認知無綫電網絡 (加)Mohamed Ibnkahla (穆罕默德 本卡赫拉) 電子工業齣 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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加Mohamed Ibnkahla 穆罕默德 本卡 著

圖書標籤:

• 認知無綫電
• 無綫通信
• 無綫網絡
• 頻譜管理
• 動態頻譜接入
• 軟件定義無綫電
• 通信工程
• 電子工程
• 網絡優化
• 無綫資源分配

店鋪： 欣欣佳和圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121307881

商品編碼：29703543910

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2017-09-01

基本信息

書名：認知無綫電網絡

定價：59.00元

作者：(加)Mohamed Ibnkahla ( 本卡赫拉)

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2017-09-01

ISBN：9787121307881

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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《認知無綫電網絡》從網絡體係角度建立認知無綫電網絡的總體概念。采用5層網絡模型描述，重點介紹認知無綫電網絡的物理層、數據鏈路層和網絡層。

內容提要

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本書共12章。章概述認知無綫電的基本概念、框架和功能，第2章開始介紹認知無綫電物理層，第3章和第4章論述閤作頻譜的獲取，第5章描述頻譜感知測量與設計。從第6章起介紹數據鏈路層和媒體接入子層，第7章介紹認知無綫電網絡MAC層的特殊性，第8章研究認知無綫電局部控製原理，第9章研究認知無綫電Ad Hoc網絡的介質訪問控製，0章研究認知無綫電網絡的多跳路由技術，1章和2章分彆就認知無綫電網絡的經濟性和安全性進行描述。

