理位置信息係統的基礎上，詳細介紹瞭射頻定位的基本原理，最後闡述瞭實際應用中的定位技術。本書通過實際案例和圖錶對原理、標準與核心技術進行瞭輔助說明，並設計瞭具有針對性的習題、思考題以供讀者參考學習，學生可以利用MATLAB進行仿真來解決這些問題。

作者簡介

Kaveh Pahlavan，伍斯特理工學院電子與通信工程係教授，計算機係教授，以及無綫信息網絡研究中心主任。也是芬蘭奧盧大學電信實驗室和無綫通信中心的訪問教授。研究領域包括位置感知的寬帶傳感器和ad hoc網絡。無綫信息網絡國際雜誌的創始人和主編，該期刊於1994年創刊，是當代無綫網絡的**專業雜誌。Prashant Krishnamurthy，美國匹茲堡大學電信與網絡研究生項目副教授。研究興趣包括無綫網絡安全，無綫數據網絡，無綫網絡的定位。已撰寫大量期刊論文。
Kaveh Pahlavan，伍斯特理工學院電子與通信工程係教授，計算機係教授，以及無綫信息網絡研究中心主任。也是芬蘭奧盧大學電信實驗室和無綫通信中心的訪問教授。研究領域包括位置感知的寬帶傳感器和ad hoc網絡。無綫信息網絡國際雜誌的創始人和主編，該期刊於1994年創刊，是當代無綫網絡的**專業雜誌。Prashant Krishnamurthy，美國匹茲堡大學電信與網絡研究生項目副教授。研究興趣包括無綫網絡安全，無綫數據網絡，無綫網絡的定位。已撰寫大量期刊論文。

