OFDM水声通信 电子与通信 书籍 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

图书标签:

• OFDM
• 水声通信
• 电子与通信
• 通信工程
• 信号处理
• 调制解调
• 无线通信
• 水下声学
• 信息技术
• 海洋工程

店铺： 蓝调图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121337048

商品编码：29565138987

商品基本信息，请以下列介绍为准
商品名称：	OFDM水声通信 电子与通信 书籍
作者：	Shengli Zhou（周胜利），Zhaohui Wang（王昭辉）
定价：	79.0
出版社：	电子工业出版社
出版日期：
ISBN：	9787121337048
印次：
版次：	1
装帧：	平装-胶订
开本：	16开

内容简介

本书以高速OFDM水声通信技术为主线，内容涉猎广泛，概念原理阐述清楚，逻辑性强。从OFDM水声通信各关键技术的原理阐述到OFDM水声通信接收机的设计方法以及OFDM 水声MODEM的研制；从单用户的MIMO-OFDM到多用户MIMO-OFDM水声通信的设计应用；从OFDM的中继传输到OFDM网络编码以及水声测距与定位。通过学习本书可以加深对OFDM水声通信相关原理及系统设计的理解。 本书可作为水声通信相关专业本科和研究生的教材或参考书，也可供相关专业工程技术人员学习和参考。

目录

目 录 第1章 引言1 1.1 研究背景1 1.1.1 水声的早期探索1 1.1.2 水声通信媒介1 1.1.3 水下系统和网络2 1.2 水声(UWA)信道的特点2 1.2.1 声速2 1.2.2 传播损失4 1.2.3 时变多径6 1.2.4 声传播模型7 1.2.5 环境噪声和外部干扰8 1.3 通带信道的输入和输出关系9 1.3.1 各径自有多普勒扩展的线性时变信道9 1.3.2 具有共同多普勒扩展的线性时变信道10 1.3.3 线性时不变信道11 1.3.4 幅度和时延变化的线性时变信道11 1.3.5 依频率衰减的线性时变信道11 1.4 水声通信中的调制技术12 1.4.1 跳频 FSK12 1.4.2 直接序列扩展频谱12 1.4.3 单载波调制13 1.4.4 扫频(S2C)载波调制13 1.4.5 多载波调制14 1.4.6 多输入多输出技术14 1.4.7 水声通信的近期发展15 1.5 本书的组织结构15 第2章 OFDM基本知识17 2.1 零后缀的OFDM17 2.1.1 发射信号17 2.1.2 接收机处理19 2.2 循环前缀的OFDM20 2.2.1 发射信号20 2.2.2 接收机处理21 2.3 OFDM相关的问题21 2.3.1 ZP-OFDM与CP-OFDM21 2.3.2 峰值平均功率比22 2.3.3 功率谱和带宽22 2.3.4 子载波分配22 2.3.5 总的数据速率23 2.3.6 设计指南23 2.4 离散傅里叶变换的实现23 2.5 OFDM的挑战和补救方法24 2.5.1 分集合并和信道编码的益处25 2.6 MIMO-OFDM27 2.7 文献注记29 第3章 多进制LDPC编码的OFDM30 3.1 OFDM的信道编码30 3.1.1 信道编码30 3.1.2 编码调制31 3.1.3 编码的OFDM32 3.2 多进制LDPC码33 3.2.1 多进制的规则循环码34 3.2.2 多进制非规则LDPC码35 3.3 编码36 3.4 译码37 3.4.1 初始化38 3.4.2 变量节点到校验节点更新39 3.4.3 校验节点到变量节点更新39 3.4.4 初始判决和译码输出40 3.5 码设计41 3.5.1 规则循环码的设计41 3.5.2 非规则LDPC码的设计42 3.5.3 准循环的多进制LDPC码43 3.6 编码的OFDM的仿真结果45 3.7 文献注记47 第4章 PAPR控制48 4.1 PAPR的比较48 4.2 PAPR的减小50 4.2.1 限幅50 4.2.2 选择性映射51 4.2.3 载波峰值52 4.3 文献注记53 第5章 接收机综述和预处理54 5.1 OFDM接收机综述54 5.2 接收机预处理55 5.2.1 接收机的预处理55 5.2.2 数字实现56 5.2.3 频域过采样59 5.3 频域的输入/输出关系59 5.3.1 单输入单输出信道59 5.3.2 单输入多输出信道61 5.3.3 多输入多输出信道61 5.3.4 信道矩阵结构62 5.4 OFDM接收机的分类62 5.4.1 ICI-忽略的接收机63 5.4.2 ICI-感知的接收机64 5.4.3 逐块处理65 5.4.4 块间处理65 5.4.5 讨论65 5.5 仿真信道的接收机性能界65 5.5.1 仿真水声信道66 5.5.2 时变信道下的ICI影响66 5.5.3 SISO信道的中断性能67 5.6 扩展到CP-OFDM68 5.6.1 接收机预处理68 5.6.2 频域的输入/输出关系68 5.7 文献注记69 第6章 检测，同步和多普勒扩展估计70 6.1 基于互相关的方法71 6.1.1 基于互相关的检测71 6.1.2 基于互相关的同步和多

