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吴彦文 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302193869

商品编码：29564818943

包装：平装

出版时间：2010-06-01

基本信息

书名：移动通信技术及应用(高等学校教材 电子信息)

定价：29.00元

作者：吴彦文

出版社：清华大学出版社

出版日期：2010-06-01

ISBN：9787302193869

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.540kg

编辑推荐

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内容提要

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本书系统、全面地介绍了移动通信的相关概念、关键技术以及一些典型的移动通信系统，如GSM、CDMA、PAS、GPRS和WCDMA的特点、无线接口以及控制与管理等，并就移动通信的增值业务与应用也做了的阐述。本书结合当前我国移动通信的建设和近期发展进行编写，兼顾了理论性、系统性、实用性和方向性，具有全面和深入的特点，是一本比较好的专业书籍，可用作电子信息相关专业高年级的教科书以及从事移动通信建设的工程技术人员和管理人员的参考书。

目录

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章　移动通信概论
　学习目标
　学习指导
　知识地图
　课程学习
　1.1 移动通信的概念与意义
　　思考与练习
1.2　移动通信的发展
　　1.2.1　移动通信的发展历程
　　1.2.2　我国移动通信发展概况
　　1.2.3　移动通信不同侧面的发展
　　1.2.4　移动通信的未来发展
　　思考与练习
　1.3　移动通信的基本特点
　　思考与练习
1.4　常用移动通信系统
　　1.4.1　蜂窝移动通信系统
　　1.4.2　无绳电话系统
　　1.4.3　无线电寻呼系统
　　1.4.4　集群移动通信系统
　　1.4.5　移动卫星系统
　　1.4.6　平流层通信系统
　　1.4.7　无线局域网
　　思考与练习
　　本章小结
　实验与实践
　　活动1　制定自己的课程学习目标与学习计划
　　活动2　建立个人成果集
　　活动3　协同研究课题
　拓展阅读
　深度思考
第2章　移动通信的基本概念
　学习目标
　学习指导
　知识地图
　课程学习
　2.1　无线电波的传播特性
　　2.1.1　电波的传播方式
　　2.1.2　直射波
　　2.1.3　大气中的电波传播
　　2.1.4　障碍物的影响与绕射损耗
　　2.1.5　反射波
　　思考与练习
　2.2　移动信道的特征
　　2.2.1　传播路径与信号衰落
　　2.2.2　多普勒效应
　　2.2.3　多径效应与瑞利衰落
　　2.2.4　慢衰落特性和衰落储备
　　2.2.5　多径时散与相关带宽
　　思考与练习
　2.3　陆地移动信道的场强估算与损耗
　　2.3.1　地形、地物分类
　　2.3.2　中等起伏地形上传播损耗的中值
　　2.3.3　不规则地形上传播损耗的中值
　　2.3.4　任意地形地区的传播损耗中值
　　2.3.5　建筑物的穿透损耗及其他传播特点
　　思考与练习
　2.4　蜂窝系统工作原理
　　2.4.1　蜂窝概述
　　2.4.2　频率复用
　　2.4.3　多址方式
　　思考与练习
　2.5　移动通信系统的基本网络结构
　　2.5.1　移动通信系统的组成
　　2.5.2　全国蜂窝系统的网络结构
……
第3章　移动通信的关键技术
第4章　GSM系统　
第5章　CDMA系统
第6章　PAS（个人通信接入）系统　
第7章　GPRS（通用分组无线业务）系统　
第8章　WCDMA（宽带码分多址）系统　
第9章　移动增植业务系统　
附录A　思考与练习参考答案
附录B　常用英文缩写名称对照表

