认知无线电网络 9787121307881 电子工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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加Mohamed Ibnkahla 穆罕默德 本卡 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121307881

商品编码：29229954755

包装：平装-胶订

出版时间：2017-09-01

基本信息

书名：认知无线电网络

定价：59.00元

作者：(加)Mohamed Ibnkahla ( 本卡赫拉)

出版社：电子工业出版社

出版日期：2017-09-01

ISBN：9787121307881

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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《认知无线电网络》从网络体系角度建立认知无线电网络的总体概念。采用5层网络模型描述，重点介绍认知无线电网络的物理层、数据链路层和网络层。

内容提要

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本书共12章。第1章概述认知无线电的基本概念、框架和功能，第2章开始介绍认知无线电物理层，第3章和第4章论述合作频谱的获取，第5章描述频谱感知测量与设计。从第6章起介绍数据链路层和媒体接入子层，第7章介绍认知无线电网络MAC层的特殊性，第8章研究认知无线电局部控制原理，第9章研究认知无线电Ad Hoc网络的介质访问控制，第10章研究认知无线电网络的多跳路由技术，第11章和第12章分别就认知无线电网络的经济性和安全性进行描述。

目录

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第1章 认知无线电概论
1.1 概述
1.2 认知无线电网络架构
1.3 认知无线电架构的功能
1.3.1 收发器结构
1.3.2 设计面临的主要挑战
1.3.3 频谱管理进程的功能
1.4 认知无线电模式
1.4.1 交织模式
1.4.2 重叠(底层)模式
1.4.3 覆盖模式
1.4.4 小结
1.5 本书的结构
参考文献
第2章 频谱感知
2.1 概述
2.2 频谱感知
2.2.1 匹配滤波(相干检测器)
2.2.2 能量检测器
2.2.3 特征检测
2.2.4 比较
2.2.5 设计权衡与挑战
2.3 多频带频谱感知
2.3.1 引言
2.3.2 串行频谱感知技术
2.3.3 并行频谱感知(多频带检测器)
2.3.4 小波感知
2.3.5 压缩感知
2.3.6 基于角的感知
2.3.7 盲感知
2.3.8 其他算法
2.3.9 比较
2.4 本章小结
参考文献
第3章 协同频谱感知
3.1 概率
3.2 协同频谱感知的基础
3.2.1 硬结合
3.2.2 软结合
3.2.3 混合结合
3.2.4 协同频谱访问多频带认知无线电网络
3.3 典型协同频谱感知技术
3.3.1 基于能量检测的协同频谱感知决策
3.3.2 性能分析
3.4 协同传输技术
3.4.1 追踪融合混合自动请求重发
3.4.2 协同分集
3.5 选择协同频谱感知策略
3.5.1 双门限选择性
3.5.2 大协同频谱感知策略
3.5.3 大小协同频谱感知策略
3.5.4 比较与探讨
3.5.5 小结
3.6 本章小结
参考文献
第4章 干扰条件下协同频谱感知
4.1 概述
4.2 追踪获取合并型混合自动重传请求(HARQ)
4.3 再生型协同分集
4.3.1 平均频谱功率
4.3.2 中断概率
4.3.3 差错概率
4.3.4 仿真结果
4.3.5 小结
4.4 频谱重叠
4.4.1 重叠访问
4.4.2 解码转发中继
4.4.3 放大转发中继
4.4.4 增量中继
4.4.5 模拟结果与图解
4.4.6 差错概率
4.5 本章小结
参考文献
第5章 频谱感知性能标准和设计权衡
5.1 概述
5.2 接收机工作原理
5.2.1 单频段
5.2.2 协同频谱感知
5.2.3 多频段认知无线电
5.3 吞吐量性能标准
5.4 基本限制和权衡
5.4.1 感知时间优化
5.4.2 多样性和采样权衡
5.4.3 功率控制和干扰限制权衡
5.4.4 资源分配权衡
5.5 本章小结
参考文献
第6章 频谱切换
6.1 概述
6.2 频谱移动
6.3 频谱切换策略
6.3.1 无切换策略
6.3.2 被动切换策略
6.3.3 主动切换策略
6.3.4 混合切换策略
6.3.5 对比
6.4 频谱移动管理的设计需求
6.4.1 传输层协议修改
6.4.2 跨层链路维护和优化
