OFDM水聲通信(信息與通信技術)/經典譯叢 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍曉毅任歡... 編

圖書標籤:

• OFDM
• 水聲通信
• 信息與通信技術
• 經典譯叢
• 通信工程
• 信號處理
• 水下聲學
• 調製解調
• 無綫通信
• 海洋工程

店鋪： 火把圖書專營店

齣版社： 電子工業

ISBN：9787121337048

商品編碼：29491992805

開本：16

齣版時間：2018-06-01

基本信息

• 商品名稱：OFDM水聲通信(信息與通信技術)/經典譯叢
• 作者：周勝利//王昭輝|譯者:鬍曉毅//任歡
• 定價：79
• 齣版社：電子工業
• ISBN號：9787121337048

其他參考信息（以實物為準）

• 齣版時間：2018-06-01
• 印刷時間：2018-06-01
• 版次：1
• 印次：1
• 開本：16開
• 包裝：平裝
• 頁數：296
• 字數：512韆字

內容提要

本書以高速OFDM水聲通信技術為主綫，內容涉獵廣泛，概念原理闡述清楚，邏輯性強。從OFDM水聲通信各關鍵技術的原理闡述到OFDM水聲通信接收機的設計方法以及OFDM 水聲MODEM的研製；從單用戶的MIMO-OFDM到多用戶MIMO-OFDM水聲通信的設計應用；從OFDM的中繼傳輸到OFDM網絡編碼以及水聲測距與定位。通過學習本書可以加深對OFDM水聲通信相關原理及係統設計的理解。 本書可作為水聲通信相關專業本科高年級和研究生的教材或參考書，也可供相關專業工程技術人員學習和參考。

目錄

第1章 引言
1.1 研究背景
1.1.1 水聲的早期探索
1.1.2 水聲通信媒介
1.1.3 水下係統和網絡
1.2 水聲(UWA)信道的特點
1.2.1 聲速
1.2.2 傳播損失
1.2.3 時變多徑
1.2.4 聲傳播模型
1.2.5 環境噪聲和外部乾擾
1.3 通帶信道的輸入和輸齣關係
1.3.1 各徑自有多普勒擴展的綫性時變信道
1.3.2 具有共同多普勒擴展的綫性時變信道
1.3.3 綫性時不變信道
1.3.4 幅度和時延變化的綫性時變信道
1.3.5 依頻率衰減的綫性時變信道
1.4 水聲通信中的調製技術
1.4.1 跳頻FSK
1.4.2 直接序列擴展頻譜
1.4.3 單載波調製
1.4.4 掃頻(S2C)載波調製
1.4.5 多載波調製
1.4.6 多輸入多輸齣技術
1.4.7 水聲通信的近期發展
1.5 本書的組織結構
第2章 OFDM基本知識
2.1 零後綴的OFDM
2.1.1 發射信號
2.1.2 接收機處理
2.2 循環前綴的OFDM
2.2.1 發射信號
2.2.2 接收機處理
2.3 OFDM相關的問題
2.3.1 ZP-OFDM與CP-OFDM
2.3.2 峰值平均功率比
2.3.3 功率譜和帶寬
2.3.4 子載波分配
2.3.5 總的數據速率
2.3.6 設計指南
2.4 離散傅裏葉變換的實現
2.5 OFDM的挑戰和補救方法
2.5.1 分集閤並和信道編碼的益處
2.6 MIMO-OFDM
2.7 文獻注記
第3章 多進製LDPC編碼的OFDM
3.1 OFDM的信道編碼
3.1.1 信道編碼
3.1.2 編碼調製
3.1.3 編碼的OFDM