作者介绍

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文摘

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序言

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《量子纠缠在通信中的应用研究》 内容简介 在信息爆炸的时代，传统通信技术面临着带宽极限、安全性挑战以及能耗瓶颈等诸多难题。量子信息科学的兴起，为解决这些问题提供了全新的视角和颠覆性的解决方案。本书《量子纠缠在通信中的应用研究》聚焦于量子纠缠这一核心量子现象，深入探讨其在通信领域的潜力与实现路径，旨在为读者勾勒出一幅未来通信的宏伟蓝图，并为相关领域的科研人员、工程师以及高等院校师生提供一份详实的研究参考。 本书不涉及任何关于“移动通信技术及应用”、“高等学校教材”、“电子信息”等传统概念或具体内容。本书的研究范畴是纯粹的量子信息理论及其通信应用，与现有任何非量子通信体系下的技术细节、教材编排、学科分类均无直接关联。 第一章 量子纠缠：通信的颠覆性基石 本章首先从量子力学的基本原理出发，详细阐述了量子纠缠的概念。我们将揭示纠缠态的非经典关联特性，即纠缠粒子之间无论相距多远，测量其中一个粒子的状态会瞬间影响到另一个粒子的状态，这种“超距作用”是经典物理学无法解释的，也是量子通信的核心优势所在。我们将通过严谨的数学表述和清晰的物理图像，帮助读者理解纠缠态的本质，包括贝尔不等式及其违反所揭示的非局部性。 随后，本章将深入分析量子纠缠为何能够成为通信的颠覆性基石。我们将从以下几个方面进行阐述： 安全性： 量子纠缠的测量过程会不可避免地干扰量子态，这意味着任何试图窃听量子通信的行为都会被发送方和接收方察觉。我们将详细介绍基于量子密钥分发（QKD）的安全性原理，对比其与经典加密技术的根本区别，重点解析量子不可克隆定理如何保障信息传递的绝对安全。 效率： 量子纠缠可以实现超光速的信息传输（请注意：此处强调的是信息状态的瞬间关联，并非经典意义上的信息传输速率，我们将会在后续章节详细区分）。我们将探讨如何利用纠缠态的特性，在理论上实现信息的超光速分发，为未来远距离、高密度信息传递提供可能。 新能力： 除了提升安全性和效率，量子纠缠还能赋予通信系统全新的能力，例如量子隐形传态。本章将初步介绍量子隐形传态的基本原理，即如何利用一对纠缠粒子和经典通信信道，将一个未知量子态从一个位置传输到另一个位置，这为未来量子网络中的量子信息传输奠定基础。 本章的分析将避免使用任何与移动通信、无线技术、基站、频段、调制解调、编码解码等经典通信相关的术语和概念。所有讨论都将严格限定在量子力学和量子信息学的框架内。 第二章 量子密钥分发（QKD）：构建绝对安全的通信网络 本章将聚焦于量子纠缠在量子密钥分发（QKD）中的具体应用。我们将详细介绍几种主流的基于纠缠的QKD协议，例如EPR协议（Einstein-Podolsky-Rosen协议）和GHZ协议（Greenberger-Horne-Zeilinger协议）。 EPR协议： 我们将详细解析EPR协议的原理，包括纠缠对的制备、分发以及基于贝尔测量来生成共享密钥的过程。重点分析其安全性是如何通过纠缠态的非经典关联和测量塌缩来实现的。 GHZ协议： 针对多方安全通信的需求，我们将介绍GHZ协议。GHZ协议利用三粒子或更多粒子的纠缠态，能够实现多方之间的安全密钥生成，极大地扩展了QKD的应用场景。我们将详细阐述其协议流程、安全证明以及与EPR协议在多方通信方面的优势。 在介绍协议的同时，本章还将深入探讨实现QKD系统的关键技术挑战和前沿进展。这包括： 纠缠源的制备与优化： 高质量、高亮度、高纠缠度的纠缠源是QKD系统的基础。我们将探讨目前主流的纠缠源技术，如SPDC（自发参量下转换）、量子点、NV色心等，并分析它们在纠缠度、纠缠纯度、纠缠产生速率等方面的优缺点，以及如何通过优化技术来提高纠缠源的性能。 量子信道中的纠缠态维持与传输： 量子态在传输过程中容易受到环境噪声的干扰而退相干。本章将详细讨论如何通过光纤、自由空间等不同的量子信道来传输纠缠态，以及如何利用量子中继、量子纠错等技术来延长纠缠态的传输距离和维持其相干性。 单光子探测器的性能： 高效、低噪声的单光子探测器是QKD系统中必不可少的组件。我们将介绍不同类型的单光子探测器，如APD（雪崩光电二极管）和SNSPD（超导纳米线单光子探测器），并分析其探测效率、暗计数率、时间分辨率等关键性能指标，以及如何选择和优化探测器以提升QKD系统的整体性能。 协议的安全性分析与攻击防御： 尽管QKD具有理论上的安全性，但在实际系统中仍可能面临各种攻击。