《水声通信系统设计与性能分析》 图书简介 本书深入探讨了水下声学通信系统的设计原理、关键技术及其性能评估方法。水声通信作为一种在复杂、衰减严重的海洋环境中实现信息传输的独特手段，在海洋科学考察、水下军事应用、海洋资源开发、水下考古以及环境监测等领域扮演着日益重要的角色。本书旨在为读者构建一个全面而深入的理解框架，从理论基础到实际应用，系统性地阐述水声通信的方方面面。 第一章 引论：水声通信的挑战与机遇 本章首先勾勒出水声通信的独特环境特点，包括多径效应、多普勒频移、信道时变性、低带宽以及高噪声干扰等。这些严峻的挑战使得水声通信在设计和实现上远比陆地上的无线通信复杂。然而，也正是这些挑战催生了对新型、高效通信技术的需求，为研究人员和工程师提供了广阔的创新空间。本章将回顾水声通信的发展历程，从早期的简单信号传输到如今复杂数据链路的构建，并展望其未来的发展趋势和潜在应用领域，强调水声通信在探索蓝色星球、保障国家安全和推动可持续发展中的关键作用。 第二章 水声信道特性建模 精准的水声信道模型是进行通信系统设计和性能分析的基础。本章将详细介绍常用的水声信道模型，包括基于物理原理的射线追踪模型、简化的平坦衰落模型、以及更能反映实际情况的多径传播模型。我们将深入分析射线追踪模型如何考虑海底和海面的反射、折射等物理现象，并探讨不同海洋深度、距离以及声速剖面对传播路径的影响。同时，本书还将介绍常用的多径传播模型，如延迟多径模型，详细分析信号到达时间和幅度分布的统计特性，以及如何通过这些模型来模拟水声信道中的衰落和失真。此外，本章还将讨论信道的时变性，即信道特性随时间变化的规律，这对于设计能够适应动态环境的通信系统至关重要。 第三章 水声信号的调制与解调技术 调制是将数字信息转化为适合在水声信道中传输的模拟信号的过程，而解调则是逆过程。本章将详细阐述适用于水声通信的各种调制技术。我们将从传统的数字调制方案入手，如二进制相移键控（BPSK）、正交相移键控（QPSK）、正交幅度调制（QAM）等，分析它们在水声环境下的适用性和局限性。随后，本书将重点介绍在水声通信领域具有重要意义的线性调制技术，如频率偏移键控（FSK）及其变种，讨论其抗多径能力和对带宽的要求。 在解调部分，本章将深入分析各种解调器的工作原理。对于线性调制，我们将讨论相干解调和非相干解调的优缺点，以及如何在实际系统中实现。对于非线性调制，如FSK，我们将详细讲解包络检波、鉴频器等解调技术。此外，本章还将介绍更高阶的调制技术，并分析其在信噪比较低的水声环境下的性能表现。 第四章 水声通信中的多径抑制与均衡技术 多径效应是水声通信中最棘手的挑战之一，它会导致接收信号发生严重的衰落和码间干扰（ISI）。本章将聚焦于如何有效地抑制和补偿多径效应。我们将首先介绍经典的线性均衡器，如最小均方误差（MMSE）均衡器和零强迫（ZF）均衡器，详细分析它们的原理、设计方法以及在不同多径条件下的性能。 随后，本书将深入探讨自适应均衡技术，这对于应对时变的信道环境尤为关键。我们将详细介绍各种自适应算法，例如LMS（Least Mean Square）算法和RLS（Recursive Least Squares）算法，并分析它们在水声通信中的应用。此外，本章还将介绍更先进的非线性均衡技术，如最大似然序列估计（MLSE）均衡器，并讨论其在复杂信道条件下的优势。最后，我们将讨论基于信号处理的信道估计算法，以及如何利用估计的信道信息来指导均衡器的设计和优化。 第五章 水声通信中的信道编码与纠错技术 在存在噪声和干扰的水声信道中，可靠地传输数据至关重要。信道编码通过在信息中加入冗余，使得接收端能够在一定程度上检测和纠正错误。本章将全面介绍适用于水声通信的信道编码技术。我们将从基础的线性分组码，如海明码，开始讲解，然后深入探讨更强大的纠错码，包括卷积码和Turbo码。 本书将详细阐述卷积码的编码和解码算法，如维特比（Viterbi）算法，并分析其在改善误码率方面的效果。对于Turbo码，我们将深入讲解其迭代解码原理，以及它在实现接近香格里拉界性能方面的卓越能力。