6.4.3 寻找佳备用信道
6.4.4 频谱切换时的信道竞争
6.4.5 公共控制信道
6.5 性能标准
6.6 频谱切换数学模型
6.6.1 频谱切换策略的性能
6.6.2 频谱切换的关系模式
6.7 多频段认知无线电网络切换
6.8 本章小结
参考文献
第7章 认知无线电网络的MAC 协议
7.1 概述
7.1.1 无线通信频谱访问中MAC 协议的功能
7.1.2 传统MAC 与认知无线电MAC 之间的差异
7.1.3 集中式与分布式体系结构的对比
7.1.4 认知无线电MAC 中的公共控制信道概念
7.1.5 MAC 协议的分类
7.2 帧间间隔与无公共控制信道的MAC 挑战
7.2.1 基于CSMA/ CA 的协议中的帧间间隔
7.2.2 无公共控制信道的MAC 挑战
7.2.3 无公共控制信道的网络设置
7.2.4 公共控制信道中的公平分配
7.3 认知无线电MAC 中的服务质量
7.3.1 服务质量保障的分布式认知无线电MAC 协议(QC-MAC)
7.3.2 服务质量感应MAC 协议
7.4 移动管理
7.4.1 带有公共控制信道的授权用户体验与移动性支持
7.4.2 无公共控制信道移动支持
7.5 本章小结
参考文献
第8章 认知无线电自组网和传感器———网络模型和局部控制方案
8.1 概述
8.2 认知无线电网络与认知无线电自组网
8.3 认知无线电自组网中的频谱共享
8.4 认知无线电自组网中的介质访问控制协议
8.5 认知无线电网络中的量度规则
8.6 认知无线电自组网模型
8.6.1 频谱可用性图谱
8.6.2 频谱可用性概率(SAP)
8.6.3 可变大小的频段
8.6.4 多频道多无线电支持
8.6.5 合成频道模型
8.6.6 接收端和全局信息
8.6.7 频谱管理的局部控制
8.6.8 博弈方法
8.6.9 基于图着色的算法
8.6.10 部分可观测马尔可夫决策过程
8.6.11 仿生方案
8.7 频谱共享的局部控制方案
8.7.1 如何在认知无线电自组网中应用局部控制方案
8.7.2 局部控制方案框架
8.7.3 频谱共享公平性
8.7.4 协议设计与图解
8.8 本章小结
参考文献
第9章 认知无线电Ad Hoc 网络介质访问层
9.1 概述
9.2 网络模型和需求
9.2.1 系统模型
9.2.2 需求
9.3 CM-MAC:基于CSMA / CA MAC 协议的认知无线电自组网
9.3.1 协议描述
9.3.2 信道聚合
9.3.3 频谱访问和共享
9.3.4 移动性支持
9.4 结构分析
9.4.1 移动性影响
9.4.2 吞吐量
9.4.3 案例研究
9.5 数值结果
9.6 本章小结
参考文献
第10章 多跳认知无线电网络路由协议
10.1 概述
10.2 认知无线电网络中的路由问题
10.3 认知无线电网络的分类
10.3.1 频谱知识
10.3.2 主用户活动
10.4 集中和基本的分布式协议
10.4.1 集中协议
10.5 分布式协议
10.5.1 控制信息
10.5.2 基于源或目标的路由
10.6 动态网络中基于地理信息的协议
10.6.1 初始路由建立
10.6.2 贪婪转发
10.6.3 主用户避免
10.6.4 联合信道路径优化
10.6.5 仿真验证
10.7 随机认知无线电多跳协议
10.7.1 协议概述
10.7.2 随机认知多跳网络性能标准
10.7.3 概率表达
10.7.4 进一步改进
10.7.5 仿真结果说明
10.8 协议小结
10.9 本章小结
参考文献
第11章 认知无线电经济学
11.1 概述
11.2 博弈论
11.2.1 战略型博弈模型
11.2.2 市场演化与均衡
11.3 认知无线电合作交易模型
11.4 固定价格交易模型
11.5 拍卖模型
11.5.1 单边拍卖
11.5.2 双边拍卖
11.6 模拟与说明
11.6.1 固定价格市场
11.6.2 单边拍卖
11.7 后续研究
11.8 本章小结
参考文献
第12章 认知无线电网络安全
12.1 概述
12.2 认知无线电网络的安全属性
12.3 认知无线电中的信任
12.3.1 信任评估基础
12.3.2 信任的基础公理
12.3.3 信任模型
12.3.4 信任管理的效果
12.4 路由破坏攻击
12.4.1 概述
12.4.2 Liu-Wang 安全机制
12.4.3 对Liu-Wang 安全机制的说明
12.5 干扰攻击
12.5.1 概述
12.5.2 系统模型
12.5.3 有完备知识时的优化策略
12.5.4 对Wu-Wang-Liu 模型的说明
12.6 主用户仿冒攻击
12.6.1 面向频谱感知的信号发射机验证模式
12.6.2 Chen-Park-Reed 主信号发射机的非交互定位
12.6.3 Chen-Park-Reed 方法的模拟结果
12.7 本章小结
参考文献