目錄

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章 認知無綫電概論
1.1 概述
1.2 認知無綫電網絡架構
1.3 認知無綫電架構的功能
1.3.1 收發器結構
1.3.2 設計麵臨的主要挑戰
1.3.3 頻譜管理進程的功能
1.4 認知無綫電模式
1.4.1 交織模式
1.4.2 重疊(底層)模式
1.4.3 覆蓋模式
1.4.4 小結
1.5 本書的結構
參考文獻
第2章 頻譜感知
2.1 概述
2.2 頻譜感知
2.2.1 匹配濾波(相乾檢測器)
2.2.2 能量檢測器
2.2.3 特徵檢測
2.2.4 比較
2.2.5 設計權衡與挑戰
2.3 多頻帶頻譜感知
2.3.1 引言
2.3.2 串行頻譜感知技術
2.3.3 並行頻譜感知(多頻帶檢測器)
2.3.4 小波感知
2.3.5 壓縮感知
2.3.6 基於角的感知
2.3.7 盲感知
2.3.8 其他算法
2.3.9 比較
2.4 本章小結
參考文獻
第3章 協同頻譜感知
3.1 概率
3.2 協同頻譜感知的基礎
3.2.1 硬結閤
3.2.2 軟結閤
3.2.3 混閤結閤
3.2.4 協同頻譜訪問多頻帶認知無綫電網絡
3.3 典型協同頻譜感知技術
3.3.1 基於能量檢測的協同頻譜感知決策
3.3.2 性能分析
3.4 協同傳輸技術
3.4.1 追蹤融閤混閤自動請求重發
3.4.2 協同分集
3.5 選擇協同頻譜感知策略
3.5.1 雙門限選擇性
3.5.2 大協同頻譜感知策略
3.5.3 大小協同頻譜感知策略
3.5.4 比較與探討
3.5.5 小結
3.6 本章小結
參考文獻
第4章 乾擾條件下協同頻譜感知
4.1 概述
4.2 追蹤獲取閤並型混閤自動重傳請求(HARQ)
4.3 再生型協同分集
4.3.1 平均頻譜功率
4.3.2 中斷概率
4.3.3 差錯概率
4.3.4 仿真結果
4.3.5 小結
4.4 頻譜重疊
4.4.1 重疊訪問
4.4.2 解碼轉發中繼
4.4.3 放大轉發中繼
4.4.4 增量中繼
4.4.5 模擬結果與圖解
4.4.6 差錯概率
4.5 本章小結
參考文獻
第5章 頻譜感知性能標準和設計權衡
5.1 概述
5.2 接收機工作原理
5.2.1 單頻段
5.2.2 協同頻譜感知
5.2.3 多頻段認知無綫電
5.3 吞吐量性能標準
5.4 基本限製和權衡
5.4.1 感知時間優化
5.4.2 多樣性和采樣權衡
5.4.3 功率控製和乾擾限製權衡
5.4.4 資源分配權衡
5.5 本章小結
參考文獻
第6章 頻譜切換
6.1 概述
6.2 頻譜移動
6.3 頻譜切換策略
6.3.1 無切換策略
6.3.2 被動切換策略
6.3.3 主動切換策略
6.3.4 混閤切換策略
6.3.5 對比
6.4 頻譜移動管理的設計需求
6.4.1 傳輸層協議修改
6.4.2 跨層鏈路維護和優化
6.4.3 尋找佳備用信道
6.4.4 頻譜切換時的信道競爭
6.4.5 公共控製信道
6.5 性能標準
6.6 頻譜切換數學模型
6.6.1 頻譜切換策略的性能
6.6.2 頻譜切換的關係模式
6.7 多頻段認知無綫電網絡切換
6.8 本章小結
參考文獻
第7章 認知無綫電網絡的MAC 協議
7.1 概述
7.1.1 無綫通信頻譜訪問中MAC 協議的功能
7.1.2 傳統MAC 與認知無綫電MAC 之間的差異
7.1.3 集中式與分布式體係結構的對比
7.1.4 認知無綫電MAC 中的公共控製信道概念
7.1.5 MAC 協議的分類
7.2 幀間間隔與無公共控製信道的MAC 挑戰
7.2.1 基於CSMA/ CA 的協議中的幀間間隔
7.2.2 無公共控製信道的MAC 挑戰
7.2.3 無公共控製信道的網絡設置
7.2.4 公共控製信道中的公平分配
7.3 認知無綫電MAC 中的服務質量
7.3.1 服務質量保障的分布式認知無綫電MAC 協議(QC-MAC)
7.3.2 服務質量感應MAC 協議
7.4 移動管理
7.4.1 帶有公共控製信道的授權用戶體驗與移動性支持
7.4.2 無公共控製信道移動支持
7.5 本章小結
參考文獻
第8章 認知無綫電自組網和傳感器———網絡模型和局部控製方案
8.1 概述
8.2 認知無綫電網絡與認知無綫電自組網
8.3 認知無綫電自組網中的頻譜共享
8.4 認知無綫電自組網中的介質訪問控製協議
8.5 認知無綫電網絡中的量度規則
8.6 認知無綫電自組網模型
8.6.1 頻譜可用性圖譜
8.6.2 頻譜可用性概率(SAP)
8.6.3 可變大小的頻段
8.6.4 多頻道多無綫電支持
8.6.5 閤成頻道模型
8.6.6 接收端和全局信息
8.6.7 頻譜管理的局部控製
8.6.8 博弈方法
8.6.9 基於圖著色的算法
8.6.10 部分可觀測馬爾可夫決策過程
8.6.11 仿生方案
8.7 頻譜共享的局部控製方案
8.7.1 如何在認知無綫電自組網中應用局部控製方案
8.7.2 局部控製方案框架
8.7.3 頻譜共享公平性
8.7.4 協議設計與圖解
8.8 本章小結
參考文獻
第9章 認知無綫電Ad Hoc 網絡介質訪問層
9.1 概述
9.2 網絡模型和需求
9.2.1 係統模型
9.2.2 需求
9.3 CM-MAC:基於CSMA / CA MAC 協議的認知無綫電自組網
9.3.1 協議描述
9.3.2 信道聚閤
9.3.3 頻譜訪問和共享
9.3.4 移動性支持
9.4 結構分析
9.4.1 移動性影響
9.4.2 吞吐量
9.4.3 案例研究
9.5 數值結果
9.6 本章小結
參考文獻
0章 多跳認知無綫電網絡路由協議
10.1 概述
10.2 認知無綫電網絡中的路由問題
10.3 認知無綫電網絡的分類
10.3.1 頻譜知識
10.3.2 主用戶活動
10.4 集中和基本的分布式協議
10.4.1 集中協議
10.5 分布式協議
10.5.1 控製信息
10.5.2 基於源或目標的路由
10.6 動態網絡中基於地理信息的協議
10.6.1 初始路由建立
10.6.2 貪婪轉發
10.6.3 主用戶避免
10.6.4 聯閤信道路徑優化
10.6.5 仿真驗證
10.7 認知無綫電多跳協議
10.7.1 協議概述
10.7.2 認知多跳網絡性能標準
10.7.3 概率錶達
10.7.4 進一步改進
10.7.5 仿真結果說明
10.8 協議小結
10.9 本章小結
參考文獻
1章 認知無綫電經濟學
11.1 概述
11.2 博弈論
11.2.1 戰略型博弈模型
11.2.2 市場演化與均衡
11.3 認知無綫電閤作交易模型
11.4 固定價格交易模型
11.5 拍賣模型
11.5.1 單邊拍賣
11.5.2 雙邊拍賣
11.6 模擬與說明
11.6.1 固定價格市場
11.6.2 單邊拍賣
11.7 後續研究
11.8 本章小結
參考文獻
2章 認知無綫電網絡安全
12.1 概述
12.2 認知無綫電網絡的安全屬性
12.3 認知無綫電中的信任
12.3.1 信任評估基礎
12.3.2 信任的基礎公理
12.3.3 信任模型
12.3.4 信任管理的效果
12.4 路由破壞攻擊
12.4.1 概述
12.4.2 Liu-Wang 安全機製
12.4.3 對Liu-Wang 安全機製的說明
12.5 乾擾攻擊
12.5.1 概述
12.5.2 係統模型
12.5.3 有完備知識時的優化策略
12.5.4 對Wu-Wang-Liu 模型的說明
12.6 主用戶仿冒攻擊
12.6.1 麵嚮頻譜感知的信號發射機驗證模式
12.6.2 Chen-Park-Reed 主信號發射機的非交互定位
12.6.3 Chen-Park-Reed 方法的模擬結果
12.7 本章小結
參考文獻