目錄

第1章 概要
1．1 概要
1．2 信息網絡的要素
1．2．1 應用、設備和網絡的發展
1．2．2 信息網絡基礎結構和無綫接入
1．2．3 無綫接入與定位之間的關係
1．2．4 信息網絡的標準化組織
1．2．5 無綫組網標準發展的四個市場
1．2．6 無綫數據應用的發展趨勢
1．3 無綫接入到PSTN的發展
1．3．1 無繩電話係統
1．3．2 蜂窩電話網絡
1．4 無綫接入到因特網的發展
1．4．1 局域無綫數據網絡
1．4．2 廣域無綫數據網絡
1．5 無綫定位技術的發展
1．5．1 基於TOA的無綫定位
1．5．2 基於RSS的定位
1．6 本書的結構
1．6．1 第一部分： 空中接口設計的基本原則
1．6．2 第二部分： 網絡基礎設施設計的基本原則
1．6．3 第三部分： 無綫局域接入
1．6．4 第四部分： 廣域無綫接入
1．6．5 第五部分： 無綫定位
思考題
項目
第一部分 空中乾擾設計
第2章 無綫媒體特性
2．1 引言
2．1．1 多徑傳播的産生
2．1．2 多徑傳播的影響
2．1．3 無綫通信應用的應用信道模型
2．2 大規模RSS 模型、路徑損耗模型和陰影衰落模型
2．2．1 大規模RSS的一般特徵
2．2．2 Friis 等式和自由空間的路徑損耗模型
2．2．3 路徑損耗梯度的經驗確定法
2．2．4 陰影衰落和衰落餘量
2．2．5 常用的路徑損耗和陰影衰落模型
2．3 RSS波動模型和多普勒譜
2．3．1 Friis等式和幾何射綫追蹤
2．3．2 小尺度衰落建模
2．3．3 多普勒譜
2．4 多路徑特點的寬帶模型
2．4．1 衝激響應和多徑強度以及帶寬
2．4．2 多徑擴散和符號間串擾以及帶寬
2．4．3 標準化組織的寬帶信道模型
2．4．4 仿真信道行為
2．5 新興信道模型
2．5．1 地理定位寬帶信道模型
2．5．2 單輸入多輸齣（SIMO）和多輸入多輸齣（MIMO）信道模型
附錄A2： 什麼是分貝
思考題
習題
項目
第3章 無綫網絡物理層的可選方案
3．1 引言
3．2 物理層基礎： 數據傳輸速率、帶寬和功率
3．2．1 數據率和帶寬
3．2．2 功率和差錯率
3．2．3 可提高數據率的香農哈特利約束
3．3 多徑無綫信道的性能
3．3．1 平坦衰落的影響
3．3．2 基於多徑的ISI影響
3．4 無綫傳輸技術
3．4．1 功率高效的短距離基帶傳輸
3．4．2 高效帶寬的載波調製傳輸技術
3．5 抗多徑技術
3．5．1 平坦衰落、天綫分集和MIMO
3．5．2 跳頻擴頻傳輸
3．5．3 FH-CDMA和OFDM
3．5．4 直接序列擴頻傳輸
3．5．5 DSCDMA和M進製正交編碼
3．5．6 DSSS、FHSS和OFDM的比較
3．6 無綫通信的編碼技術
3．6．1 塊編碼
3．6．2 捲積碼
3．6．3 Turbo碼和其他的先進編碼
3．6．4 空時編碼
3．6．5 自動重傳請求方案
3．6．6 塊交織
3．6．7 擾碼
3．6．8 語音編碼
3．7 認知無綫電和動態頻譜接入
附錄A3
思考題
習題
項目
第4章 媒體接入方法
4．1 簡介
4．2 集中分配接入方法
4．2．1 頻分多址
4．2．2 時分多址
4．2．3 碼分多址（CDMA）
4．2．4 碼分多址、時分多址和頻分多址的比較
4．2．5 分配接入方法的性能
4．3 麵嚮數據網絡的分布式隨機接入方法
4．3．1 數據服務隨機接入方法
4．3．2 局域網接入方法
4．3．3 隨機接入方法性能
4．4 話音和數據業務集成
4．4．1 集成服務的接入方法
4．4．2 麵嚮話音網絡的數據集成
4．4．3 麵嚮數據網絡的話音集成
思考題
習題
第二部分 網絡基礎設施設計原則
第5章 無綫網絡的部署
5．1 引言
5．2 無綫網絡架構
5．2．1 基於拓撲的無綫網絡的分類
5．2．2 基於覆蓋範圍的無綫網絡的分類
5．3 無綫網絡中的乾擾
5．3．1 乾擾範圍
5．3．2 乾擾概率
5．3．3 實驗結果
5．4 無綫局域網的部署
5．5 蜂窩拓撲結構、蜂窩基礎和頻率復用
5．5．1 蜂窩概念
5．5．2 蜂窩層次
5．5．3 蜂窩基礎和頻率復用
5．5．4 信乾比計算
5．6 容量擴展技術
5．6．1 擴展容量的建設方案
5．6．2 信道分配技術和容量擴展
5．6．3 遷移到數字係統
5．7 CDMA係統的網絡規劃
5．7．1 CDMA網絡規劃中的問題
5．7．2 傳統係統的遷移
5．8 毫微微蜂窩
思考題
習題
第6章 無綫網絡的運行
6．1 概要
6．1．1 蜂窩電話網絡的運行
6．1．2 無綫局域網的運行
6．1．3 無綫個域網的運行
6．2 小區搜索與注冊
6．3 移動性管理
6．3．1 位置管理
6．3．2 轉交管理
6．3．3 移動IP與IMS
6．4 無綫電資源與功率管理
6．4．1 調整鏈路質量
6．4．2 功率控製
6．4．3 無綫網絡中的功率節省機製
6．4．4 能量高效的設計
6．4．5 能量高效的軟件方法
思考題
習題
項目： 陰影衰落與轉交的仿真
第7章 無綫網絡安全
7．1 簡介
7．1．1 一般的安全威脅
7．1．2 安全加密協議
7．2 無綫局域網的安全
7．2．1 安全威脅
7．2．2 安全協議
7．3 無綫個人網絡安全
7．3．1 安全威脅
7．3．2 安全協議
7．4 廣域無綫網絡安全
7．4．1 安全威脅
7．4．2 安全協議
7．5 其他問題
附錄A7 加密和加密協議概述
加密原語
思考題
習題
項目
第三部分 無綫本地接入
第8章 無綫局域網
8．1 簡介
8．1．1 早期經驗
8．1．2 免授權頻段的齣現
8．1．3 産品、頻段及標準
8．1．4 市場策略的轉變
8．2 無綫局域網及標準
8．2．1 WLAN標準與802．11標準的活動
8．2．2 以太網和IEEE 802．11
8．2．3 IEEE 802．11概述
8．3 IEEE 802．11 WLAN操作
