空間信號組閤理論與關鍵技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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白琳 著

圖書標籤:

• 空間信號處理
• 信號組閤
• 波束形成
• 智能天綫
• 無綫通信
• 雷達信號處理
• 信息論
• 優化算法
• 陣列信號處理
• 自適應濾波

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115313355

商品編碼：29730440849

包裝：精裝

齣版時間：2013-05-01

基本信息

書名：空間信號組閤理論與關鍵技術

定價：98.00元

作者：白琳

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2013-05-01

ISBN：9787115313355

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版次：1

裝幀：精裝

開本：16開

商品重量：0.962kg

編輯推薦

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　　信號組閤技術是下一代無綫通信領域非常重要但難度較高的一項技術。以下一代移動通信4G/B4G為應用背景，由淺入深、係統性地介紹瞭信號組閤技術，包括發送端、接收端技術與資源管理技術。

內容提要

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　　《空間信號組閤理論與關鍵技術》從麵嚮未來移動通信的關鍵技術齣發，由淺入深地介紹瞭如何利用*的空間信號組閤方法來提升係統性能及頻譜效率。《空間信號組閤理論與關鍵技術》主要內容包括發送信號組閤中的多天綫協同波束成形技術、多用戶正交發送波束成形技術以及中繼發送波束成形技術；接收信號組閤中的串行乾擾消除技術、格基規約技術以及定MIMO信號檢測技術。基於以上技術，《空間信號組閤理論與關鍵技術》還重點討論瞭空時頻聯閤無綫資源調度管理的模型與實現架構、多用戶MIMO用戶選擇以及OFDMA功率分配技術。

　　《空間信號組閤理論與關鍵技術》內容豐富、結構清晰，是一本理論與實踐並重的技術書籍，可作為移動通信相關專業研究生的教材，也適閤於從事相關領域研究的科研工作者閱讀與參考。

目錄

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章 緒論
1.1 無綫移動通信概述
1.2 無綫移動通信係統的發展曆程
1.2.1 無綫移動通信係統的特點
1.2.2 代移動通信係統
1.2.3 第二代移動通信係統
1.2.4 第三代移動通信係統
1.2.5 第四代移動通信係統
1.2.6 B4G無綫移動通信係統
1.3 麵嚮B4G的空間信號組閤技術
1.4 小結
參考文獻

部分 發送信號組閤與波束成形

第2章 信號組閤與發送技術概述
2.1 天綫陣列
2.1.1 係統模型
2.1.2 陣列響應矢量
2.1.3 波束圖
2.2 信號角度估計
2.3 陣列波束成形方法
2.4 均勻圓陣
2.5 多天綫波束成形技術
2.6 分布式波束成形技術
2.7 多中繼分布式波束成形技術
2.8 小結
參考文獻

第3章 多天綫協同發送波束成形技術
3.1 多天綫波束成形技術
3.1.1 單用戶波束成形技術
3.1.2 多用戶波束成形技術
3.2 協同波束成形技術
3.2.1 MISO協同發送波束成形係統模型
3.2.2 MIMO CTB係統模型
3.3 性能與評估
3.4 小結
參考文獻

第4章 多用戶正交發送波束成形技術
4.1 用戶接入概述
4.2 基於正交波束成形技術的用戶接入技術
4.2.1 係統模型
4.2.2 用戶接入策略Q=
4.2.3 用戶接入策略Q>
4.3 性能與評估
4.3.1 Beta分布
4.3.2 近似錶達式
4.4 小結
參考文獻

第5章 中繼發送波束成形技術
5.1 中繼係統與傳輸技術
5.1.1 中繼的分類
5.1.2 中繼的應用場景
5.1.3 中繼係統的頻率資源管理
5.2 有綫中繼係統的波束成形技術
5.3 無綫中繼係統的波束成形技術
5.4 多用戶中繼係統的波束成形技術
5.5 性能與評估
5.6 小結
參考文獻

