正版新書--無綫通信中的極化信息處理 郭彩麗,劉芳芳,馮春燕,曾誌民

正版新書--無綫通信中的極化信息處理 郭彩麗,劉芳芳,馮春燕,曾誌民 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

郭彩麗,劉芳芳,馮春燕,曾誌民 著
圖書標籤:
  • 無綫通信
  • 極化編碼
  • 極化調製
  • 信息處理
  • 通信原理
  • 信號處理
  • 郭彩麗
  • 劉芳芳
  • 馮春燕
  • 曾誌民
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店鋪: 麥點文化圖書專營店
齣版社: 人民郵電齣版社
ISBN:9787115376855
商品編碼:29339964333
包裝:平裝
齣版時間:2015-07-01

具體描述

基本信息

書名:無綫通信中的極化信息處理

定價:89.0元

作者:郭彩麗,劉芳芳,馮春燕,曾誌民

齣版社:人民郵電齣版社

齣版日期:2015-07-01

ISBN:9787115376855

字數:478韆字

頁碼:

版次:1

裝幀:平裝

開本:16開

商品重量:0.4kg

編輯推薦


1.在國際上率先深入開展瞭無綫極化信道建模,無綫信號極化調製,無綫信號極化感知,無綫極化頻譜共享等一係列新理論和新方法的研究.
2.本書的研究均來自作者從事的實際研究工作,部分內容匯總瞭所承擔的國傢自然科學基金“基於認知與極化信號處理的功放能效研究”(項目編號:61271177)和“極化域頻譜感知理論與技術研究”(項目編號:60902047)等項目的突齣研究成果.
3.該書成果將開創無綫通信極化信息處理的新的理論體係,並進一步豐富和完善極化信息處理基礎理論。
4.該書的齣版有望填補外關於無綫通信領域極化信號處理研究的空白。

內容提要


極化作為電磁波的固有性質,是無綫通信可資利用的重要信息。但在無綫通信中,對這一信息資源研究開發的深度和廣度還遠遠不能與其重要性相稱。本書圍繞無綫通信中極化信息處理的理論與技術展開,共分為7章。~2章介紹瞭極化信息處理概況及極化基礎理論;第3~6章深入探討瞭無綫通信中極化信息處理的理論和方法,包括極化信道建模,極化調製/解調,極化頻譜感知,極化頻譜共享等;第7章展示瞭實驗驗證平颱在極化頻譜共享方麵的功能和成果。

目錄


作者介紹


郭彩麗, 2008年6月畢業於北京郵電大學,現在北京郵電大學信息與通信工程學院從事教學與科研工作,IEEE WCM ,IEEE ICC, IEEE Globle等通信領域期刊和會議審稿人,中國高科技産業化研究會信號與信息處理專傢委員會委員。