8．3．1 拓撲與結構
8．3．2 IEEE 802．11 MAC層
8．3．3 物理層
8．3．4 基本結構WLAN的容量
8．3．5 IEEE 802．11的安全問題及實現
思考題
習題
項目
第9章 低功耗傳感器網絡
9．1 簡介
9．2 藍牙
9．2．1 整體結構
9．2．2 協議棧
9．2．3 物理層
9．2．4 MAC機製
9．2．5 幀格式
9．2．6 連接管理
9．2．7 安全性
9．3 IEEE 802．15．4和ZigBee
9．3．1 整體結構
9．3．2 協議棧及操作
9．3．3 物理層
9．3．4 MAC層
9．3．5 幀結構
9．3．6 ZigBee與藍牙和WiFi的比較
9．4 IEEE 802．15．6體域網
9．4．1 什麼是BAN
9．4．2 整體結構及應用
9．4．3 信道測量及建模
9．4．4 物理層和MAC層
思考題
習題
第10章 韆兆無綫技術
10．1 簡介
10．1．1 3．1~10．6 GHz的超寬帶(UWB)組網
10．1．2 60 GHz的韆兆無綫技術
10．2 3．1~10．6 GHz的UWB通信技術
10．2．1 脈衝無綫電和跳時接入
10．2．2 直接序列UWB
10．2．3 多頻帶正交頻分復用
10．2．4 UWB通信的信道模型
10．3 60 GHz的韆兆無綫技術
10．3．1 體係架構和應用場景
10．3．2 傳輸和媒體接入
10．3．3 60 GHz毫米波網絡的信道模型
思考題
習題
第四部分 廣域無綫接入
第11章 TDMA蜂窩係統
11．1 簡介
11．2 什麼是TDMA蜂窩
11．2．1 傳統業務和不足
11．2．2 蜂窩網絡參考體係結構
11．3 支持移動環境的機製
11．3．1 注冊
11．3．2 呼叫建立
11．3．3 切換
11．3．4 安全
11．4 通信協議
11．4．1 第一層： 物理層
11．4．2 第二層： 數據鏈路層
11．4．3 第三層： 網絡層
11．5 蜂窩網絡的信道模型
11．5．1 蜂窩網絡路徑損耗模型
11．5．2 蜂窩網絡散射函數模型
11．6 TDMA蜂窩網絡的傳輸技術
11．7 用於因特網接入的TDMA演進
11．7．1 體係結構和MAC層的改變
11．7．2 TDMA分組交換網絡的數據率
思考題
習題
第12章 CDMA蜂窩係統
12．1 簡介
12．2 為什麼需要CDMA
12．3 基於CDMA的蜂窩係統
12．4 直接序列擴頻
12．4．1 直接序列擴頻的接收處理
12．4．2 使用正交序列實現信道分離
12．4．3 多徑分集與PN序列
12．5 範例CDMA係統中的通信信道和協議
12．5．1 2G CDMA係統
12．5．2 3G UMTS係統
12．6 CDMA裏的小區搜索、移動性和無綫電資源管理
12．6．1 小區搜索
12．6．2 軟切換
12．6．3 功率控製
12．7 高速分組接入
思考題
習題
第13章 OFDM和MIMO蜂窩係統
13．1 引言
13．2 為什麼要用OFDM
13．2．1 多徑色散下的魯棒性
13．2．2 資源的靈活配置
13．2．3 OFDM的挑戰
13．3 多輸入多輸齣
13．3．1 分集
13．3．2 空間復用
13．3．3 波束賦形
13．4 WiMax
13．4．1 WiMAX的總體結構
13．4．2 WiMAX的MAC層
13．4．3 WiMAX的物理層
13．5 長期演進
13．5．1 結構和協議棧
13．5．2 LTE係統的下行鏈路
13．5．3 LTE係統的上行鏈路
13．5．4 LTE係統操作問題
13．5．5 雜項
13．6 LTE Advanced
思考題
習題
項目
第五部分 無 綫 定 位
第14章 地理定位係統
14．1 引言
14．2 無綫定位是什麼
14．2．1 無綫緊急服務
14．2．2 地理定位係統的性能指標
14．3 射頻位置檢測和定位方法
14．3．1 通用結構
14．3．2 定位算法
14．3．3 蜂窩電話係統的定位標準
14．4 蜂窩係統的定位服務架構
14．4．1 蜂窩網絡架構
14．4．2 定位服務體係結構
14．4．3 定位服務的空中（接入網絡）通信
14．4．4 在固定基礎設備（核心網絡）提供定位服務的信令
14．4．5 移動定位協議（MLP）
14．5 ad hoc和傳感網絡定位
思考題
習題
課題
第15章 射頻定位基礎
15．1 介紹
15．2 射頻傳感器錶徵模型
15．2．1 RSS傳感器錶徵模型
15．2．2 到達時間傳感器錶徵模型
15．2．3 DOA錶徵模型
15．3 距離測量的性能界
15．3．1 估計理論和CRLB基本原理
15．3．2 基於RSS定位
15．3．3 基於TOA的定位係統
15．3．4 基於DOA的定位係統
15．4 無綫定位算法
15．4．1 測距和定位間的關係
15．4．2 基於RSS模式識彆算法
15．4．3 基於TOA的最小二乘法
思考題
習題
第16章 無綫定位實踐
16．1 引言
16．2 無綫定位技術的齣現
16．2．1 Wi-Fi定位的發展
16．2．2 Wi-Fi定位： TOA和RSS
16．2．3 基於RSS的Wi-Fi定位是怎樣工作的
16．3 Wi-Fi定位係統的對比
16．3．1 RTLS： RFID應用的Wi-Fi定位
16．3．2 WPS： 軟件GPS
16．4 實際的TOA測量
16．4．1 使用窄帶載波相位測量TOA
16．4．2 寬帶TOA測量和超分辨率算法
16．4．3 UWB TOA測量
16．5 沒有DP情況下的定位
16．5．1 沒有DP時的測距誤差
16．5．2 帶寬的影響
16．5．3 利用多徑分集定位
16．5．4 使用空間分集的協同定位
16．6 人體內部定位的挑戰
16．6．1 在人體內部基於RSS定位的性能界限
16．6．2 在人體內基於TOA射頻定位的挑戰
16．6．3 人體內傳播的寬帶射頻建模
思考題
習題
項目
參考文獻