作者介紹

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Mohamed Ibnkahla

加拿大安大略省金斯頓市女王大學電氣和計算機工程係教授。他畢業於法國圖盧茲國立理工學院,分彆於1996年和1998年獲得博士學位和指導研究生資格。Ibnkahla博士負責開展瞭多項無綫通信、無綫傳感網絡和認知無綫電技術領域的國際項目。其研究興趣包括認知無綫電網絡、認知網絡、無綫傳感器網絡以及在電子化社會、神經網絡和自適應信號處理中的應用。他撰寫瞭5本書籍、50篇以上的論文和100多篇會議論文。為各種國際會議和研討會給予瞭大量的指導並應邀發言。Ibnkahla博士擔任多種國際期刊和著作集編輯，並且是安大略省的注冊職業工程師。

文摘

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序言

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未來通信的智慧之眼：認知無綫電網絡 在這個信息爆炸、數據洪流滾滾而來的時代，無綫通信已成為連接世界的神經網絡。然而，傳統無綫電頻譜的使用模式如同固定航道，效率低下且資源浪費嚴重。為瞭打破這一瓶頸，一種革命性的通信範式——認知無綫電網絡（Cognitive Radio Networks, CRN）應運而生，它猶如為無綫通信注入瞭“智慧之眼”，能夠實時感知、理解並智能地調整通信行為，從而實現頻譜資源的動態、高效利用，為下一代無綫通信描繪齣更加廣闊和靈活的圖景。 一、 認知無綫電的誕生與核心理念 認知無綫電（Cognitive Radio, CR）的概念最早由Joseph Mitola III在20世紀90年代末提齣，其核心在於賦予無綫通信設備“認知”能力，使其能夠像人類一樣，“看”（感知）、“想”（學習與推理）、“說”（決策與行動）。這意味著，CR設備不再是被動地遵循預設的頻率和協議，而是能夠主動地感知周圍的無綫電環境，識彆可用頻譜，並根據環境變化和自身需求，動態地調整其工作參數，例如頻率、功率、調製方式、傳輸速率等。 這種“智能”的注入，徹底改變瞭我們對頻譜資源的管理和利用方式。過去，頻譜分配是一項靜態且耗時耗力的過程，很多頻段可能長期處於閑置狀態，而另一些頻段則擁擠不堪，相互乾擾。CR通過頻譜感知技術，能夠發現這些未被充分利用的“空白頻譜”（spectrum holes），並將其臨時分配給次級用戶（secondary users）使用，從而實現頻譜的共享，大幅提升頻譜利用效率。與此同時，CR還能實時監測主用戶（primary users）的活動，一旦主用戶齣現，CR就能立即切換頻率，避免乾擾，確保主用戶的通信質量。 二、 認知無綫電網絡（CRN）的架構與關鍵技術 認知無綫電網絡是由眾多認知無綫電設備組成的分布式係統，它們共同協作，實現更加智能和高效的無綫通信。CRN的齣現，不僅是單一設備的智能化，更是整個網絡通信能力的飛躍。一個典型的CRN可以被看作一個自適應的、智能的網絡，它能夠根據動態變化的環境因素，自主地優化網絡性能。 實現CRN的關鍵技術是多方麵的，它們共同支撐著CRN的“智慧”運作： 1. 頻譜感知（Spectrum Sensing）: 這是CRN最核心的技術之一。它賦予CR設備“看”的能力，通過各種技術手段（如能量檢測、特徵檢測、匹配濾波等）監測頻譜的使用情況，識彆可用頻段以及是否存在主用戶信號。感知的準確性和及時性直接影響CRN的性能。 2. 頻譜管理（Spectrum Management）: CRN需要一個有效的機製來管理和分配動態發現的頻譜資源。這包括瞭頻譜分配（spectrum allocation）、頻譜共享（spectrum sharing）和頻譜切換（spectrum mobility）等策略。智能的頻譜管理算法能夠根據網絡需求、用戶優先級、頻譜可用性等因素，做齣最優的頻譜分配決策。 3. 頻譜決策（Spectrum Decision）: 基於感知到的環境信息和自身的通信需求，CR設備需要做齣下一步的通信決策，例如選擇哪個頻率進行通信、以何種功率和調製方式傳輸等。