本章将深入分析常见的QKD攻击方式，如人耳攻击、诱骗态攻击等，并介绍相应的防御策略和技术，确保QKD系统的实际安全性。 本章的讲解将完全聚焦于量子密钥分发的理论原理和工程实现，不涉及任何关于移动通信网络架构、手机终端、用户认证、数据加密算法（如AES、RSA）等内容。 第三章 量子隐形传态：实现量子信息的远距离搬运 本章将深入探讨量子纠缠在量子隐形传态（Quantum Teleportation）中的关键作用。量子隐形传态并非真正意义上的物质传输，而是利用量子纠缠和经典通信，将一个量子态从一个粒子转移到另一个粒子上，而原粒子的量子态则被破坏。 基本原理： 我们将首先详细阐述量子隐形传态的基本原理。通过一对纠缠粒子（如EPR对）和贝尔态测量，可以将一个待传输的未知量子态（处于粒子C上）与其中一个纠缠粒子（粒子A）进行联合测量。测量结果（经典信息）通过经典信道发送给持有另一个纠缠粒子（粒子B）的接收方。接收方根据收到的经典信息，对粒子B进行相应的幺正操作，即可在粒子B上重构出与粒子C原有的量子态完全相同的量子态。 数学模型与协议流程： 本章将提供详细的数学模型来描述量子隐形传态的过程，包括纠缠态的表示、贝尔态测量的具体计算以及幺正操作的推导。我们将清晰地梳理整个协议的流程，从纠缠对的制备、分发，到未知量子态的制备，再到贝尔测量和经典信息的传递，最后到接收端的量子态重构。 量子纠缠在其中的角色： 我们将强调量子纠缠在量子隐形传态中的不可或缺性。正是纠缠态的非局域关联，才使得在不知晓待传输量子态具体内容的情况下，通过局域的贝尔测量和远端的幺正操作，实现量子态的精确复制。我们将分析如果不存在纠缠，量子隐形传态将无法实现。 应用前景与挑战： 量子隐形传态是构建量子网络和量子计算机的重要基础。本章将探讨其在未来量子计算中的应用，例如在分布式量子计算中实现量子比特的传递，以及在量子互联网中实现量子信息的长距离传输。同时，我们也将分析实现远距离、高保真度量子隐形传态所面临的技术挑战，如纠缠态的损耗、信道噪声、测量精度等，并介绍目前的研究进展，例如基于量子中继的远距离量子隐形传态。 本章的讨论将完全聚焦于量子隐形传态的物理原理和技术细节，不涉及任何与经典通信中的数据编码、信号传输、网络协议、路由器、服务器等相关的概念。 第四章 量子中继与量子互联网：迈向全球量子通信网络 本章将目光投向更加宏大的量子通信愿景——构建量子互联网。为了实现全球范围内的量子信息传输，我们必须克服量子态在长距离传输中退相干的难题。量子中继（Quantum Repeater）正是解决这一问题的关键技术。 量子中继的原理与架构： 我们将详细介绍量子中继的基本工作原理。它并非像经典中继器那样进行信号的放大或再生，而是通过分段传输纠缠态、进行纠缠交换（Entanglement Swapping）来构建长距离的纠缠对。我们将阐述量子中继的典型架构，例如基于纠缠交换的级联模型，以及如何通过局部纠缠的生成和纠缠交换操作，将远距离两点之间的纠缠度提升。 纠缠交换： 本章将深入剖析纠缠交换的过程，这是量子中继的核心机制。通过三个粒子，其中粒子A与B纠缠，粒子C与D纠缠，对粒子B和C进行贝尔态测量，可以将粒子A和D连接起来，使其产生纠缠。我们将详细解析这一过程的物理过程和数学描述。 量子存储器： 量子中继还需要量子存储器来暂时存储量子态，以便在纠缠交换过程中进行同步操作。本章将介绍不同类型的量子存储器技术，如冷原子系综、固态系统（如NV色心、稀土离子）等，并分析其存储时间、存储保真度、读写效率等关键性能指标。 构建量子互联网的挑战与机遇： 构建一个真正意义上的量子互联网，需要解决一系列复杂的技术问题，包括量子节点的连接、量子网络的拓扑设计、量子信息的路由与管理、以及不同量子协议的兼容性等。本章将探讨这些挑战，并描绘量子互联网所带来的巨大机遇，例如实现全球范围内的量子安全通信、分布式量子计算、以及高精度量子传感网络。 本章的讨论将完全集中在量子中继和量子互联网的理论框架和技术实现上，不包含任何关于现有通信网络（如互联网、5G、6G）、网络协议（如TCP/IP）、数据中心、云计算等内容。 结论：量子纠缠引领通信革命 本书通过对量子纠缠在通信领域核心应用的深入探讨，我们得以窥见未来通信的全新图景。从量子密钥分发的绝对安全性，到量子隐形传态的信息搬运能力，再到量子中继构建的全球量子网络，量子纠缠正以前所未有的方式重塑我们对通信的认知。本书的研究成果，为突破现有通信技术的瓶颈，构建下一代安全、高效、功能强大的通信系统提供了理论指导和技术启示。未来的通信世界，必将由量子纠缠书写新的篇章。 本书内容独立于任何现有通信技术体系，仅聚焦于量子纠缠这一量子现象在信息科学通信领域的纯粹理论和应用探索。