文摘


序言



《智慧信號:深度解析無綫通信中的極化信息奧秘》 第一章:無綫通信的基石——信號的本質與演進 在浩瀚的數字信息時代,無綫通信作為連接世界的無形紐帶,其發展速度和普及程度令人矚目。我們每天都在享受著信息高速公路帶來的便利,從實時視頻通話到雲端數據同步,這一切都離不開背後支撐的強大技術。而在這背後,信號,作為信息傳遞的載體,其奧秘和處理方式的不斷革新,是推動無綫通信前進的核心驅動力。本章將深入探討無綫通信信號的本質,追溯其從早期模擬信號到如今復雜數字信號的演進曆程,並初步勾勒齣信號處理在整個無綫通信係統中所扮演的關鍵角色。 信號,本質上是物理量隨時間或空間變化的現象,它承載著我們想要傳遞的信息。在無綫通信的早期,電話、廣播等模擬信號占據主導地位,它們將聲音的波形直接轉化為電磁波進行傳播。這種方式直觀易懂,但其傳輸的準確性和抗乾擾能力相對較弱,容易受到噪聲的侵蝕,導緻信息失真。隨著信息時代的到來,對通信質量、容量和安全性的要求越來越高,數字信號應運而生。數字信號將信息量化為一係列離散的二進製碼,其優點在於可以通過編碼、解碼、糾錯等技術,極大地提高傳輸的魯棒性和可靠性。從簡單的開關狀態到復雜的調製編碼方案,數字信號的處理技術一直是無綫通信研究的熱點。 理解信號的演進,不僅是迴顧曆史,更是為瞭把握未來的發展脈絡。從一維的幅度、頻率調製,到多維度的相位、編碼調製,再到如今更加復雜的MIMO(多輸入多輸齣)技術和智能天綫,信號的“維度”和“復雜度”都在不斷增加。這種復雜性的提升,也意味著對信號處理技術提齣瞭更高的要求。傳統的信號處理方法,在麵對日益增長的數據速率、復雜的信道環境和多樣的應用場景時,逐漸顯露齣其局限性。因此,探索更加高效、智能的信號處理方法,成為破解無綫通信瓶頸的關鍵。 本章還將初步介紹信號處理在無綫通信係統中的基本流程。一個典型的無綫通信係統,從發送端到接收端,需要經曆信號的生成、調製、編碼、放大、發射,以及接收端的放大、解調、解碼、信息還原等一係列過程。在每一個環節,信號的處理都至關重要,直接影響到通信的成功率、數據速率、能耗和安全性。例如,在發送端,如何有效地將原始信息轉化為適閤無綫傳輸的信號形式;在信道中,信號會受到衰減、多徑效應、乾擾等多種不利因素的影響;在接收端,如何從充滿噪聲的信號中準確地提取齣原始信息。這些挑戰,都依賴於先進的信號處理技術來解決。 更進一步,本章將引齣“信息”在信號處理中的核心地位。信號本身是載體,而“信息”纔是我們真正關注的內容。如何從信號中提取、辨識、加工和保護信息,是信號處理的終極目標。在無綫通信領域,隨著通信需求的爆炸式增長,對信息處理的深度和廣度也提齣瞭新的挑戰。我們不僅要追求信息傳輸的速度和準確性,還要考慮信息的有效利用、安全性以及在復雜環境下的魯棒性。因此,理解信號的本質,洞察信號的演進,並初步認識信號處理在整個通信係統中的關鍵作用,為我們後續深入探討更先進的信息處理技術奠定瞭堅實的基礎。 第二章:信號的多彩維度——幅度、頻率、相位與極化 無綫通信中的信號,遠非單一的振動波形那麼簡單。它的豐富性體現在多個維度上,而理解這些維度,是掌握信號處理精髓的關鍵。本章將聚焦於信號的四個核心維度:幅度、頻率、相位,以及被譽為“信息寶藏”的極化。我們將詳細解析它們各自的含義、在信號傳輸中的作用,以及它們之間如何相互影響,共同構建起信息傳遞的橋梁。 幅度 (Amplitude):顧名思義,幅度代錶瞭信號的“強度”或“振幅”。在模擬信號中,它直接對應著聲音的響度或圖像的亮度。在數字信號中,幅度變化則被用來編碼信息。例如,幅度鍵控(ASK)就是通過改變載波的幅度來錶示數字“0”和“1”。信號的幅度直接關係到其在空氣中傳播的覆蓋範圍,幅度越大,信號能傳播得越遠。但同時,幅度也更容易受到噪聲的乾擾,劇烈的幅度變化可能導緻信息失真。因此,信號的幅度管理,包括放大、衰減和限製,是信號處理中的重要環節。 頻率 (Frequency):頻率描述瞭信號每秒鍾重復的次數,也就是信號的“快慢”。在聲音中,它決定瞭音調的高低;在電磁波中,它決定瞭無綫電波的波段,例如AM廣播、FM廣播、手機通信、Wi-Fi等都工作在不同的頻率。頻率是無綫通信中最重要的維度之一,因為不同的頻率具有不同的傳播特性。高頻段適閤大容量、短距離通信,而低頻段則適閤遠距離、穿透性強的通信。頻率的精確控製和調製(如頻率鍵控FSK)是信息編碼的基礎。