第2部分 接收信號組閤與檢測

第6章 信號組閤與接收技術概述
6.1 接收信號組閤基礎
6.1.1 空間接收信號
6.1.2 已知信道的組閤方式
6.1.3 未知信道的組閤方式
6.2 信號檢測基礎
6.2.1 假設檢驗
6.2.2 二進製波形信號檢測
6.2.3 M進製信號檢測
6.2.4 空間嚮量信號檢測
6.3 MIMO信號檢測基礎
6.3.1 MIMO係統基礎
6.3.2 經典MIMO信號檢測
6.4 小結
參考文獻

第7章 基於串行乾擾消除的信號組閤與檢測技術
7.1 串行乾擾消除技術
7.1.1 QR分解
7.1.2 ZF-SIC檢測
7.1.3 MMSE-SIC檢測
7.1.4 排序與檢測
7.1.5 性能分析
7.1.6 仿真結果
7.2 基於串行乾擾消除的列錶檢測方法
7.2.1 列錶檢測
7.2.2 排序與檢測
7.2.3 子檢測
7.2.4 性能分析
7.2.5 仿真結果
7.3 部分大後驗概率列錶檢測方法
7.3.1 大後驗概率檢測
7.3.2 部分大後驗概率檢測
7.3.3 基於部分大後驗概率的列錶檢測方法
7.3.4 仿真結果
7.3.5 小結
參考文獻

第8章 基於格基規約的信號組閤與檢測技術
8.1 基於格基的天綫陣信號組閤概述
8.2 基於格基規約的MIMO係統檢測
8.2.1 基於格基規約的綫性檢測
8.2.2 基於格基規約的SIC檢測
8.2.3 兩基底係統的格基規約方式
8.2.4 兩基底係統的高斯格基規約
8.2.5 LLL算法和CLLL算法
8.2.6 性能評價
8.2.7 仿真結果
8.3 格基法列錶檢測
8.3.1 格基法列錶檢測
8.3.2 基於錯誤概率的列重排準則
8.4 小結
參考文獻

第9章 定MIMO係統檢測
9.1 定MIMO係統的聯閤檢測
9.1.1 係統模型
9.1.2 已有方法
9.1.3 基於PV乾擾消除的MIMO檢測
9.2 針對不同子信號檢測器的PreV選取
9.2.1 綫性檢測器的選擇準則
9.2.2 基於LR的檢測器和SIC檢測器的選擇準則
9.3 性能分析
9.3.1 分集分析
9.3.2 復雜度分析
9.4 仿真結果與討論
9.4.1 仿真結果
9.4.2 討論
9.5 小結
參考文獻

第3部分 空時頻無綫資源調度與管理

0章 空時頻聯閤無綫資源調度與管理技術概述
10.1 無綫資源管理架構
10.1.1 聯閤無綫資源管理模式
10.1.2 公共無綫資源管理模型
10.2 多用戶MIMO係統
10.2.1 信號檢測方法
10.2.2 單用戶選擇
10.2.3 多用戶選擇
10.3 OFDMA係統
10.3.1 OFDM原理
10.3.2 單播與多播OFDMA係統
10.4 小結
參考文獻

1章 空時頻聯閤無綫資源管理架構
11.1 基於雙層認知環路的無綫資源管理模型
11.1.1 需求分析
11.1.2 雙層認知環路模型
11.1.3 智能無綫資源管理模型
11.2 麵嚮服務的無綫資源管理實現架構
11.2.1 SOA簡介
11.2.2 SORA概述
11.2.3 SORA在智能無綫資源管理係統模型中的應用
11.3 MIMO-OFDM係統的無綫資源調度
11.3.1 基於空間復用的OFDM技術
11.3.2 基於空時編碼/空頻編碼/空時頻編碼的OFDM技術
11.3.3 基於波束成形的OFDM技術
11.3.4 基於天綫選擇的OFDM技術
11.3.5 多用戶MIMO-OFDM技術
11.4 小結
參考文獻

2章 多用戶MIMO係統用戶選擇
12.1 單用戶選擇
12.1.1 係統模型
12.1.2 用戶選擇策略
12.1.3 仿真結果
12.2 多用戶選擇策略
12.2.1 係統模型
12.2.2 窮舉選擇策略
12.2.3 貪婪選擇策略
12.2.4 性能分析
12.3 小結
參考文獻

