認知視角下的無綫傳感器網絡(國際信息工程先進技術譯叢) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 因卡拉著，郎為民 著

圖書標籤:

• 無綫傳感器網絡
• 認知無綫網絡
• 傳感器網絡
• 認知技術
• 信息工程
• 通信工程
• 無綫通信
• 網絡安全
• 數據融閤
• 智能感知

店鋪： 炫麗之舞圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111476375

商品編碼：29624840271

包裝：平裝

齣版時間：2014-11-01

基本信息

書名：認知視角下的無綫傳感器網絡(國際信息工程先進技術譯叢)

定價：59.80元

作者：(美)因卡拉著,郎為民

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2014-11-01

ISBN：9787111476375

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書主要從認知角度對無綫傳感器進行分析，緊緊圍繞無綫傳感器網絡中認知功能實現中的問題，比較全麵和係統地介紹瞭無綫傳感器網絡的基礎知識、各種協議的性能比較和無綫傳感器認知功能硬件實現的*成果。全書共分為7章，涉及認知無綫電網絡和動態頻譜接入、自適應調製、自適應功率分配、自適應媒介訪問、無綫多跳路由跨層設計、認知分集路由協議、基於加權認知圖的認知功能，以及基於GPS/INS無綫傳感器網絡的硬件結構等內容。本書材料豐富，體係結構完整，內容新穎翔實，知識係統全麵，圖錶豐富，行文通俗易懂，兼備知識性、係統性、可讀性、實用性和指導性。
　　本書可作為移動運營商、網絡運營商、應用開發人員、技術經理和電信管理人員的技術參考書或培訓教材，也可作為高等院校通信與信息係統專業的本科生、研究生教材。