作者介绍

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Mohamed Ibnkahla

加拿大安大略省金斯顿市女王大学电气和计算机工程系教授。他毕业于法国图卢兹国立理工学院,分别于1996年和1998年获得博士学位和指导研究生资格。Ibnkahla博士负责开展了多项无线通信、无线传感网络和认知无线电技术领域的国际项目。其研究兴趣包括认知无线电网络、认知网络、无线传感器网络以及在电子化社会、神经网络和自适应信号处理中的应用。他撰写了5本书籍、50篇以上的论文和100多篇会议论文。为各种国际会议和研讨会给予了大量的指导并应邀发言。Ibnkahla博士担任多种国际期刊和著作集编辑，并且是安大略省的注册职业工程师。

文摘

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序言

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智能通信的新篇章：下一代网络架构与技术前瞻 随着信息时代的飞速发展，传统无线通信网络已逐渐显露出其局限性。日益增长的数据需求、不断涌现的新兴应用以及日趋复杂的电磁环境，都对现有网络的能力提出了严峻的挑战。在这样的背景下，一种能够感知环境、动态调整自身工作参数、并与周围环境进行智能交互的通信范式正悄然兴起，为解决这些问题提供了全新的思路和强大的技术支撑。 本书深入探讨了这一新兴通信技术的核心理念、关键技术及其在下一代网络架构中的战略地位。我们不仅仅局限于介绍某一单一技术，而是着眼于构建一个更具前瞻性和全局观的视角，勾勒出未来通信网络的发展蓝图。 一、 泛在连接的新基石：感知与智能化的融合 本书的核心在于“感知”与“智能化”的融合。传统的无线通信系统通常是静态配置、预设参数的，一旦部署完成，其性能就相对固定，难以适应动态变化的环境。而下一代通信网络，其最显著的特征之一就是具备强大的环境感知能力。这种感知能力体现在多个层面： 频谱感知： 动态监测可用频谱资源，识别空闲频段，并根据实际需求进行动态分配和共享。这对于缓解频谱拥堵，提高频谱利用效率至关重要。 信道感知： 实时评估无线信道的质量，包括信号强度、噪声水平、干扰情况等，并据此调整传输功率、调制方式、编码方案等。 用户感知： 了解用户的移动性、业务类型、服务质量需求等，以便为不同用户提供差异化、定制化的服务。 环境感知： 监测周围的电磁环境、地理信息、甚至天气情况，为通信系统的优化提供更多维度的数据支持。 感知到的信息并非孤立存在，而是与“智能化”紧密结合。智能化体现在对感知数据的分析、决策以及执行。这需要引入一系列先进的智能算法，例如机器学习、深度学习、强化学习等，来驱动通信系统的自我配置、自我优化、自我修复和自我演进。通过智能化的决策，通信系统可以实现： 动态频谱接入： 在不干扰现有授权用户的基础上，灵活接入并利用空闲频谱，极大地提升频谱利用率。 智能信道估计与跟踪： 实时准确地估计信道特性，并快速适应信道变化，保证通信的可靠性。 自适应调制与编码： 根据信道条件动态选择最优的调制解调方式和纠错编码方案，在保证速率的同时，提高传输的鲁棒性。 智能资源管理： 动态分配计算、存储、传输等资源，以满足不同业务对网络性能的需求。 协同通信与组网： 促使多个节点之间进行信息共享与协作，形成更强大、更可靠的通信网络。 二、 构建灵活多变的下一代网络架构 认识到“感知”与“智能化”的重要性，本书进一步探讨了它们如何重塑和革新未来的网络架构。传统的网络架构往往是集中式的、层次化的，在应对海量异构连接和多样化业务时显得力不从心。下一代网络架构将更加强调软件定义、虚拟化和去中心化。 软件定义网络 (SDN)： 将网络控制与数据转发分离，通过软件实现对网络的集中式控制和管理。