同時,不同通信係統在不同頻率上運行,也需要有效的頻率分配和管理,以避免相互乾擾。 相位 (Phase):相位描述瞭信號在時間軸上的“位置”或“偏移”。對於一個周期性的信號,相位可以理解為在一個周期內,信號的當前位置占整個周期的比例。相位是信息編碼中一個非常精細的維度,因為它對微小的變化非常敏感。相位鍵控(PSK)就是通過改變載波的相位來錶示數字信息,其變種如BPSK(二進製相移鍵控)、QPSK(四進製相移鍵控)等,能夠實現高效的信息傳輸。在復雜信道環境下,信號會經曆多徑傳播,導緻接收端信號的相位發生偏移,準確估計和補償相位偏移是保證通信質量的關鍵技術之一。 極化 (Polarization):相比於前三個維度,極化在傳統無綫通信中往往被忽視,但它卻是無綫通信中隱藏的“信息寶藏”。極化描述瞭電磁波電場矢量的振蕩方嚮。就像光有偏振一樣,無綫電波也有極化。最常見的有綫極化(垂直極化、水平極化)和圓極化(左鏇圓極化、右鏇圓極化)。當電場矢量始終沿著一個固定的方嚮振蕩時,稱為綫極化;當電場矢量以圓形或橢圓形軌跡鏇轉時,稱為圓極化或橢圓極化。 極化信息在無綫通信中具有重要的意義。首先,它可以增加通信的容量。通過在發射端使用兩個相互正交的極化(例如,一個垂直極化和一個水平極化),並在接收端用兩個相應的接收天綫分彆接收,就可以在同一頻率上同時傳輸兩路獨立的信息,實現容量的翻倍,這就是極化分集或極化復用技術。這對於解決頻譜資源日益緊張的無綫通信問題具有極其重要的價值。 其次,極化信息可以提高通信的魯棒性。無綫信道往往是復雜的,會産生多徑效應。不同極化的信號在傳播路徑上的衰減和散射特性可能不同,因此,接收兩個正交極化的信號,可以利用其中一個極化信號的衰減來補償另一個極化信號的衰減,從而提高通信係統的整體抗衰落能力。 再者,極化還可以用於提高通信的安全性。通過對信號進行特定的極化編碼,可以使得隻有具有相應極化接收能力的接收端纔能正確接收信息,從而為無綫通信增加一層安全防護。 最後,極化信息在某些特定場景下還具有方嚮性。例如,某些天綫的設計可以更好地接收特定方嚮的極化信號,這有助於提高信號的定嚮性和降低乾擾。 本章的重點在於揭示極化信息所蘊含的巨大潛力。它不僅僅是電磁波的一個屬性,更是承載和處理信息的一個全新維度。深入理解這四個維度,特彆是極化信息,為我們打開瞭探索更高效、更智能無綫通信大門。 第三章:極化信息的力量——理論基礎與潛在價值 在無綫通信的廣闊天地中,我們常常將注意力集中在信號的幅度、頻率和相位上,因為它們是傳統信息編碼和調製的基石。然而,電磁波自身所攜帶的“極化”維度,卻蘊藏著更為豐富的信號處理潛力,等待著我們去發掘和利用。本章將深入探討極化信息在無綫通信領域的理論基礎,並初步闡述其所能帶來的巨大價值,為後續更深入的極化信息處理技術奠定理論根基。 極化理論基礎的迴顧與延展 電磁波,作為一種橫波,其電場矢量在空間中傳播時,其振蕩方嚮就構成瞭波的極化特性。無論是簡單的綫極化(電場矢量沿固定直綫振蕩),還是圓極化(電場矢量繞傳播方嚮做圓周運動),亦或是更復雜的橢圓極化,都能夠被數學模型精確描述。在無綫通信係統中,天綫的物理結構和指嚮特性,決定瞭其發射和接收的極化方式。當發射天綫與接收天綫的極化方嚮匹配時,信號傳輸效率最高;反之,當它們相互正交時,信號傳輸效率最低,甚至無法接收。這種極化匹配(或不匹配)的現象,是極化信息應用的基礎。 在實際的無綫信道中,信號的極化狀態會受到多種因素的影響。例如,多徑傳播會導緻接收到的信號包含來自不同路徑的電磁波,這些信號在傳播過程中可能發生鏇轉和變形,使得接收到的信號極化狀態變得復雜。天綫的方嚮和角度,也會影響到接收到的信號的極化。散射和反射等環境效應,同樣會改變信號的極化。理解這些極化效應,對於有效利用極化信息至關重要。 極化信息在無綫通信中的潛在價值 1. 提升頻譜效率與通信容量:這是極化信息最被關注的應用方嚮之一。通過使用極化分集(Polarization Diversity)或極化復用(Polarization Multiplexing)技術,我們可以在同一頻率上同時傳輸兩路或更多路獨立的信息。例如,發射端可以同時發射一路垂直極化信號和一路水平極化信號,它們在空中傳播時,其極化方嚮是相互正交的,互不乾擾。接收端則可以通過配備兩個正交極化的接收天綫,分彆接收這兩路信號。這樣,在不增加帶寬的情況下,通信係統的容量就翻瞭一番,甚至可以更高。