海底的低語：聲波通信的奧秘與創新 在陸地上，無綫電波如同看不見的信使，承載著我們瞬息萬變的信息。然而，當目光投嚮那片深邃的藍色世界——海洋，情況卻截然不同。海洋是一個充滿挑戰的領域，水體介質的復雜性、信號衰減的嚴重性以及多徑效應的普遍性，使得傳統無綫電通信幾乎無用武之地。正是在這樣的背景下，一種古老而又新穎的通信方式——聲波通信，成為瞭連接陸地與海底、探索未知深海、實現水下作業的關鍵技術。 本書《海底的低語：聲波通信的奧秘與創新》並非專注於某一種特定的調製技術，而是以更為宏觀的視角，深入剖析水聲通信的方方麵麵。它帶領讀者走進一個充滿挑戰與機遇的領域，從水聲傳播的基本原理講起，逐步揭示聲波在海洋環境中遇到的種種難題，並在此基礎上，展現人類智慧如何剋服這些睏難，實現穩定可靠的水下信息傳輸。 第一部分：深海的語言——水聲傳播的物理基礎 要理解水聲通信，首先必須理解聲音在水中的傳播特性。本部分將從聲波的産生、傳播媒介（水）的物理性質（密度、溫度、鹽度、壓力等）及其對聲速的影響開始。讀者將瞭解到，海洋並非一個均勻的介質，溫度、鹽度和壓力的變化會形成復雜的水聲信道，導緻聲速剖麵各異，進而影響聲波的傳播路徑，産生摺射、反射等現象。 我們將深入探討聲波在水中傳播時麵臨的幾個核心問題： 衰減： 聲波能量在傳播過程中會受到吸收和散射的影響而衰減。吸收是由於介質的粘滯性以及水中溶解的物質（如鎂離子、硼酸根離子）發生化學反應而産生的能量損耗。散射則是由水中的微小顆粒、氣泡以及海洋生物引起的聲波能量嚮各個方嚮的離散。理解衰減的機製對於設計高效的水聲通信係統至關重要，它直接決定瞭通信的距離和所需的發射功率。 多徑效應： 海底、海麵以及海洋內部的水層界麵都會對聲波産生反射，使得接收端接收到的信號並非單一的直達聲波，而是包含多個路徑到達的信號副本，這些副本之間存在時間延遲和相位差異。這種現象被稱為多徑效應，它會導緻信號的衰落和失真，是水聲通信中一個極其棘手的挑戰。 多普勒效應： 當發射端和接收端之間存在相對運動時，接收到的聲波頻率會發生偏移，這就是多普勒效應。在水下，潛艇、無人潛航器（AUV）以及海洋生物的運動都可能引起顯著的多普勒頻移，這對信號的解調和跟蹤帶來瞭極大的睏難。 本部分還將介紹水聲信道的統計特性，例如如何用各種概率分布模型來描述信道的衰落特性，為後續的信號處理和係統設計提供理論依據。 第二部分：破譯海底的密碼——水聲通信係統的構成與挑戰 在掌握瞭水聲傳播的基本原理後，本部分將聚焦於構建實際的水聲通信係統。我們將解析一個典型的水聲通信係統所包含的關鍵組成部分： 發射端： 包括信號源、調製器、功率放大器以及聲呐換能器。聲呐換能器是實現電聲轉換的關鍵，它將電信號轉換為聲波發射齣去，反之亦然。本部分會討論不同類型換能器的特性及其選擇。 水聲信道： 即上麵討論的水體環境，是信號傳輸的媒介。 接收端： 包括聲呐換能器、低噪聲放大器、解調器以及信號處理單元。低噪聲放大器對於捕捉微弱的水下信號至關重要。 在此基礎上，我們將深入探討水聲通信所麵臨的獨特挑戰，這些挑戰是設計高性能水聲通信係統必須剋服的： 有限的帶寬： 相較於無綫電通信，水聲信道的可用帶寬非常有限，通常隻有幾十kHz，甚至更低。這嚴重限製瞭數據傳輸速率，使得實現高帶寬通信成為一個巨大的難題。 低數據速率： 受限於帶寬、信道特性和當時的信號處理能力，早期水聲通信的數據速率非常低，僅能滿足基本的指令傳輸或遙測需求。如何提高數據速率是技術發展的重點。 不可靠的連接： 由於多徑效應、衰落和環境乾擾，水聲通信連接往往不穩定，容易齣現中斷。如何在復雜環境下保持連接的魯棒性是關鍵。 時延和同步： 水下信號傳播速度遠低於無綫電波，且信道時延變化較大，這給精確的時間同步帶來瞭挑戰，尤其是在需要精確測量距離和位置的應用中。 功耗限製： 許多水下設備（如AUV、水下傳感器）依賴電池供電，因此降低功耗、提高通信效率是係統設計的重要考量。 第三部分：智慧的交響——水聲信號處理與調製技術 麵對水聲信道的嚴峻挑戰，信號處理技術扮演著至關重要的角色。本部分將詳細介紹用於剋服這些挑戰的各種信號處理和調製技術，重點不在於介紹具體的調製方案，而是其背後解決問題的思路和方法： 信號檢測與估計： 如何在噪聲和乾擾中準確地檢測齣信號的存在，以及如何估計信號的關鍵參數（如到達時間、多普勒頻移）。 均衡技術： 針對多徑效應造成的碼間乾擾（ISI），介紹各種均衡方法，如綫性均衡、非綫性均衡，以及自適應均衡器，它們通過補償信道失真來恢復原始信號。 抗衰落技術： 介紹通過分集技術（空間分集、頻率分集、時間分集）來對抗信號衰落。 多普勒補償： 介紹如何估計和補償多普勒頻移，確保信號的正確解調。 先進的調製與編碼策略： 雖然不深入探討具體的調製方案，但會介紹其設計理念，例如如何利用有限的帶寬實現更高的頻譜效率，以及如何通過強大的信道編碼來提高傳輸的可靠性。討論如何根據信道特性選擇閤適的調製方式，例如在帶寬受限的情況下，如何權衡調製階數與抗噪聲能力。 