這一過程通常涉及機器學習和人工智能技術，使CR設備能夠從過去的經驗中學習，並做齣更優的決策。 4. 認知無綫電設備（Cognitive Radio Devices）: 這類設備集成瞭硬件和軟件，使其具備瞭可重構和可編程的能力，能夠根據軟件指令動態地調整其射頻參數。這使得CR設備能夠靈活地適應不同的通信環境和標準。 5. 網絡協議（Networking Protocols）: 傳統的無綫網絡協議往往是針對固定頻譜環境設計的。在CRN中，需要設計和優化新的網絡協議，以支持動態頻譜接入、乾擾規避、用戶移動性管理以及與其他CRN或傳統網絡的互通性。 三、 認知無綫電網絡的優勢與應用前景 CRN的齣現，為解決當前無綫通信領域麵臨的諸多挑戰提供瞭有效的解決方案，其優勢顯而易見： 頻譜效率的大幅提升: 這是CRN最顯著的優勢。通過動態共享未被占用的頻譜，CRN能夠顯著提高頻譜利用率，緩解頻譜資源短缺的壓力，為更多新的無綫應用騰齣空間。 網絡魯棒性與自適應性: CRN能夠實時感知環境變化，並做齣相應的調整，使其在復雜的無綫環境中具有更強的魯棒性。例如，在乾擾嚴重或信號傳播條件惡劣的情況下，CRN能夠自動切換到更適閤的頻率或調整傳輸參數，保證通信的可靠性。 通信成本的降低: 頻譜資源的有效利用，可以減少對昂貴固定頻譜許可的依賴，從而降低通信網絡的運營成本。 促進新業務和應用的發展: CRN的靈活性和高效性，為物聯網（IoT）、智能傢居、車聯網、無人機通信等新興應用提供瞭強大的支持，能夠滿足這些應用對帶寬、時延和可靠性的多樣化需求。 CRN的應用前景十分廣闊，幾乎涵蓋瞭所有無綫通信的領域： 智能電網（Smart Grid）: CRN可以用於監測和控製電網的運行，實現高效的能源分配和管理。 公共安全通信（Public Safety Communications）: 在緊急情況下，CRN能夠快速部署，動態分配頻譜，確保關鍵通信的暢通。 軍事通信（Military Communications）: CRN能夠增強軍事通信的隱蔽性、魯棒性和抗乾擾能力，應對復雜的戰場環境。 醫療健康（Healthcare）: CRN可以支持遠程醫療、無綫傳感器網絡等應用，為患者提供更便捷的健康監測和治療服務。 智能交通係統（Intelligent Transportation Systems, ITS）: CRN可以實現車輛之間的通信（V2V）和車輛與基礎設施之間的通信（V2I），提升交通安全和效率。 物聯網（Internet of Things, IoT）: 隨著物聯網設備的爆炸式增長，CRN能夠為大量設備提供高效、可靠的無綫連接，解決頻譜擁擠問題。 四、 認知無綫電網絡的挑戰與未來發展 盡管CRN展現齣巨大的潛力，但其發展也麵臨著一係列挑戰： 頻譜感知的不確定性: 準確、高效的頻譜感知仍然是CRN麵臨的關鍵技術難題。環境的動態變化、信號的微弱以及復雜的乾擾都可能影響感知的準確性。 安全性問題: CRN的開放性和動態性可能帶來新的安全威脅，例如惡意用戶可能利用CRN的漏洞進行攻擊，或竊取頻譜資源。 標準化與互操作性: 缺乏統一的CRN標準，可能導緻不同廠商的CR設備和網絡之間難以互通，阻礙CRN的規模化部署。 計算與能耗: 復雜的認知算法需要強大的計算能力，這也對CR設備的能耗提齣瞭更高的要求，尤其是在低功耗的物聯網應用中。 監管與政策: 現有的頻譜管理法規和政策體係需要進行相應的調整，以適應CRN動態頻譜共享的模式。 展望未來，CRN的研究將繼續聚焦於提升頻譜感知的精度和魯棒性，發展更智能、更高效的頻譜管理和決策算法，利用人工智能和機器學習技術賦能CRN，實現更高級彆的自主性和適應性。同時，推動CRN的標準化進程，加強安全性研究，解決能耗問題，以及與現有通信係統（如5G、Wi-Fi等）的融閤，將是CRN進一步發展和普及的關鍵。 認知無綫電網絡不僅僅是一種通信技術，它更是一種全新的通信理念，一種賦予無綫通信“智慧”的方式。隨著技術的不斷成熟和應用的逐步拓展，CRN必將成為未來無綫通信領域不可或缺的重要組成部分，為構建一個更加智能、高效、互聯互通的世界貢獻力量。它將是連接萬物、賦能未來的關鍵力量，引領我們邁嚮一個更加智能化的無綫通信新時代。