这使得网络更加灵活，能够根据需求快速编程和重新配置。在下一代通信网络中，SDN将为实现动态频谱管理、智能路由选择、以及灵活的服务链部署提供强大的支持。 网络功能虚拟化 (NFV)： 将传统的硬件化网络功能（如路由器、防火墙等）转化为运行在通用服务器上的软件实例。这大大降低了硬件成本，提高了网络的部署效率和可伸缩性。下一代通信网络中的各种智能感知和决策功能，都可以通过NFV的形式部署和管理。 边缘计算： 将计算和存储能力推向网络的边缘，靠近数据源和用户。这可以降低网络延迟，提高数据处理效率，尤其适用于对实时性要求极高的应用，如自动驾驶、工业物联网等。在与智能通信的结合中，边缘计算可以承载更多的本地化感知和智能决策任务，减轻核心网络的负担。 分布式与自治化： 随着网络规模的扩大和复杂性的增加，完全依赖中心化控制将面临瓶颈。下一代网络将更加倾向于采用分布式架构，允许节点具备一定程度的自治能力，能够独立完成部分任务，并通过协作来达到整体最优。例如，分布式机器学习算法可以在边缘节点上进行训练，从而实现更快的响应速度和更好的隐私保护。 三、 核心技术解析与应用前景展望 为了实现上述架构和功能，本书将深入剖析一系列关键技术： 认知无线电核心理论： 介绍频谱感知、信道建模、策略学习等认知无线电的基本原理和算法。 人工智能在通信中的应用： 详细阐述机器学习、深度学习、强化学习等AI技术如何赋能通信系统的感知、决策和优化。 无线通信与人工智能的融合： 探讨如何将AI技术与现有的无线通信技术（如5G/6G、Wi-Fi、蓝牙等）深度融合，以实现更高效、更可靠的通信。 安全与隐私保护： 在智能化和自动化的过程中，如何保障通信的安全性和用户隐私将是重中之重。本书将探讨相关的安全机制和隐私保护策略。 新兴应用场景： 展望智能通信技术在智慧城市、智能交通、工业互联网、远程医疗、虚拟现实/增强现实等领域的广阔应用前景。 四、 前沿研究与未来发展方向 本书的另一重要目标是引领读者关注当前和未来的研究热点。我们将探讨诸如： 多模态感知与融合： 如何融合不同类型的感知信息（如频谱、信道、位置、传感器数据等）以获得更全面的环境认知。 具身智能通信： 将智能通信与机器人、无人机等物理实体相结合，实现更灵活、更智能的通信服务。 能源效率与可持续通信： 如何在实现高性能通信的同时，最大限度地降低能源消耗，构建绿色通信网络。 区块链在通信中的应用： 探索如何利用区块链技术来增强通信网络的去中心化、安全性和可信度。 人机协同通信： 研究如何优化人与通信系统之间的交互，以提供更人性化、更高效的通信体验。 结语： 本书旨在为读者提供一个全面、深入的视角，理解下一代智能通信网络的核心驱动力、关键技术以及发展趋势。我们相信，通过对“感知”与“智能化”的深入挖掘，以及对新兴网络架构和技术的探索，未来通信将不再是简单的信息传输，而是成为一个能够主动适应、智能响应、并与人类社会深度融合的智能生态系统。本书将是您探索这一激动人心领域的宝贵指南。

评分☆☆☆☆☆

最近，我一直在关注一些与智能通信技术相关的前沿课题，而“认知无线电网络”这个词汇，无疑是其中一个绕不开的焦点。我一直认为，未来的无线通信网络，绝不仅仅是简单的信号传输，更需要具备高度的智能性和自适应能力，以应对日益增长的数据需求和复杂的无线环境。这本书的出现，恰好契合了我对这一领域的探索热情。我预期书中会详细介绍认知无线电的核心理论基础，包括其“感知-决策-学习”的闭环机制，以及如何通过这些机制来实现频谱资源的动态共享和高效利用。我特别希望书中能够深入讲解频谱感知方面的技术细节，比如各种感知算法的优缺点、复杂度以及实际应用中的挑战。同时，决策机制中的博弈论、强化学习等方法的应用，也让我充满期待，这是否意味着未来的无线设备能够像棋手一样，在复杂的频谱环境中进行策略博弈，以达到最优的通信效果？