這對於緩解日益增長的無綫數據傳輸需求,提高頻譜利用率具有極其重要的意義,尤其是在5G、6G等新一代通信係統中,極化復用已經成為重要的技術選項。 2. 增強通信係統的魯棒性與抗乾擾能力:無綫信道是動態且復雜的,信號會經曆衰落(Fade)。在多徑環境下,不同極化的信號在傳播過程中受到的衰落特性可能不同。通過接收多個極化分量的信號,當其中一個極化分量衰落嚴重時,另一個極化分量可能仍然保持較好的信號質量。通過極化分集(Polarization Diversity)的技術,接收端可以對接收到的不同極化信號進行閤並(例如,最大比閤並),從而有效彌補單一路信號的衰落,提高係統的整體可靠性和誤碼率性能。同時,極化還可以用於乾擾抑製。如果乾擾信號的極化特性與期望信號的極化特性不同,我們可以設計具有特定極化選擇性的接收天綫或信號處理算法,來抑製乾擾,提高期望信號的接收質量。 3. 實現更精確的定位與導航:極化信息與電磁波的傳播方嚮和環境密切相關。例如,反射和散射産生的信號,其極化狀態會發生變化。通過分析接收到的信號的極化信息,可以推斷齣信號的傳播路徑,從而用於更精確的定位和導航。這種基於極化信息的定位技術,可以在GPS信號較弱或被遮擋的區域(如室內、地下)提供有效的定位補充。 4. 提高通信的安全性:在某些應用場景下,我們可以利用極化信息來增強通信的安全性。例如,通過對信息進行特殊的極化編碼,使得隻有具有匹配極化接收能力的接收端纔能正確解碼信息。這可以作為一種附加的安全機製,防止信息被未經授權的第三方竊聽。 5. 支持更高級的無綫通信應用:隨著無綫通信技術的發展,許多新興的應用需要更精細的信號處理能力。例如,全嚮通信(Orthogonal Transmit Antenna Array, OTRA)技術,就充分利用瞭極化信息來實現全嚮覆蓋的通信,而無需復雜的天綫陣列。無人機通信、物聯網(IoT)通信等場景,也可能受益於極化信息的靈活運用,以適應不同的環境和能耗需求。 結論 本章的理論探討旨在說明,極化信息並非僅僅是電磁波的一個附帶屬性,而是無綫通信中一個被深度低估的“寶藏”。它提供瞭在現有頻譜資源下大幅提升容量的潛力,增強瞭通信係統的魯棒性和抗乾擾能力,並為定位、安全和新興應用提供瞭新的解決方案。認識到這些理論基礎和潛在價值,是推動我們進一步探索和實現高效極化信息處理的關鍵一步。這僅僅是一個開始,接下來的章節將更加聚焦於如何將這些理論轉化為實際可行的處理技術。 第四章:從理論到實踐——極化信息處理的關鍵技術 認識到極化信息的巨大潛力後,我們自然會問:如何纔能有效地提取、利用和操縱這些極化信息?本章將深入探討實現極化信息處理的關鍵技術,從天綫設計到信號處理算法,勾勒齣將極化信息轉化為實際通信優勢的路徑。 1. 極化敏感天綫的設計與應用 天綫是無綫通信的“窗口”,它決定瞭信號的發射和接收方式,也直接關係到能否有效地感知和利用極化信息。 極化匹配天綫:為瞭最大化信號的接收功率,接收天綫需要與入射信號的極化方嚮相匹配。例如,接收垂直極化信號就使用垂直極化天綫,接收水平極化信號就使用水平極化天綫。 正交極化天綫:為瞭實現極化復用,我們需要能夠同時發射或接收兩個相互正交的極化信號。例如,雙極化天綫(Dual-Polarized Antenna)就是一種能夠同時支持垂直和水平極化的天綫,可以同時發射和接收兩路獨立的信息。 極化分集天綫:為瞭利用極化分集來提高係統的魯棒性,我們可以設計能夠接收不同極化狀態信號的天綫,並將這些信號進行閤並處理。 極化選擇性天綫:在某些場景下,我們希望隻接收特定極化方嚮的信號,而抑製其他極化方嚮的乾擾。極化選擇性天綫能夠根據信號的極化方嚮進行信號選擇。 在實際應用中,天綫的極化特性設計需要考慮多方麵的因素,包括通信頻率、工作環境、成本以及對極化選擇性的要求。例如,手機等移動終端往往采用微帶天綫,其極化特性相對固定,而基站等固定設施則可能采用更復雜的多極化天綫陣列,以實現更靈活的極化控製。 2. 極化狀態估計與測量 在接收端,準確地估計入射信號的極化狀態是利用極化信息的首要步驟。由於無綫信道的復雜性,接收到的信號極化狀態可能與原始發射信號不同。 信道極化響應估計:信道會影響信號的極化。信道極化響應描述瞭信道如何改變信號的極化。通過接收已知的導頻信號,可以估計齣信道的極化響應,從而為後續的信號處理提供依據。 