3章 OFDMA係統的資源分配技術
13.1 OFDMA係統資源分配理論
13.1.1 優化理論
13.1.2 優解算法
13.1.3 次優解算法
13.2 多播OFDMA係統資源分配技術
13.3 保證平均誤比特率的資源分配
13.3.1 係統模型
13.3.2 優解算法
13.3.3 次優解算法
13.4 保證小可靠通信速率的資源分配
13.4.1 係統模型
13.4.2 優解算法
13.4.3 次優解算法
13.5 性能與評估
13.6 小結
參考文獻

4章 不完全CSI條件下的OFDMA係統資源分配技術
14.1 不完全CSI下真實CSI的統計特性
14.1.1 CSI噪聲和檢測誤差
14.1.2 CSI延遲和噪聲
14.1.3 反饋速率受限
14.2 保證中斷概率的OFDMA係統資源分配
14.2.1 問題描述
14.2.2 優解算法
14.2.3 次優解算法
14.3 保證遍曆加權和速率大的資源分配
14.3.1 問題描述
14.3.2 優解算法
14.3.3 次優解算法
14.4 保證大非中斷加權和速率大的資源分配
14.4.1 問題描述
14.4.2 優解上界的求解
14.4.3 次優解算法
14.5 性能與評估
14.5.1 CSI延遲和噪聲誤差時算法性能
14.5.2 反饋速率受限下的算法性能
14.6 小結
參考文獻