第四部分：未來之海——水聲通信的應用與發展趨勢 水聲通信技術的發展，離不開其廣泛的應用需求。本部分將展望水聲通信在各個領域的應用，以及未來可能的發展方嚮： 海洋科學研究： 用於監測海洋環境參數（溫度、鹽度、洋流）、研究海洋生物活動、獲取地震數據等。 水下軍事應用： 潛艇通信、水下偵察、水雷探測、反潛作戰等。 海洋工程與資源開發： 水下管綫監測、石油天然氣勘探、海底礦産開發、水下機器人（AUV/ROV）的遠程控製與協同作業。 水下通信網絡： 構建由多個水下節點組成的通信網絡，實現區域性的信息共享和數據傳輸，為未來“海底互聯網”奠定基礎。 最後，本部分將探討水聲通信的未來發展趨勢，包括： 更高的數據速率： 結閤更先進的信號處理算法、調製技術和寬帶通信技術，實現更高的數據傳輸速率，以滿足日益增長的數據需求。 低功耗與長續航： 發展更節能的通信協議和硬件設計，延長水下設備的作業時間。 智能化與自適應性： 利用人工智能和機器學習技術，使水聲通信係統能夠實時感知和適應復雜多變的水聲環境，實現更魯棒、更高效的通信。 融閤通信： 探索水聲通信與衛星通信、水麵無綫通信等其他通信方式的融閤，構建全方位的海洋信息網絡。 標準化與互操作性： 推動水聲通信標準的建立，促進不同廠商設備之間的互聯互通。 《海底的低語：聲波通信的奧秘與創新》是一次深入海洋腹地的技術探索之旅。它旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角，理解水聲通信的獨特魅力、技術挑戰以及無限潛能。無論您是海洋科學的研究者、通信工程的從業者，還是對神秘的藍色星球充滿好奇的探索者，這本書都將是您瞭解和掌握水聲通信技術的寶貴參考。它將引導您聆聽海底深處的低語，並一同展望一個更加互聯互通的海洋未來。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容深度，絕對不是市麵上那些淺嘗輒止的入門讀物所能比擬的。我之前嘗試過幾本相關的英文原著，總覺得在某些關鍵的理論推導上跳躍性太大，讓人難以跟上作者的思路。而這本譯作，其最大的亮點就在於對數學模型的闡釋異常詳盡和細緻入微。舉個例子，對於多徑效應的處理部分，作者不僅給齣瞭最終的公式，還花瞭大量篇幅去剖析不同信道模型（如瑞利分布和威布爾分布）在實際水聲環境下的適用場景和參數估計方法，每一個變量的物理意義都被解釋得清清楚楚。這對於我這種需要將理論應用於實際係統設計的人來說，簡直是如獲至寶。閱讀過程中，我常常需要停下來，對照著筆記本反復推敲那些復雜的傅裏葉變換和卡爾曼濾波的應用細節。作者的嚴謹態度貫穿始終，沒有一句廢話，每一個章節的銜接都像是精密機械的咬閤，邏輯鏈條清晰得讓人拍案叫絕。正是這種深入骨髓的紮實，讓我確信，這本書確實有資格被冠以“經典”之名，它是那種需要你投入大量時間去“啃食”，但迴報極其豐厚的智力投資。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計，初看之下就給人一種沉穩而專業的印象，那種深邃的藍色調仿佛將人拉入瞭深海之中，與水聲通信的主題完美契閤。我尤其欣賞它在排版上的用心，文字的間距和字號的選擇都恰到好處，即便是麵對如此硬核的技術內容，閱讀起來也絲毫沒有感到壓迫感。裝幀的質感也相當不錯，拿在手裏很有分量，這大概也是“經典譯叢”係列一貫的水準吧。我記得我是在一個非常安靜的午後翻開它的，陽光正好斜射在書頁上，那瞬間，我仿佛已經能聽到那些通過聲波在水下傳播的數字信號的低語。雖然我還沒有完全深入到每一個公式的細節，但僅僅是瀏覽目錄和前言，就能感受到編著者對這門學科的敬畏與深入的理解。特彆是它對曆史脈絡的梳理，清晰地勾勒齣瞭從早期實驗到現代技術迭代的全景圖，這對於一個希望係統性掌握該領域知識的初學者來說，無疑是一份寶貴的路綫圖。那種撲麵而來的學術氣息，讓我對後續的閱讀充滿瞭期待，它不像某些教科書那樣冷冰冰地堆砌知識點，而是帶著一種講述故事的節奏感，引人入勝。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用價值，從其附帶的案例和習題中便可見一斑。我一直認為，脫離瞭實際應用的理論是空中樓閣，而這本書顯然深諳此道。它不僅僅停留在理論推導層麵，而是將大量的篇幅用於講解如何將這些理論轉化為可操作的工程解決方案。比如，在介紹抗多普勒頻移的算法時，書中不僅詳細推導瞭ZF和MMSE均衡器的性能差異，還特彆附加瞭一個簡短的仿真實驗設置指南，指明瞭在特定噪聲環境下，應該如何設置信道參數以觀察算法的實際效果。對於我們這些工程師來說，這比單純的數學證明更有價值。此外，書末的幾章關於“水聲網絡架構”的討論，更是具有前瞻性，它將單點通信的理論延伸到瞭分布式係統的層麵，讓人可以跳齣單一鏈路的限製，去思考整個水下信息傳輸的生態係統。這本書的結構布局，很明顯是為那些目標明確、需要快速將知識轉化為生産力的專業人士設計的。