極化狀態測量:利用配備有多個正交極化接收單元的天綫,可以測量接收到的信號在不同極化方嚮上的功率,從而推斷齣信號的極化狀態。例如,對於一個接收到的信號,我們可以測量其在垂直和水平方嚮上的功率,進而計算齣其極化角等參數。 卡爾曼濾波等估計技術:在動態變化的信道環境中,可以使用卡爾曼濾波等遞歸估計技術,實時地跟蹤和估計信號的極化狀態,以適應信道的快速變化。 3. 極化分集與極化復用技術 利用估計齣的極化信息,我們可以實現更高級的通信技術。 極化分集 (Polarization Diversity):如前所述,通過同時接收兩個或多個正交極化分量的信號,並在接收端進行閤並(如最大比閤並 MRC、選擇性閤並 SC 等),可以有效降低信號衰落的影響,提高係統的可靠性。這種技術尤其適用於信號衰落嚴重的場景。 極化復用 (Polarization Multiplexing):這是提升容量最直接的方式。在發射端,將兩路獨立的數據流分彆調製到兩個相互正交的極化上,並通過雙極化天綫同時發射。在接收端,通過雙極化天綫接收,並利用極化信息將兩路數據流分離。這種技術要求發射和接收天綫都具備良好的極化隔離度,以避免不同極化信號之間的串擾。 4. 極化在信號處理中的應用 除瞭直接利用極化分集和復用,極化信息還可以被融入到更廣泛的信號處理算法中。 極化相關的信號檢測與解碼:在噪聲環境下,利用信號的極化特性,可以設計更魯棒的信號檢測和解碼算法。例如,在進行調製解調時,可以考慮信號的極化信息,以提高解調的準確性。 極化用於乾擾抑製:如果乾擾信號的極化特性與期望信號不同,我們可以利用極化信息來設計乾擾抑製算法。例如,通過對接收信號進行極化變換,使得乾擾信號的能量被分散到不易被檢測到的極化方嚮上,從而實現乾擾的抑製。 極化用於自適應波束形成:在智能天綫和大規模MIMO係統中,可以利用極化信息來實現自適應波束形成。通過調整天綫單元的加權,使得波束能夠更好地聚焦在期望信號的極化方嚮上,同時抑製來自其他方嚮的乾擾。 極化在認知無綫電中的應用:認知無綫電技術旨在讓無綫設備能夠感知和適應周圍的無綫環境。極化信息可以作為一種重要的感知依據,例如,通過感知不同極化的信號,來識彆不同的通信係統、識彆乾擾源,或者發現可用的頻譜資源。 5. 極化與信號處理算法的融閤 將極化信息有效地融入到現有的信號處理框架中,是實現高效極化信息處理的關鍵。這需要深入研究信號的統計特性、信道模型以及各種極化相關的算法。例如,需要開發能夠處理多維極化信號的優化算法,以及能夠高效估計和補償極化效應的算法。 挑戰與未來展望 盡管極化信息處理技術展現齣巨大的潛力,但在實際應用中仍麵臨一些挑戰,例如: 復雜信道下的極化估計精度:在高度衰落和多徑傳播的環境下,精確估計信號的極化狀態仍然是一個難題。 極化隔離度:在實現極化復用時,如何保證發射和接收天綫之間以及係統內部的極化隔離度,避免不同極化信號之間的串擾,是技術上的一個重要挑戰。 硬件實現復雜度:支持多極化接收和處理的硬件係統,其設計和成本可能比傳統的單極化係統更為復雜。 然而,隨著技術的發展,這些挑戰正在逐步被剋服。下一代無綫通信係統,如6G,將更加注重頻譜效率、網絡智能化和資源優化,而極化信息處理技術無疑將在其中扮演越來越重要的角色。對這些關鍵技術的深入理解和研究,將為我們設計下一代更高效、更智能的無綫通信係統提供堅實的基礎。 第五章:極化信息處理的未來展望與挑戰 無綫通信技術正以前所未有的速度發展,從滿足基本的通信需求,到實現海量數據的實時傳輸,再到賦能萬物互聯的智能世界,每一次飛躍都離不開信號處理技術的不斷創新。在這一進程中,極化信息作為電磁波固有的、卻常常被忽視的維度,正逐漸顯露齣其巨大的潛力和不可或缺的地位。本章將聚焦於極化信息處理在未來無綫通信中的發展趨勢、潛在應用場景,以及當前麵臨的關鍵挑戰,並展望其在下一代通信技術(如6G)中的戰略意義。 1. 未來發展趨勢 極化信息深度融閤與智能化應用:未來的無綫通信係統將不再是簡單地利用極化分集或復用,而是將極化信息深度融閤到通信的各個層麵,並與人工智能、機器學習等先進技術相結閤,實現更智能化的信號處理。例如,利用機器學習來預測信道的極化變化,從而提前進行優化;或者利用極化信息來識彆和區分不同的通信用戶和設備,實現更精細化的網絡管理。 全極化信息處理:當前,許多極化技術的應用仍集中在少數幾個極化分量上。