結束語
中英對照錶
通用符號錶
名詞索引
作者簡介

作者介紹

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文摘

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序言

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《量子糾纏與隱形傳態：超越經典的信息邊界》 一、 前言：信息傳遞的量子革命 在人類探索信息世界的漫長徵途中，我們從未停止對信息傳遞極限的追問。從古老的烽火狼煙，到電報、電話，再到如今無處不在的互聯網，我們對速度、效率和安全性的追求從未止步。然而，當我們觸及微觀粒子世界的奧秘時，一種全新的、顛覆性的信息傳遞範式——量子信息理論，正悄然興起，並以前所未有的速度改變著我們對信息本質的理解。 在眾多的量子現象中，量子糾纏以其“幽靈般的超距作用”成為量子信息科學中最引人注目的基石之一。愛因斯坦曾對量子糾纏的存在錶示懷疑，但實驗一次次證明瞭它的真實性。量子糾纏不僅僅是一種奇特的物理現象，更是實現高效、安全信息處理與傳遞的強大工具。而隱形傳態，作為量子糾纏最令人驚嘆的應用之一，更是將信息傳遞從“復製”的概念提升到瞭“傳送”的境界，仿佛打開瞭信息世界的“蟲洞”。 本書《量子糾纏與隱形傳態：超越經典的信息邊界》正是緻力於深入淺齣地剖析量子糾纏的內在機製，揭示隱形傳態的原理與實現途徑，並展望其在未來信息科學與技術領域所蘊含的巨大潛力。我們旨在為讀者構建一個清晰、嚴謹的認知框架，理解量子信息理論如何挑戰我們對經典物理學的直覺，並開啓信息傳遞的新紀元。 二、 量子糾纏的幽靈：連接微觀世界的神秘紐帶 量子糾纏，又稱量子纏結，是量子力學中最奇特、最反直覺的現象之一。其核心在於，當兩個或多個量子粒子（如光子、電子）發生相互作用後，它們之間會形成一種特殊的關聯。即使這些粒子被分隔開遙遠的距離，測量其中一個粒子的狀態，會瞬時地影響到其他粒子的狀態，仿佛它們之間存在著一種“心電感應”。 2.1 量子糾纏的誕生與錶徵 本書將首先追溯量子糾纏的理論起源，從薛定諤的貓悖論等思想實驗齣發，闡述量子疊加與量子糾纏的緊密聯係。我們將詳細介紹描述量子糾纏態的數學工具，如密度矩陣和貝爾不等式。讀者將瞭解如何通過貝爾不等式來區分量子糾纏和經典的關聯，從而為理解量子糾纏的非定域性提供堅實的理論基礎。 2.2 量子糾纏的奇特性質：疊加、非定域性與不可剋隆 疊加性 (Superposition): 在測量之前，糾纏粒子處於多種可能狀態的疊加態。這種疊加態是實現量子並行計算的關鍵。 非定域性 (Non-locality): 糾纏粒子之間的關聯不受距離限製，測量一個粒子的行為會“瞬間”影響到另一個粒子。這挑戰瞭愛因斯坦的定域實在論，並引發瞭關於信息傳遞速度是否受限的深入探討。本書將詳細解析貝爾定理的意義，以及實驗如何一步步證實量子糾纏的非定域性，例如Aspect實驗的裏程碑意義。 不可剋隆定理 (No-Cloning Theorem): 量子不可剋隆定理指齣，無法完美地復製一個未知的量子態。這一特性對於理解隱形傳態至關重要，它意味著信息傳遞的本質是“傳送”而非“復製”。 2.3 量子糾纏的産生與操縱 本書將探討多種産生量子糾纏的方法，包括： 參量下轉換 (Spontaneous Parametric Down-Conversion, SPDC): 利用非綫性晶體，高能光子轉化為一對低能的糾纏光子。這是目前最常用和最成熟的糾纏光子源。 原子係綜糾纏: 利用原子或離子內部能級的量子態來製備糾纏態。 超導量子比特糾纏: 在超導電路中，利用量子比特的耦閤來産生和操縱糾纏。 同時，我們將深入介紹如何利用各種量子門操作來精確地操縱和維持量子糾纏態，這是實現後續量子信息任務的基礎。 三、 隱形傳態的魔術：無需物質的“傳送”之術 隱形傳態（Quantum Teleportation）是量子信息領域中最具科幻色彩的概念之一。它並非真正意義上的物質傳輸，而是將一個量子比特的未知狀態，藉助一對預先共享的糾纏粒子和一個經典的通信信道，傳遞到遠處的另一個粒子上。這個過程遵循量子力學的基本原理，並且由於不可剋隆定理的存在，原有的量子態在傳輸過程中會被破壞，確保瞭信息的安全性。 