目錄

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譯者序
原書前言
章 無綫傳感器網絡的認知研究導論
1.1 概述
1.1.1 應用層需求
1.1.2 物理層的約束和需求
1.1.3 網絡狀態傳感器
1.2 相關工作
1.2.1 知識平麵和認知網絡
1.2.2 用於傳感器網絡的認知技術
1.3 認知無綫傳感器網絡的通用架構
1.3.1 ZigBee協議棧
1.3.2 網絡狀態傳感器
1.3.3 物理層的輸入
1.3.4 變化監測引擎
1.3.5 知識庫
1.3.6 認知決策引擎
1.3.7 優化引擎
1.3.8 認知要素之間的相互作用
1.4 結論
參考文獻
第2章 認知無綫電網絡和動態頻譜接入
2.1 概述
2.1.1 認知無綫電的曆史
2.1.2 MIMO和協同分集技術
2.2 頻譜感知
2.2.1 頻譜感知的挑戰
2.2.2 頻譜感知方法
2.3 協同感知
2.3.1 窄帶協同感知
2.3.2 寬帶協同感知
2.4 動態頻譜接入
2.4.1 頻譜接入的MIMO係統
2.4.2 協同頻譜接入
2.5 結論
參考文獻
第3章 自適應調製、自適應功率分配和自適應媒介訪問
3.1 概述
3.2 係統模型
3.2.1 信源和信宿
3.2.2 發射機
3.2.3 接收機
3.2.4 無綫信道
3.2.5 對數正態分布陰影信道模型
3.2.6 萊斯衰落信道模型
3.3 自適應傳輸和反饋通信係統
3.3.1 概述
3.3.2 自適應係統設計
3.3.3 鏈路自適應
3.3.4 能量受限網絡的鏈路自適應
3.3.5 自適應技術
3.4 多跳中繼網絡和能量約束網絡分析
3.4.1 采用自適應技術的能耗
3.4.2 單跳離散速率連續功率自適應
3.4.3 多跳中繼網絡
3.4.4 MAC層的自適應調製和自適應睡眠
3.5 仿真實例和圖解
3.5.1 仿真目標
3.5.2 能量優化
3.5.3 功率控製自適應策略
3.5.4 雙鏈路中繼網絡自適應
3.5.5 商用WSN節點的性能
3.6 結論
參考文獻
第4章 無綫多跳網絡QoS路由的跨層研究
4.1 概述
4.2 設計挑戰與注意事項
4.2.1 QoS指標
4.2.2 設計挑戰
4.2.3 網絡資源和性能指標
4.3 多跳網絡QoS路由協議的分類
4.3.1 MANET中的QoS路由
4.3.2 WMN中的QoS路由
4.3.3 VANET中的QoS路由
4.3.4 WSN中的QoS路由
4.3.5 不同網絡路由設計的局限性
4.4 QoS路由協議比較
4.5 麵臨的挑戰與未來的發展方嚮
4.6 結論
參考文獻
第5章 認知分集路由
5.1 無綫傳感器路由協議綜述
5.1.1 無綫傳感器網絡協議
5.1.2 能量感知協議
5.1.3 分集協議
5.1.4 認知協議
5.2 係統模型
5.2.1 傳播模型
5.2.2 網絡生命周期
5.3 認知分集路由協議
5.3.1 認知分集路由方法
5.3.2 基於 OPNET Modeler 15.0的實現
5.3.3 認知分集路由代碼
5.4 優先節點選擇
5.5 性能評估
5.5.1 網格部署
5.5.2 強製路徑部署
5.5.3 部署
5.5.4 節點密度與伸縮性
5.5.5 優化
5.5.6 關注信道參數
5.6 結論
參考文獻
第6章 基於加權認知圖的認知功能
6.1 概述
6.2 相關工作
6.3 加權認知圖的基本原理
6.4 設計WCM完成無綫傳感器網絡中的認知功能
6.4.1 設計針對發送功率、數據速率和占空比適應率的WCM
6.4.2 設計能保障連通性和覆蓋率的WCM
6.4.3 設計具有擁塞控製功能的WCM
6.4.4 端到端的目標和整個WCM
6.5 仿真結果
6.5.1 基於均勻拓撲結構的評估
6.5.2 使用瓶頸路徑進行評估
6.5.3 係統的復雜性
6.6 結論
參考文獻
第7章 基於GPS/INS無綫傳感器網絡的硬件結構
7.1 概述
7.2 硬件實現
7.2.1 GPS和慣性導航數據采集
7.2.2 導航數據處理
7.2.3 功率管理
7.2.4 無綫電收發器
7.2.5 電源
7.3 係統軟件設計
7.3.1 係統初始化
7.3.2 係統能量管理
7.3.3 DSP存儲器分配
7.3.4 ZigBee節點軟件設計
7.4 測試結果
7.4.1 設備安裝
7.4.2 實時性能分析
7.4.3 錯誤模擬
7.4.4 開放現場測試
7.5 結論
參考文獻
附錄 縮略語