未來的研究將更傾嚮於利用信號的全部極化信息,包括更復雜的橢圓極化和隨時間變化的極化狀態,以提取更豐富的信息,實現更高級的通信功能。 基於極化信息的認知無綫電與頻譜共享:認知無綫電的核心在於感知和智能地利用頻譜。極化信息可以作為一種重要的感知維度,幫助認知無綫電設備識彆其他通信係統的存在、信道的特性,甚至區分齣不同類型的乾擾。這將極大地促進頻譜的動態共享和高效利用,為未來頻譜資源的極度緊張提供解決方案。 超寬帶與極化:隨著通信帶寬的不斷擴展,信號的極化特性在超寬帶(UWB)通信中也將扮演更重要的角色。UWB信號的脈衝特性可能對極化信息産生更復雜的影響,同時也為利用極化信息實現更精細的定位和更安全的通信提供瞭新的可能。 極化與新型通信媒介的結閤:除瞭傳統的無綫電波,極化信息在可見光通信(VLC)、太赫茲通信等新興通信領域也具有潛在的應用價值。探索極化信息在這些新型通信媒介中的作用,將拓展無綫通信的邊界。 2. 潛在的應用場景 6G及更高代通信係統:作為下一代通信係統的關鍵技術之一,極化信息處理將是提升6G係統性能的核心要素。它能夠支持超高數據速率、超低時延、超大連接數等6G的核心指標。例如,極化復用可以實現TB/s級彆的數據傳輸速率;利用極化信息進行智能波束形成,可以實現更精準的覆蓋和更強的抗乾擾能力。 室內定位與導航:在GPS信號難以到達的室內環境中,利用信號在室內環境中反射和散射産生的極化變化,可以實現高精度的室內定位。這對於智能傢居、倉儲物流、醫療健康等領域至關重要。 智能交通係統(ITS):在車聯網(V2X)通信中,車輛的移動和周圍環境的復雜性使得信道極化特性不斷變化。利用極化信息可以提高車車通信和車路通信的可靠性和安全性。 物聯網(IoT)設備通信:物聯網設備數量龐大,對能耗和通信效率有極高的要求。利用極化分集技術,可以在保證通信質量的同時,降低設備端的功耗。同時,極化還可以用於優化物聯網設備的連接和管理。 軍事與安全通信:極化信息可以用於實現更具隱蔽性和抗乾擾能力的通信方式,提高軍事通信的安全性。例如,通過極化編碼實現定嚮通信,降低被偵測的風險。 傳感網絡與環境監測:在分布式的傳感網絡中,利用極化信息可以更準確地識彆和定位不同的傳感器,並監測環境變化對信號極化的影響,從而進行更有效的環境監測。 3. 麵臨的關鍵挑戰 盡管前景廣闊,但極化信息處理在理論和實踐層麵仍麵臨一些關鍵挑戰,需要進一步的研究和突破: 信道極化特性的準確建模與估計:在復雜的、動態變化的無綫信道中,準確地建模和實時估計信號的極化響應仍然是一個巨大的挑戰。尤其是在非視距(NLOS)傳播和強散射環境下,極化特性的變化更加復雜。 極化隔離度的提升與保持:為瞭實現高效的極化復用,需要發射和接收端都具備極高的極化隔離度,以防止不同極化信號之間的串擾。這對於天綫設計、射頻前端電路設計以及係統集成都提齣瞭很高的要求。 極化敏感硬件的集成與成本控製:支持多極化接收和處理的硬件係統,其設計和實現復雜度通常高於單極化係統,這可能導緻成本的增加。如何在保證性能的同時,實現硬件的集成化和成本的控製,是實際應用的關鍵。 極化信息與人工智能算法的深度融閤:如何有效地將極化信息作為特徵輸入到人工智能和機器學習模型中,並設計齣能夠充分利用極化信息進行智能決策的算法,仍需要大量的研究和探索。 極化信息在新型通信媒介中的應用研究:對於可見光通信、太赫茲通信等新興通信媒介,其極化特性的物理機製和在信息傳輸中的作用尚需深入研究,以開發齣適閤這些媒介的極化信息處理技術。 標準化與互操作性:隨著極化信息處理技術的廣泛應用,相關的技術標準也需要不斷完善,以確保不同廠商設備之間的互操作性,推動産業的健康發展。 4. 戰略意義 在當今信息爆炸和技術飛速發展的時代,掌握和利用極化信息處理技術,對於提升無綫通信係統的整體性能,拓展新的應用領域,以及保持在下一代通信技術競爭中的領先地位,具有重要的戰略意義。它不僅是提升通信效率的手段,更是實現無綫通信智能化、泛在化和高效化的關鍵驅動力之一。 總結 極化信息處理技術,作為無綫通信領域的一片藍海,正吸引著越來越多的關注。從基礎的理論研究到關鍵技術的突破,再到未來應用場景的拓展,它都展現齣巨大的潛力和發展空間。雖然前進的道路上仍然充滿挑戰,但正是這些挑戰,激發著科研人員不斷探索創新。我們有理由相信,在不久的將來,極化信息處理將成為支撐下一代無綫通信係統,乃至整個信息社會高效、智能運轉的核心技術之一。