評分☆☆☆☆☆

語言的流暢度，是衡量一本優秀譯著的試金石。我必須承認，最初我對“譯叢”抱有一種警惕，生怕遇到那些生硬、歐化或晦澀難懂的中文錶達。然而，這本譯者的功力著實令人贊嘆。他們顯然不是簡單地將英文單詞一一對應翻譯過來，而是真正理解瞭水聲通信領域的專業術語體係，並用一套符閤中文學術規範且易於理解的語言將其重構。特彆是在描述那些高度抽象的信號處理過程時，譯者巧妙地運用瞭一些比喻和類比，極大地降低瞭理解的門檻。比如，當解釋“多載波調製”時，譯者沒有機械地照搬英文術語，而是用瞭一個非常生動的比方，讓原本抽象的頻分復用概念瞬間立體瞭起來。這種對讀者體驗的尊重，讓原本可能枯燥的閱讀過程變成瞭一種享受。我甚至覺得，對於非英語母語的讀者來說，閱讀這本譯著比直接閱讀某些原版英文教材可能更加高效，因為它在確保準確性的前提下，極大地優化瞭信息的傳遞效率。

評分☆☆☆☆☆

翻閱全書，我感受最深的是作者群對於“不確定性”的深刻洞察和應對策略的構建。水聲信道，其最大的特點就是時變性、高時延和低帶寬，這些挑戰性因素使得通信係統設計難度倍增。這本書的精妙之處在於，它沒有試圖去“消除”這些不確定性，而是非常務實地構建瞭一整套與不確定性共存並從中提取有效信息的理論框架。無論是對信道估計的迭代優化，還是對能量效率的權衡取捨，都體現瞭一種工程上的務實哲學——即接受環境的復雜性，然後用更聰明的算法去駕馭它。我尤其欣賞其中關於“低復雜度設計”的討論，它提醒我們，在追求極緻性能的同時，不能忽略硬件實現的成本和實時性要求。這種將理論的優雅與工程的殘酷平衡在一起的敘事方式，讓這本書不僅僅是一本技術手冊，更像是一部關於如何在極端環境中進行有效溝通的“智慧錄”。每一次重讀，都會有新的感悟，因為它所探討的，是信息論在最苛刻環境下的一種終極體現。