3.1 隱形傳態的基本原理 本書將詳細闡述隱形傳態的完整流程： 1. 糾纏對的製備與分發: 首先，需要製備一對處於糾纏態的粒子（粒子B和粒子C）。粒子B發送給Alice，粒子C發送給Bob。 2. Alice的聯閤測量: Alice擁有的待傳送量子比特（粒子A）和她手中的糾纏粒子（粒子B）進行一次聯閤的貝爾態測量（Bell State Measurement, BSM）。 3. 經典信息的發送: 貝爾態測量會産生四種可能的經典結果。Alice將這四種結果中的任意一種（一個經典比特的信息）通過經典的通信信道發送給Bob。 4. Bob的量子操作: Bob接收到Alice發送的經典信息後，根據收到的信息，對他的糾纏粒子（粒子C）執行相應的酉操作（Unitary Operation）。 5. 狀態恢復: Bob完成操作後，粒子C的狀態就與Alice原本的粒子A的狀態完全一緻，即粒子A的未知狀態被成功地“傳送”到瞭粒子C上。 3.2 隱形傳態的數學描述與實現 我們將提供隱形傳態過程的詳細數學推導，包括如何用量子態矢量來錶示粒子A、B、C的初始狀態，以及貝爾態測量的具體過程和結果。同時，本書還將深入探討不同物理係統中實現隱形傳態的具體技術細節，例如： 基於光子的隱形傳態: 利用光子作為信息載體，通過偏振、頻率、時間等自由度來編碼量子信息。 基於原子的隱形傳態: 利用原子或離子內部的能級作為量子比特，通過電磁場等手段進行操縱。 基於固態係統的隱形傳態: 如量子點、NV色心等，這些係統在量子計算和通信方麵展現齣巨大的潛力。 3.3 隱形傳態的意義與局限性 信息安全: 隱形傳態是量子密鑰分發（Quantum Key Distribution, QKD）等安全通信協議的重要組成部分。由於信息在傳輸過程中被不可剋隆，任何竊聽行為都會破壞傳輸過程，從而被發現。 量子計算: 隱形傳態是構建通用量子計算機的關鍵技術之一，它能夠實現量子比特之間的連接和信息交換，是量子算法執行的基礎。 量子網絡: 隱形傳態是構建全球量子互聯網的基礎，能夠實現遠距離的量子信息傳輸和量子計算資源的共享。 盡管隱形傳態展現齣巨大的潛力，本書也將坦誠地探討其目前的局限性，例如傳輸距離的限製、糾纏態的維持睏難、對環境噪聲的敏感性等，並介紹科學傢們正在努力剋服這些挑戰的研究方嚮。 四、 展望：量子糾纏與隱形傳態的未來 量子糾纏和隱形傳態並非遙不可及的科幻概念，它們已經走進瞭實驗室，並正在深刻地改變著信息科學與技術的前沿。 4.1 量子通信與量子互聯網 本書將描繪量子通信的藍圖，包括如何利用量子糾纏實現無條件安全的量子密鑰分發，以及如何構建覆蓋全球的量子互聯網。量子互聯網將不僅僅是傳輸信息，更將實現遠距離的量子計算能力共享，為科學研究、金融交易、藥物研發等領域帶來革命性的變革。 4.2 量子計算與量子模擬 量子糾纏是實現量子計算的核心資源。本書將解釋糾纏態如何支持量子並行計算，以及隱形傳態在構建大規模量子計算機中的作用，例如實現量子比特的連接和通信。此外，量子糾纏在量子模擬領域也有著不可替代的作用，能夠模擬復雜的量子係統，為材料科學、化學、物理學等領域提供強大的研究工具。 4.3 量子傳感與精密測量 利用量子糾纏的特性，可以構建齣比經典傳感器更靈敏、更精確的量子傳感器。例如，量子糾纏光鍾能夠實現前所未有的時間測量精度，量子糾纏乾涉儀能夠探測到極微弱的引力波信號，極大地拓展瞭我們觀測宇宙的能力。 4.4 跨學科的融閤與挑戰 量子信息科學的發展並非孤立的學科，它與物理學、計算機科學、數學、工程學等多個學科緊密交織。本書將探討這些學科之間的交叉與融閤，以及未來在材料科學、低溫技術、光學工程等領域麵臨的挑戰，並激勵讀者思考如何為這一激動人心的領域貢獻力量。 五、 結語：開啓信息世界的新篇章 《量子糾纏與隱形傳態：超越經典的信息邊界》旨在為讀者提供一個全麵、深入的視角，理解量子世界中信息傳遞的革命性變化。量子糾纏的非凡聯係和隱形傳態的“瞬間”傳送，將深刻地改變我們對信息、計算和通信的認知。這本書不僅是一次知識的探索，更是一場對未來信息世界邊界的暢想。我們希望讀者在閱讀本書後，能夠深刻認識到量子技術所蘊含的巨大潛力，並被其驅動的科學探索精神所感染。這是一場關於信息本質的旅程，一場通往更安全、更高效、更強大信息時代的旅程。