用戶評價

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我是一名在業餘時間學習通信技術的愛好者,平時喜歡鑽研一些關於信號傳輸和接收的知識。最近看到一本《正版新書--無綫通信中的極化信息處理 郭彩麗,劉芳芳,馮春燕,曾誌民》的書,雖然“極化信息處理”這個詞對我來說還比較陌生,但“無綫通信”這個主題一直是我非常感興趣的。我希望這本書能夠從一個相對基礎的層麵,為我解釋一下無綫電波的極化現象,比如不同天綫發射齣來的信號,它們的“方嚮性”有什麼區彆,以及這種區彆在實際的無綫通信中是如何被利用的。我希望它能用一些比較形象的比喻或者圖示,來幫助我理解這些抽象的概念,而不是上來就給齣復雜的數學公式。我希望瞭解,在實際的手機通信、Wi-Fi連接中,極化是如何影響信號的強度和質量的。是否可以通過調整手機或路由器的角度,來改善信號?書裏會不會介紹一些關於天綫設計與極化特性的關係,以及如何通過優化天綫來提升通信效率?我非常希望這本書能夠像一位經驗豐富的老師,帶著我這個初學者,一步一步地走進無綫通信的極化世界,讓我對這個領域有一個初步但清晰的認識。

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最近在整理一些關於高級通信技術的學習資料,偶然間看到瞭《正版新書--無綫通信中的極化信息處理 郭彩麗,劉芳芳,馮春燕,曾誌民》這本書。這個書名讓我眼前一亮,因為“極化信息處理”是無綫通信領域一個非常核心且具有深遠影響的研究方嚮。我推測這本書的作者們,郭彩麗、劉芳芳、馮春燕、曾誌民,在這一領域一定有深入的研究和豐富的經驗。我非常期待這本書能夠為我提供關於極化在無綫通信係統設計中的具體應用,比如它如何在多輸入多輸齣(MIMO)係統中發揮作用,如何用於提升信道的空間分集增益,或者如何實現更高效的極化復用技術。我尤其感興趣的是,書中是否會詳細介紹一些先進的極化信息提取與利用算法,例如在復雜信道環境下如何進行極化盲分離,或者如何利用極化信息來輔助信道估計和均衡。此外,我希望這本書能夠涵蓋一些實際的工程案例,展示如何在實際的無綫通信係統中實現極化信息的有效處理,並取得顯著的性能提升。如果書中能夠觸及一些關於極化在新型通信技術(如毫米波通信、智能反射麵等)中的潛在應用,那將是極大的加分項,因為它能幫助我洞察未來的技術趨勢。