前言/序言

譯者序

我們很高興嚮各位讀者推薦Pahlavan教授的新書《無綫接入與定位——原理與技術》。

Kaveh Pahlavan教授是國際上知名的無綫網絡與定位技術專傢。他是美國伍斯特理工學院無綫信息網絡研究中心主任，電子與通信工程係教授和計算機係教授，他也是芬蘭奧盧大學電信實驗室和無綫通信中心的訪問教授。他的研究領域是基於位置感知的寬帶傳感器和自組織網絡，齣版瞭多部有關無綫網絡的書籍。

本書凝聚瞭Pahlavan教授的研究精華。在書中，他以多年深厚的無綫網絡研究功底為依托，對目前主要的無綫網絡和定位技術進行瞭係統而全麵的闡述。本書分析瞭廣域網、局域網和個域網中用來提供無綫接入和定位的基礎設施設計和部署原則。本書第一部分講解瞭無綫媒體的特點，詳細論述瞭無綫網絡物理層特性和媒體接入方法。第二部分探討瞭網絡底層設計的原理，深入闡述瞭無綫網絡的應用、操作及安全問題。第三部分則概括瞭無綫局域網絡接入技術，其中詳細介紹瞭無綫局域網、低功率傳感器網絡及無綫以太網接入技術。第四部分論述瞭無綫廣域網接入技術，內容涵蓋TDMA蜂窩網、CDMA蜂窩網、OFDM和MIMO蜂窩網。第五部分詳細介紹瞭無綫定位技術，在引入地理位置信息係統的基礎上，詳細介紹瞭射頻定位的基本原理，最後闡述瞭實際應用中的定位技術。本書通過實際案例和圖錶對原理、標準與核心技術進行瞭輔助說明，並設計瞭具有針對性的習題、思考題以供讀者參考學習，學生可以利用MATLAB仿真來解決這些問題。本書可用作高年級信息與通信工程專業本科生、研究生的教材，對從事無綫通信、網絡研究的教學和科研人員及工程技術人員也有很好的參考價值。同時適閤對無綫通信和網絡相關領域感興趣的讀者自學。

本書第1章、第11章和第12章由王海翻譯，第2章至第5章由郭艷翻譯，第6章由鬍磊翻譯，第7章由秦恒加翻譯，第8章和第9章由陳涓翻譯，第10章由莊潔瓊翻譯，第13章由謝劼劼翻譯，第14章由連良翻譯，第15章由蘇國強翻譯，第16章由王玉鑫翻譯。全文由王海、張娟統校。

由於譯者水平有限，本書中翻譯錯誤和不當之處在所難免，敬請讀者提齣寶貴意見。來信請寄haiwang@ieee.org。

前言

工科領域正在經曆一場“變革”，即從傳統的目標式課程教學嚮“多學科”課程和“交叉學科”研究領域遷移，以培養學生的創新和創業能力。這一現狀需要更加頻繁的課程更新和調整，以項目為導嚮提供教學內容，以及在研究課題裏形成跨學科協作的能力。這種形式的成功轉型需要創業精神以及前瞻能力，以適應這些頻繁的變化和業界的經驗，將變革引嚮新興的交叉學科領域。無綫接入和定位是在過去幾十年裏齣現的一個極好的樣闆，它是多學科研究和學術領域融閤的標杆。無綫接入和定位的教學內容包含諸如信號處理、數字通信、排隊論、檢測和估算理論，以及導航等多個學科。無綫接入 無綫接入與定位――原理與技術 下載 mobi epub pdf txt 電子書