评分☆☆☆☆☆

这本《认知无线电网络》的封面设计给我留下了深刻的第一印象，深邃的蓝色背景，配合着抽象却又充满科技感的网络节点图，仿佛预示着书中将要探索的复杂而迷人的通信世界。我一直对无线通信技术的发展颇感兴趣，尤其是在5G乃至未来6G的浪潮下，如何更智能、更高效地利用有限的频谱资源，一直是困扰技术界的一大难题。认知无线电的概念，正是为了解决这一痛点而提出的，它引入了“智能”的元素，让无线设备能够感知周围环境，自主决策，从而优化频谱利用效率。虽然我尚未深入阅读此书，但仅凭其书名和出版社的专业性，我便对书中内容的深度和广度充满了期待。电子工业出版社在信息技术领域的图书出版一直享有盛誉，其严谨的学术态度和对前沿技术的敏锐洞察，常常体现在其出版的优秀著作中。我希望这本书能够系统地介绍认知无线电的基本原理，包括感知、决策、学习等核心机制，并深入探讨其在现代通信网络中的应用场景，例如动态频谱接入、干扰规避、网络自组织等。此外，对于实际的实现技术、算法设计以及相关的标准和协议，我也希望能有详尽的阐述，以便我能够更全面地理解这一前沿技术。

评分☆☆☆☆☆

在一次偶然的机会下，我被《认知无线电网络》这本书的书名所吸引，它仿佛打开了一扇通往未来通信世界的大门。我一直以来都对通信网络的发展趋势充满了好奇，尤其是那些能够“思考”和“适应”的网络技术。认知无线电，正是这样一种充满智慧的通信范式。我设想，这本书可能会从认知无线电的起源和发展历程讲起，追溯其技术演进的脉络，然后深入剖析其核心组成部分，例如频谱感知技术，它如何能够精确地检测出未被使用的频谱，从而为动态接入提供可能。决策单元的智能算法，如何根据感知结果做出最优的频谱分配策略，这其中一定涉及到复杂的数学模型和算法设计。而学习机制，则让认知无线电网络能够不断地从环境中学习，优化其性能，这无疑是人工智能在通信领域最生动的体现。我非常期待书中能够提供丰富的案例分析，展示认知无线电在不同应用场景下的实际效果，比如在军事通信、应急通信、智能交通等领域，它能够发挥怎样的关键作用。

评分☆☆☆☆☆

在书店的架子上，《认知无线电网络》这本书以其简洁而又富有深意的封面设计吸引了我的目光。我本身是一名通信行业的从业者，对于频谱资源日益紧张和无线环境日益复杂的现状深感忧虑，也一直在寻找能够突破这一困境的创新技术。认知无线电的概念，在我看来，正是解决这一难题的关键所在。我设想这本书会系统地阐述认知无线电的技术原理，包括其“观察-了解-思考-行动”的工作流程。我会特别关注书中对于频谱感知技术的部分，例如如何有效地检测出动态变化的频谱占用情况，以及各种感知方法的性能评估。此外，决策单元的智能算法，例如如何利用机器学习和人工智能技术来优化频谱接入策略，以及如何实现设备之间的协同和干扰规避，这些内容是我非常感兴趣的。我也期望书中能够包含一些实际的系统实现案例和仿真结果，让我能够更直观地理解认知无线电在现实世界中的潜力。

评分☆☆☆☆☆

我近期对各种智能通信技术产生了浓厚的兴趣，而《认知无线电网络》这本书，在我看来，正是这一领域的一本重量级著作。作为一个对未来通信发展充满憧憬的读者，我渴望了解如何让无线通信系统变得更加“聪明”。我预感这本书会深入探讨认知无线电的基本框架，包括其核心的“感知-决策-学习”循环，以及如何实现动态频谱接入。我非常期待书中能够详细介绍实现这些功能的关键技术，比如在频谱感知方面，有哪些先进的检测技术能够准确地识别出空闲频谱，又有哪些算法能够有效地区分干扰和真实信号。在决策部分，我希望能够看到关于如何利用人工智能和机器学习算法来优化频谱分配、功率控制和波形选择的详细阐述。此外，对于认知无线电网络的性能评估和面临的挑战，比如安全性、标准化等问题，我也希望书中能有深入的探讨，帮助我构建一个对这一前沿技术更为全面和深入的认识。