评分☆☆☆☆☆

版本三： 我是一名已经毕业多年，但对技术更新换代仍保持高度关注的工程师。这次偶然的机会接触到这本《移动通信技术及应用》，却让我收获颇丰。本书最大的亮点在于其对移动通信技术发展历程的深刻洞察和对未来趋势的精准预测。书中对于早期的模拟通信系统、数字通信系统的演进，以及2G、3G、4G、5G技术标准的详细介绍，都勾勒出了一幅清晰的技术演进图谱。我尤其欣赏书中对不同代际技术之间差异的分析，以及它们如何逐步提升了通信速率、降低了时延、拓展了应用场景。例如，书中对4G LTE和5G NR的比较，从物理层到网络层，都进行了深入的剖析，让我对5G的革命性突破有了更直观的认识。此外，本书还探讨了当前移动通信领域面临的挑战，例如网络安全、频谱稀缺、能耗问题等，并提出了一些前瞻性的解决方案，例如边缘计算、人工智能在网络优化中的应用等。这本教材不仅是一本技术手册，更像是一部移动通信领域的“编年史”，让我得以回顾过去，理解现在，并展望未来。对于需要紧跟技术前沿的从业人员来说，这本书无疑是一份宝贵的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

版本五： 我是一名在校的电子信息工程专业研究生，对于移动通信领域的研究有着迫切的需求。在寻找相关文献资料时，我偶然发现了这本《移动通信技术及应用》，它所提供的系统性知识体系，为我的研究提供了坚实的基础。本书在内容编排上，既涵盖了移动通信的经典理论，又紧密结合了当下的最新技术动态。例如，书中对于OFDMA、SC-FDMA等核心接入技术，以及信道估计、均衡等关键信号处理方法的详细讲解，都具有很高的学术价值。我尤其欣赏书中在探讨移动通信系统性能评估时所使用的严谨方法，例如对误码率、吞吐量、时延等指标的分析，以及如何通过仿真和理论推导来优化系统设计。书中对下一代移动通信系统（如6G）的研究方向和关键技术的展望，也为我的未来研究方向提供了重要的参考。此外，本书在讨论移动通信网络的部署和管理时，也涉及了如网络切片、边缘计算、软件定义网络（SDN）等前沿概念，这让我能够更全面地理解未来移动通信网络的发展趋势。总的来说，这本教材不仅在理论深度上满足了我的需求，在对前沿技术的把握上也相当到位，是一本非常值得深入研读的学术著作。