作者介紹

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文摘

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序言

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《通信理論基礎與現代應用》 內容簡介 本書旨在為讀者提供一個關於通信理論的全麵且深入的理解，同時展現其在現代通信係統設計與實踐中的重要應用。本書內容結構嚴謹，從最基本的通信原理齣發，逐步深入到高級理論模型，並最終落腳於當下熱門的通信技術和工程挑戰。全書共分為四個主要部分，力求在理論深度和實踐廣度之間取得平衡，適閤通信工程、電子工程、計算機科學等相關專業的本科生、研究生以及從事通信係統研發、設計和優化的工程師閱讀。 第一部分：通信理論基石 本部分緻力於構建讀者對通信係統最核心的理論框架的認知。我們首先從信息論的基礎概念入手，詳細闡述熵、條件熵、互信息等核心度量，以及它們在量化信息冗餘度和信道容量方麵的作用。這將幫助讀者理解信息傳輸的本質限製和可能性。 接著，本書將深入探討信源編碼的原理與方法。我們將詳細介紹無損信源編碼技術，包括霍夫曼編碼、算術編碼等，分析它們的編碼效率和復雜度。同時，也會觸及有損信源編碼的基本思想，為理解現代多媒體通信奠定基礎。 信號在傳輸過程中不可避免地會受到噪聲的乾擾。因此，我們對噪聲模型進行瞭詳盡的論述，包括加性高斯白噪聲（AWGN）、瑞利衰落、萊斯衰落等，並分析它們對信號傳輸質量的影響。在此基礎上，本書將重點介紹綫性調製和角度調製技術。我們將詳細分析ASK、FSK、PSK、QPSK等調製方式的原理、頻譜特性、抗噪聲性能和實現復雜度。對於角度調製，如FM和PM，也將進行深入講解，重點突齣其在特定應用場景下的優勢。 信道編碼是通信係統中用於抵抗噪聲、提高傳輸可靠性的關鍵技術。本部分將全麵介紹糾錯碼的理論基礎和經典編碼方案。我們將深入講解綫性分組碼，包括碼的定義、生成矩陣、校驗矩陣、漢明距離等概念，並詳細介紹代錶性的碼字，如漢明碼。在此基礎上，本書將聚焦於捲積碼，闡述其編碼過程、生成多項式、約束長度等，並介紹維特比譯碼算法，這是實現最優譯碼的關鍵。此外，還將介紹糾錯碼在現代通信係統中的重要性，為後續章節中更復雜的編碼技術打下基礎。 第二部分：現代通信係統模型與技術 本部分將進一步拓展理論知識，深入探討現代通信係統中廣泛采用的關鍵技術和係統模型。 我們首先關注現代通信係統中的核心挑戰之一：多徑衰落。本書將詳細分析多徑傳播的物理機製，包括反射、散射、繞射等，以及其對信號接收的影響，如信號衰減、相位失真和碼間乾擾（ISI）。在此基礎上，我們將介紹多種應對多徑衰落的先進技術。包括均衡技術（如時域均衡、頻域均衡、自適應均衡器）的原理和設計方法。我們將詳細闡述其工作機製，分析其性能提升效果，以及在實際係統中的應用案例。 數字信號處理（DSP）在現代通信係統中扮演著至關重要的角色。本部分將重點介紹DSP在通信中的關鍵應用，包括采樣定理、量化誤差、以及數字信號的錶示與處理。我們將深入講解離散傅裏葉變換（DFT）及其快速算法FFT，分析它們在信號頻譜分析、濾波和解調中的作用。同時，將介紹數字濾波器（如FIR濾波器、IIR濾波器）的設計原理和性能指標，以及它們在信號預處理、噪聲抑製和信道均衡等方麵的具體應用。 為瞭提高頻譜利用率和數據傳輸速率，現代通信係統大量采用瞭先進的調製解調技術。本部分將深入講解M-PSK、M-QAM等高階調製方案，分析它們的星座圖、功率效率和帶寬效率之間的權衡。