此外，本章还将介绍前向纠错（FEC）码家族中的其他重要成员，例如LDPC（Low-Density Parity-Check）码，并探讨它们在水声通信中的最新研究进展和应用前景。通过合理的信道编码设计，可以显著提高水声通信系统的鲁棒性和可靠性。 第六章 水声通信中的同步技术 同步是实现正确解调的前提，它包括载波同步、定时同步和帧同步。本章将深入分析水声通信中各种同步技术的实现方法。对于载波同步，我们将介绍基于锁相环（PLL）的载波恢复技术，以及在低信噪比环境下的一些鲁棒性同步方法。 在定时同步方面，我们将详细阐述如何估计和跟踪信号的采样时刻，以确保在正确的采样点进行数据判决。本书将介绍基于最大似然估计的定时恢复算法，以及各种拖尾序列（Preamble）和训练序列（Training Sequence）在定时同步中的作用。 对于帧同步，我们将讨论如何检测数据帧的起始和结束位置。这将包括对各种帧同步序列的设计原则和搜索算法的分析。我们将通过实例说明，如何在复杂的、含有多普勒效应的水声环境中实现可靠的帧同步。 第七章 水声通信系统的设计与性能评估 本章将系统地整合前几章的技术，指导读者如何从整体上设计一个高效的水声通信系统。我们将从通信系统的架构设计入手，包括物理层、数据链路层等各个模块的划分与协同工作。本书将详细讨论如何根据具体的应用场景和环境条件，选择合适的调制解调方案、均衡技术和信道编码策略。 在性能评估方面，本章将介绍常用的性能指标，如误码率（BER）、吞吐量、时延等，并详细阐述如何对水声通信系统的性能进行理论分析和仿真评估。我们将通过数学模型和计算机仿真，来预测系统在不同信道条件下的表现。此外，本章还将介绍实际的水声通信系统测试方法和标准，以及如何在实验室和实际海洋环境中进行系统验证。 第八章 特殊应用场景下的水声通信技术 本章将聚焦于水声通信在特定应用场景下的特殊需求和解决方案。我们将探讨面向水下传感器网络的应用，这类网络通常需要低功耗、长寿命以及分布式部署，并分析适用于此类场景的通信协议和网络拓扑。 此外，本书还将深入研究用于水下目标探测与跟踪的水声通信，讨论如何利用通信信号进行定位和识别。对于水下机器人通信，我们将分析其对实时性、可靠性以及移动性的高要求，并探讨相应的通信策略。最后，本章还将简要介绍水下视频传输、遥控操作等新兴应用，以及它们在水声通信领域所面临的挑战和未来的发展方向。 第九章 总结与展望 本章将对全书内容进行总结，回顾水声通信的关键技术和挑战。我们将再次强调水声通信在当前和未来海洋开发、环境保护以及科学研究中的重要地位。本书将对水声通信的未来发展趋势进行展望，包括对更高带宽、更远距离、更智能化的通信系统的探索，以及人工智能、机器学习等新技术在水声通信领域的应用前景。我们将鼓励读者在现有基础上，继续深入研究，为推动水声通信技术的发展贡献力量。 本书力求内容详实，理论联系实际，通过清晰的逻辑结构和严谨的数学推导，帮助读者掌握水声通信的核心技术，并为实际工程应用提供坚实的理论基础和实践指导。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在水声通信领域摸爬滚打多年的工程师，收到这本《OFDM水声通信 电子与通信 书籍》真是太令人兴奋了。我一直觉得，OFDM技术在水下环境下的应用潜力巨大，但相关的深入研究和系统性的讲解却一直是个难题。市面上要么是泛泛而谈的理论书籍，要么是碎片化的论文，很难找到一本能够打通理论与实践、深入浅出地讲解OFDM水声通信的书。这本《OFDM水声通信》的出现，无疑填补了这一重要的空白。我特别期待它能从OFDM的基本原理出发，详细阐述其在水声信道下的适配与优化，例如如何处理水声信道的多径效应、多普勒效应，以及如何设计鲁棒的OFDM系统。当然，我也希望书中能包含一些实际的仿真或实验案例，这样能帮助我们更好地理解理论知识，并将其应用到实际项目中。考虑到水声通信的复杂性，我希望能在这本书中找到关于信道估计、均衡、编码以及功率控制等关键技术的详细解析，并了解这些技术在OFDM水声通信中的具体实现方式。这本书是否能像一本明灯一样，指引我在OFDM水声通信的探索之路上少走弯路，我拭目以待。