評分☆☆☆☆☆

閱讀此書的體驗，猶如置身於一個信息量巨大但邏輯流散的知識海洋。作者在描述各個技術分支時，似乎總是在追求“包羅萬象”，結果導緻瞭對核心概念的闡釋常常被一些邊緣性的、甚至有些過時的技術細節所稀釋。比如，在談及波束賦形（Beamforming）技術時，作者用瞭相當大的篇幅去迴顧傳統的Capon或MVDR方法，這在當前的超大規模MIMO（Massive MIMO）和智能反射麵（RIS）背景下，顯得力不從心。更讓人感到睏惑的是，理論推導部分常常在關鍵的步驟上戛然而止，留下大量的數學黑箱，讀者需要自行填補大量的中間步驟纔能理解最終結論，這對於需要快速掌握這些技術的工程人員來說，無疑增加瞭巨大的學習成本。特彆是，書中對“關鍵技術”的篩選標準令人費解，一些明顯已被更先進技術取代的方案被賦予瞭與前沿技術同等的篇幅，這使得整本書的知識結構顯得陳舊且不平衡，難以幫助讀者建立起一個與時俱進的技術認知地圖。

評分☆☆☆☆☆

不得不承認，這本書在資料的收集和整理方麵下足瞭功夫，參考文獻的數量令人印象深刻，展現瞭作者深厚的文獻積纍。然而，這種廣度的堆砌，卻犧牲瞭必要的深度和批判性分析。書中對於“空間信號組閤”在實際工程落地時所麵臨的非綫性、不確定性、以及實時性約束的討論，幾乎是蜻蜓點水。例如，當討論到多衛星網絡中的異構性處理時，書中提齣的解決方案似乎完全基於理想信道模型，缺乏對實際空間環境（如大氣湍流、星間鏈路的跳頻切換等）帶來的復雜耦閤效應的有效建模。一個優秀的專著應當敢於直麵工程難題，並提齣具有前瞻性的、可驗證的解決方案框架。但本書給我的感覺是，它更像是一本精心編排的教科書摘錄，將已知知識點進行巧妙地重組，卻沒有提供多少原創性的思想火花或解決復雜矛盾的“妙招”。對於追求突破的研發人員來說，這本書的啓發性可能非常有限。

評分☆☆☆☆☆

這本新近齣版的《空間信號組閤理論與關鍵技術》顯然在試圖構建一個宏大且體係化的框架，但初讀之下，感覺它更像是一份詳盡的、技術文檔式的綜述，而非一本真正麵嚮深入理解和應用創新的教材或專著。書中對理論基礎的鋪陳，例如對經典通信係統模型的復述，占據瞭大量的篇幅，這些內容在其他領域的基礎書籍中已是耳熟能詳，顯得有些冗餘和缺乏新意。真正令人期待的“空間組閤”部分，其理論深度似乎停留在對現有算法的羅列和性能指標的展示上，比如在多址接入、乾擾抑製這些老生常談的議題上，雖然覆蓋麵廣，但缺乏對底層數學原理的獨到洞察和創新性推導。我期待的，是能看到一些關於非正交多址接入（NOMA）在復雜空間場景下的優化框架，或者針對高動態、大時延鏈路的魯棒性理論突破，然而，書中的討論更多地停留在仿真結果的展示，鮮有對理論極限的探討。總體而言，它更適閤作為快速查閱特定算法實現細節的工具書，而非能引領讀者進行理論思考和前沿探索的階梯。

評分☆☆☆☆☆

從排版和語言風格來看，這本書帶有明顯的學術報告風格，文字嚴謹，但缺乏必要的引導性和啓發性。大量的圖錶，雖然信息豐富，但缺乏清晰的脈絡梳理，讀者在試圖理解不同組閤策略之間的相互作用時，往往需要花費大量時間在圖錶之間來迴比對，纔能勉強拼湊齣全貌。尤其是在介紹新的信號處理流程時，往往是平鋪直敘地描述算法步驟，而對於為何選擇這條路徑而非其他更優路徑的考量，則鮮有提及。這種“知其然不知其所以然”的敘述方式，極大地削弱瞭讀者建立直覺和遷移能力的機會。如果將這本書定位為高級研究生的參考讀物，那麼它在培養獨立思考和創新能力方麵的作用，遠不如那些側重於問題定義和數學建模的經典著作。它更像是一份標準作業的優秀範本，而非激發靈感的藝術品。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書最主要的遺憾在於，它似乎錯失瞭將“空間”這一核心概念與“組閤理論”進行深度耦閤的絕佳機會。空間信號的獨特性在於其三維的、廣域的、時變性極強的幾何結構，這應當是組閤理論得以施展拳腳的最佳試驗場。然而，書中的大部分內容，無論是在理論建模還是技術應用上，都可以輕易地被替換為地麵蜂窩網絡中的類似概念，這使得“空間”二字仿佛隻是一個裝飾性的前綴，而非驅動理論創新的根本動力。我期待看到更多關於非歐幾裏得幾何在空間信號處理中的應用，或者針對軌道動力學約束下的資源動態調度優化模型，這些纔是真正能體現“空間信號組閤”獨特性的地方。遺憾的是，這些高階的、跨學科的融閤點在書中幾乎沒有得到深入的探討，使得整本書的價值更接近於一個綜閤性的技術匯編，而非一本具有前瞻視野的理論專著。