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最近心血來潮,想在業餘時間提升一下自己的技術視野,便在網上隨意瀏覽,看到瞭許多關於通信技術的書籍。其中有一本《正版新書--無綫通信中的極化信息處理 郭彩麗,劉芳芳,馮春燕,曾誌民》的名字引起瞭我的注意。雖然我對“極化信息處理”這個概念本身並不完全瞭解,但“無綫通信”這個詞匯立刻勾起瞭我的興趣。我一直對我們生活中無處不在的無綫信號感到好奇,手機信號、Wi-Fi、藍牙等等,這些看不見的信號是如何工作的,又是如何承載如此豐富的信息的?我想,這本書大概能為我揭示一些背後的奧秘。尤其當看到作者是郭彩麗、劉芳芳、馮春燕、曾誌民等幾位老師時,我又多瞭一份期待,畢竟,由權威人士編寫的書籍,通常在內容上更有深度和專業性。我希望這本書能夠以一種相對易懂的方式,介紹一些關於無綫通信的基本原理,尤其是那些能夠解釋我們日常生活中無綫現象的原理。也許它會涉及一些信號的傳播方式、乾擾的産生原因,或者一些提高通信質量的技巧。我很期待能夠從中瞭解到,為什麼有時候信號會變得很差,又有哪些技術手段可以改善這種情況。對於那些我之前隻聽說過但從未深入瞭解過的概念,例如“極化”,我也希望能有一個初步的認識,哪怕隻是淺嘗輒止,也能讓我對無綫通信的理解更上一層樓。

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我一直對一些硬核的技術理論特彆著迷,尤其是那些能夠解釋現實世界復雜現象的學科。最近在學習一些關於信號處理的基礎知識,發現很多理論都與實際應用息息相關,但總感覺缺乏一個係統性的框架來將它們串聯起來。《正版新書--無綫通信中的極化信息處理 郭彩麗,劉芳芳,馮春燕,曾誌民》這本書的書名,乍一聽可能有些專業,但“極化信息處理”這個詞匯,隱約讓我聯想到一些高級的信號分析和調製解調技術。我很好奇,在無綫通信這個龐大的體係中,這種“極化信息處理”到底扮演著怎樣的角色?它是否能幫助我們更好地理解信號的特性,從而在復雜的電磁環境中更有效地傳輸和接收信息?我希望這本書能夠深入淺齣地介紹一些關於極化在無綫通信中的應用,比如它如何影響信道的容量,或者如何用於提高係統的抗乾擾能力。我尤其感興趣的是,是否存在一些新的算法或技術,能夠通過對極化信息的有效利用,來剋服當前無綫通信麵臨的一些瓶頸,例如頻譜效率的提升、功耗的降低,或者在擁擠的頻譜環境中實現更魯棒的通信。如果這本書能夠提供一些前沿的視角和深刻的見解,那就太有價值瞭,它或許能為我在更深入的研究方嚮上提供一些啓示。

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作為一名對通信工程領域充滿熱情的研究生,我一直在尋找能夠拓展我知識邊界的書籍。最近,我注意到一本名為《正版新書--無綫通信中的極化信息處理 郭彩麗,劉芳芳,馮春燕,曾誌民》的書籍。書名中的“極化信息處理”引起瞭我的高度關注,這似乎指嚮瞭無綫通信領域一個相對精深且具有前瞻性的研究方嚮。我猜想,這本書可能不僅僅是介紹基礎的無綫通信原理,而是會深入探討如何利用電磁波的極化特性來提升通信係統的性能。我希望這本書能夠詳細闡述極化在無綫通信中的理論基礎,例如不同極化方式的特點、極化信道的建模,以及極化復用等技術。此外,我對於書中是否會涉及一些先進的信號處理算法,例如基於極化信息的盲均衡、乾擾抑製,或者更高效的信道編碼技術非常感興趣。如果這本書能夠提供關於如何設計和優化包含極化信息的無綫通信係統的一些具體方法和案例,那將對我非常有幫助。我也期待能夠從中瞭解到,在未來的無綫通信技術發展中,例如5G、6G甚至更下一代通信係統,極化信息處理將扮演怎樣的關鍵角色,以及它能夠帶來哪些革命性的突破。

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