评分☆☆☆☆☆

我是一位正在进行水声通信设备研发的工程师，我们目前的项目需要引入更先进的调制解调技术来提升数据传输的速率和可靠性。OFDM技术无疑是我们重点考虑的对象，但将其在水声环境下的具体实现细节，以及在实际硬件设计中需要注意的问题，我们还处于摸索阶段。《OFDM水声通信 电子与通信 书籍》的出现，对我们团队来说无疑是雪中送炭。我非常希望这本书能够提供关于OFDM水声通信系统设计的一站式解决方案，从理论建模到算法实现，再到硬件平台选择和优化。书中是否会详细介绍OFDM在水声通信中的信号处理流程，包括FFT/IFFT、循环前缀的添加与去除、载波频率偏移和采样率偏差的补偿等关键步骤？同时，我也期望书中能提供一些关于OFDM水声通信系统在功耗、处理延迟、抗干扰能力等方面的评估方法和优化建议。这本书能否成为我们团队在OFDM水声通信研发过程中的重要参考，将直接影响到我们项目的进展和成败，我迫切希望能从书中获得启发。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深的水声通信系统开发者，我对于能够提升系统性能和稳定性的新技术一直保持着高度关注。OFDM技术凭借其强大的抗多径能力，在陆地无线通信中已经得到了广泛应用，但将其有效部署到变化莫测的水声环境中，却是一个充满挑战的课题。我一直希望能够找到一本权威的书籍，能够系统地总结OFDM在水声通信领域的最新研究进展和工程实践经验。《OFDM水声通信 电子与通信 书籍》这个书名让我看到了希望。我非常期待书中能够深入探讨OFDM在水声信道下的各种调制和编码方案，以及如何针对水声信道的特点进行优化设计。例如，书中是否会提及一些自适应OFDM的策略，以应对水声信道时变特性的影响？对于水声网络的构建，OFDM是否能够支持多用户接入和资源分配？我也希望能在这本书中找到关于OFDM水声通信系统性能评估和优化的相关内容，以及一些实际部署中可能遇到的问题和解决方案。这本书能否成为我解决复杂水声通信难题的“宝典”，我对此充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对前沿科技充满好奇的大学生，在课余时间喜欢阅读一些与我的专业相关的书籍，希望能拓宽我的知识视野。《OFDM水声通信 电子与通信 书籍》这本书的名字听起来非常专业且具有吸引力。虽然我对OFDM和水声通信可能还没有深入的了解，但我被这个领域结合的可能性所吸引。我希望这本书能够用相对易懂的方式，介绍OFDM技术的基本原理，以及为什么它特别适合用于水声通信。是不是因为水下环境的特殊性，使得OFDM的某些特性变得尤为重要？书中是否会包含一些生动的例子或者类比，帮助我理解OFDM如何“对抗”水下复杂的声音传播环境？我还希望这本书能让我了解到，OFDM水声通信在实际应用中都有哪些可能性，比如在海洋观测、水下导航、水下探测等方面，它能够发挥什么样的作用？这本书能否激发我对这个新兴领域的兴趣，让我未来有机会深入学习，我非常期待。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚刚进入水声通信领域的研究生，对于OFDM这种先进的调制解调技术既好奇又感到有些畏惧。我所在的实验室课题组涉及到水声通信的研究，其中OFDM被认为是很有前景的一种解决方案。然而，我之前的知识储备主要集中在传统的通信理论，对于OFDM如何在水下这样一个充满挑战性的环境中发挥作用，我一直感到迷茫。这本《OFDM水声通信 电子与通信 书籍》的标题立刻吸引了我，我希望它能成为我的入门指南，帮助我快速建立起对OFDM水声通信的系统认识。我期待书中能够用清晰易懂的语言，从最基础的概念讲起，逐步深入到OFDM在水声通信中的具体应用。比如，OFDM是如何克服水声信道的“频率选择性衰落”的？它与传统的单载波系统相比，在水声环境中有什么优势和劣势？书中的图示和公式是否能够帮助我理解抽象的理论？我希望这本书能够像一位循循善诱的老师，引导我一步步揭开OFDM水声通信的神秘面纱，为我的学术研究打下坚实的基础。