评分☆☆☆☆☆

版本一： 翻开这本《移动通信技术及应用》，一股厚重而扎实的学术气息扑面而来。我一直对信息技术领域充满好奇，尤其是那些在我们日常生活中无处不在的科技，例如手机信号的传输、Wi-Fi的连接，它们是如何实现的？这本教材就像一位循循善诱的老师，从最基础的电磁波原理讲起，一点点揭示了移动通信世界的奥秘。书中对蜂窝网络、多址技术、信道编码等核心概念的阐述，清晰易懂，并且配以大量精美的图示和示意图，极大地帮助我理解那些抽象的概念。尤其让我印象深刻的是关于2G、3G、4G、5G技术演进的章节，它不仅详细介绍了各项技术的特点和优势，还深入分析了它们在不同时期所扮演的角色以及对社会发展的影响。作者似乎非常注重理论与实践的结合，在讲解技术原理的同时，也穿插了不少实际应用案例，比如智能手机的应用、物联网的实现、车联网的构想等等。读完这部分内容，我感觉自己对移动通信的理解上升了一个全新的维度，不再仅仅是使用者，更能窥探到其背后精密的工程设计和不断创新的技术力量。对于我这样一名跨专业学习者来说，这本教材的引导作用功不可没，它打开了我通往移动通信技术殿堂的一扇大门。

评分☆☆☆☆☆

版本四： 作为一名对通信工程有浓厚兴趣的业余爱好者，我一直在寻找一本能够深入浅出地介绍移动通信技术原理的书籍。这本《移动通信技术及应用》可谓是我的“及时雨”。虽然我并非科班出身，但书中对基本概念的解释却异常清晰。例如，在介绍信道模型时，书中不仅讲解了瑞利衰落、莱斯衰落等概念，还通过图示直观地展现了信号在传播过程中遇到的各种障碍和衰减。书中对于天线技术、信号处理技术等内容的阐述，也让我对通信系统的“幕后英雄”有了更深入的了解。我特别喜欢书中关于多天线技术（MIMO）的讲解，它如何通过增加天线数量来提升数据传输速率和链路可靠性，让我觉得非常神奇。此外，书中还涉及了诸如QoS（服务质量）保障、移动性管理、漫游机制等与用户体验息息相关的内容，这让我意识到，移动通信的复杂性远超我的想象。虽然有些章节涉及的数学公式较多，但作者通过大量的类比和生活中的例子，极大地降低了理解的难度。这本教材为我打开了一个全新的技术世界，让我对手机、Wi-Fi等日常通信工具的运作原理有了更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

版本二： 作为一名刚刚接触信息工程的学生，我迫切需要一本能够系统性梳理移动通信技术脉络的教材。而这本《移动通信技术及应用》恰恰满足了我的需求。这本书的编写风格非常严谨，每一章节的知识点都层层递进，逻辑性极强。从最初的信号调制解调，到复杂的网络架构设计，再到未来的发展趋势，作者都给予了详尽的讲解。我尤其欣赏书中在介绍各种通信协议时所展现出的深度，例如对TCP/IP协议族在移动网络中的应用，以及数据传输的安全性和可靠性保障等方面的论述，都让我大开眼界。书中还探讨了频谱利用效率、干扰抑制、功率控制等一系列影响移动通信性能的关键技术，并提出了多种解决方案。这让我意识到，看似简单的手机通话背后，其实蕴含着如此多的工程智慧和技术挑战。书中对于一些前沿技术的介绍，如OFDM、MIMO等，虽然稍显前沿，但作者通过形象的比喻和生动的语言，帮助我们这些初学者也能初步领略其精妙之处。总而言之，这本教材为我构建了一个坚实的移动通信理论基础，为我未来的深入学习和研究打下了良好的开端，让我对接下来的专业课程充满了期待。