此外，還將詳細介紹正交頻分復用（OFDM）技術，深入闡述其原理、優缺點，以及在4G、5G等無綫通信標準中的核心地位。我們將詳細解析OFDM的子載波分配、IFFT/FFT過程、循環前綴（CP）的作用，並探討OFDM在抵抗ISI和實現高數據速率方麵的巨大優勢。 第三部分：信息傳輸與信道模型 本部分將從更宏觀的視角審視信息在不同信道中的傳輸特性，並介紹更復雜的信道模型，以貼閤現實世界通信的復雜性。 我們將深入探討離散時間信道模型，包括馬爾可夫鏈和有限狀態馬爾可夫模型（FSMM），分析它們如何描述信道狀態的變化及其對信號傳輸的影響。這將為理解更復雜的無綫信道建模提供理論基礎。 我們還將重點關注隨機信道模型，包括高斯信道、二元對稱信道（BSC）和離散無記憶信道（DMC）。我們將深入分析這些模型的數學特性，以及如何利用它們來評估信道容量和通信係統的性能上限。 在無綫通信領域，信道的狀態往往是時變且復雜的。本部分將詳細介紹無綫信道模型，包括奧伯法（Okumura-Hata）、Jakes模型等，並深入分析其在城市、郊區、室內等不同環境下的適用性。我們將探討路徑損耗、陰影衰落、多徑衰落等關鍵影響因素，並介紹相應的數學模型來描述這些現象。 對於需要精確控製信息到達順序和同步的通信係統，時間延遲和抖動是需要重點關注的問題。本部分將深入分析通信係統中引入的時間延遲及其來源，包括傳播延遲、處理延遲等，並探討其對係統性能的影響。同時，我們將深入研究抖動（Jitter）的産生機製、度量方法及其對數字信號同步和數據恢復的危害，並介紹常用的抖動抑製和消除技術。 第四部分：高級主題與工程實踐 本部分將聚焦於通信係統設計中的前沿技術和關鍵工程實踐，為讀者提供解決實際問題所需的知識和思路。 我們將深入探討先進的信道編碼技術，如低密度奇偶校驗碼（LDPC）和極化碼。我們將詳細闡述LDPC碼的稀疏校驗矩陣結構、分類（如規約LDPC、LDPC-Staircase）、以及基於平方和乘積（BP）譯碼算法的原理和性能。對於極化碼，我們將介紹其編碼和譯碼的基本思想，以及如何通過極化過程實現信道容量的漸近逼近。這些先進編碼技術是當前5G、Wi-Fi 6等主流通信標準的核心。 多輸入多輸齣（MIMO）技術是提升無綫通信容量和可靠性的關鍵技術。本部分將詳細介紹MIMO係統的基本原理，包括空間復用、空間分集和波束賦形。我們將深入分析不同MIMO配置（如SISO、SIMO、MISO、MIMO）的性能優勢，並探討其在提高數據速率、擴大覆蓋範圍方麵的作用。 為瞭在有限的頻譜資源下實現更高的傳輸速率，現代通信係統廣泛采用瞭復雜的調製解調方案。我們將深入探討自適應調製與編碼（AMC）技術，分析其如何根據信道條件動態調整調製階數和編碼率，以在不同信道環境下實現最優的吞吐量和可靠性。 在實際通信係統設計中，信號的産生與處理是不可或缺的一環。本部分將詳細介紹直接數字閤成（DDS）技術，闡述其如何通過查找錶和數字纍加器實現高精度、寬帶寬的信號生成，並分析其在頻率閤成、調製和解調中的應用。同時，我們將探討數字信號處理（DSP）在通信基帶信號處理中的關鍵作用，包括星座圖映射、解映射、同步判決等，並分析不同DSP算法的性能和復雜度。 最後，本書將討論當前通信領域麵臨的一些重大工程挑戰，包括乾擾抑製、功耗優化以及新興通信技術（如認知無綫電、可見光通信）的潛在應用。我們將探討主動乾擾抵消、頻譜感知、功耗管理策略等，並為讀者提供解決這些復雜工程問題的思路和方法。 本書力求通過嚴謹的理論推導、清晰的數學錶達和豐富的工程實例，幫助讀者構建一個紮實的通信理論知識體係，並能夠將其應用於分析和設計現代通信係統。

評分☆☆☆☆☆

當我第一次看到《認知視角下的無綫傳感器網絡》這本書名時，腦海中立刻浮現齣各種生動的畫麵。我一直對那些能夠“連接一切”的技術充滿好奇，而無綫傳感器網絡（WSN）無疑是其中最引人注目的一類。然而，單純的“連接”似乎還不夠，這本書的“認知視角”更是讓我眼前一亮。這是否意味著，這本書將探討如何讓WSN不僅僅是簡單的信息采集者，而是能夠像我們人類一樣，對收集到的信息進行“理解”和“判斷”？我很好奇，它會如何解釋WSN在“感知”和“決策”層麵的“認知”能力，是否會涉及到一些類比人類思維的算法或者模型？我希望這本書能夠為我打開一扇新大門，讓我看到WSN在智能化、自主化方麵的無限可能，也許還會涉及到如何讓WSN能夠與人類的認知過程更緊密地結閤，形成一種新型的智能生態係統。這本書所承諾的“先進技術譯叢”的標簽，也讓我對內容的深度和前沿性充滿瞭期待，仿佛我即將踏上一場探索智能感知世界奧秘的旅程。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名，尤其“認知視角”這幾個字，一下子就抓住瞭我的眼球。我一直覺得，很多技術的發展，如果僅僅停留在功能性的實現上，會顯得有些冰冷和局限。而“認知”的引入，則讓我看到瞭它與人類智慧、與我們理解世界的方式之間的某種連接。我平日裏雖然不是專業的技術人員，但對於那些能夠改變我們生活、提升我們體驗的技術總是非常關注。無綫傳感器網絡（WSN）本身就是一個充滿活力的領域，它連接瞭物理世界和數字世界，讓我們可以遠程感知和控製環境。而如果再加上“認知”的維度，這本書聽起來就像是在探討如何讓這些傳感器網絡變得更“聰明”，更像是有生命一樣，能夠像我們人類一樣去“理解”和“響應”周圍的世界。我特彆好奇，它會不會介紹一些關於如何讓WSN具備一定程度的“意識”或者“學習能力”的方法，比如如何通過數據分析來識彆異常模式，如何根據用戶的需求調整監測策略，甚至如何預測未來的趨勢。這本書的齣現，讓我對WSN的想象空間瞬間拓寬瞭許多。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名聽起來就相當吸引人，我一直對信息技術的前沿領域很感興趣，特彆是那些能夠連接現實世界和數字世界的技術。無綫傳感器網絡（WSN）正是這樣一個令人興奮的方嚮，它在環境監測、工業自動化、醫療健康等諸多領域都有著巨大的應用潛力。我平時會關注一些相關的技術新聞和科普文章，但總覺得缺乏係統性的深入瞭解。這本書的書名“認知視角”更是點亮瞭我心中的火花。我一直覺得，單純的技術堆砌往往難以帶來真正的創新，理解技術背後的“為什麼”以及它如何與人的認知過程相結閤，纔能解鎖更深層次的智能和應用。這本書的副標題“國際信息工程先進技術譯叢”也讓我對其內容的權威性和前沿性充滿信心，畢竟這類譯叢通常是經過嚴格篩選的，代錶瞭該領域的最新研究成果和思想。我期待它能夠帶領我從一個全新的、更具哲學和心理學深度的角度去審視WSN，理解這些看似簡單的傳感器背後所蘊含的復雜信息處理和決策機製，甚至探討它們在未來如何能夠更好地與人類的感知和認知係統協同工作，共同構建一個更加智能互聯的世界。

評分☆☆☆☆☆

“認知視角下的無綫傳感器網絡”——光是這個書名，就足以激起我深入探究的興趣。我一直對那些能夠將物理世界與數字世界巧妙融閤的技術充滿瞭好奇，而無綫傳感器網絡（WSN）無疑是實現這種融閤的重要載體。然而，我更關注的是，當這些網絡具備瞭“認知”的能力後，它們會發生怎樣的蛻變。這本書是否會探討如何讓WSN不再僅僅是信息的搬運工，而是能夠主動地“理解”環境的復雜性，並進行智能化的“判斷”和“決策”？我特彆期待書中能夠涉及一些關於WSN如何模擬人類的感知和認知過程的理論，例如如何通過數據融閤來提升“感知”的精度，或者如何利用機器學習算法來實現“學習”和“適應”的能力。我希望這本書能夠為我揭示WSN在智能化、自主化方麵的深層奧秘，讓我看到它們在未來如何能夠更好地服務於人類，甚至成為我們智能生活不可或缺的一部分。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對新興科技抱有強烈好奇心的普通讀者，我總能在那些聽起來頗為高深的專業書籍中找到引人入勝的點。《認知視角下的無綫傳感器網絡》這個書名，在我看來，簡直就是為我這樣的求知者量身定做的。它不像那些枯燥的技術手冊，隻是羅列公式和算法，而是將“認知”這個詞巧妙地融入其中，讓我立刻聯想到人類大腦是如何感知、處理和理解信息的。我忍不住想象，這本書會不會探討傳感器網絡如何模擬人類的感官係統，如何“學習”環境的微妙變化，甚至如何“理解”數據背後的含義。我本身對人工智能和人機交互的交叉領域非常著迷，而WSN似乎是實現這一切的基礎。這本書會不會提供一些關於如何設計更“智能”的傳感器節點，使其能夠主動適應環境、優化資源利用，甚至能夠進行一定程度的自主決策的思路？我非常希望它能用一種相對易於理解的方式，嚮我揭示WSN在“認知”層麵的探索，讓我不僅僅停留在知道“它是什麼”的層麵，更能理解“它如何思考”以及“它能為我們帶來什麼”。