評分☆☆☆☆☆

我通常會關注作者在寫作時采用的敘事風格，尤其是在處理復雜技術問題時，是傾嚮於采用高度抽象的數學語言，還是更偏嚮於使用直觀的工程實例來輔助理解。對於一個非純理論背景的讀者來說，如何將那些晦澀難懂的概念，通過生動、貼切的比喻或實際案例“翻譯”過來，是衡量作者教學能力的關鍵。如果這本書能夠平衡學術的深度與普及的廣度，讓初學者能看到清晰的路徑，讓專傢能發現新的視角，那就太棒瞭。我期待看到的是一種如同與一位經驗豐富、耐心細緻的導師麵對麵交流的感受，而不是被冰冷的公式和定義所淹沒。好的作者能引導你思考，而不是直接給你答案。

評分☆☆☆☆☆

我對這類技術前沿的書籍總是抱有一種近乎挑剔的審視態度，首先我會關注其理論框架的構建是否嚴謹自洽。好的技術專著，其邏輯鏈條必須如同精密的儀器一樣，每一個環節都必須緊密咬閤，不留一絲邏輯上的鬆動。我希望它能夠提供一套完整的、可供驗證的模型和分析工具，而不是僅僅停留在概念的描述上。從書籍的目錄結構來看，它似乎涵蓋瞭從基礎理論推導到實際應用場景的各個層麵，這錶明作者在知識體係的搭建上花費瞭巨大的心血。如果它能清晰地闡述不同技術路綫之間的權衡與取捨，並給齣明確的指導意見，那麼這本書的價值將遠遠超越一般教科書的範疇，真正成為一本可以指導工程實踐的案頭寶典。我期待的是那種“一書在手，心中有數”的踏實感。

評分☆☆☆☆☆

從一個長期關注通信領域發展趨勢的觀察者的角度來看，任何一本重量級著作的齣現，都標誌著該領域可能正處於一個關鍵的轉型期或突破口。我非常好奇作者是如何看待當前無綫電頻譜資源日益緊張的現狀，以及他提齣的解決方案在新一代通信技術中將占據何種地位。這本書的標題本身就暗示瞭一種對現有僵化體製的突破和創新，這正是我們這個時代最需要的精神。我希望它不僅能紮實地梳理既有的知識體係，更能大膽地預測未來十年甚至更久遠的發展方嚮，指齣哪些路徑是死鬍同，哪些創新纔是真正能夠引領下一次信息革命的關鍵。這種前瞻性和批判性，是區分優秀技術書籍和平庸參考資料的核心標準。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常有吸引力，色彩搭配和排版都透露齣一種專業和前沿的氣息，讓人在書店裏第一眼就被它吸引住。厚重的篇幅也預示著內容的深度和廣度，尤其是封麵上醒目的作者名字，讓人聯想到這位學者的權威性。雖然我還沒有深入閱讀，但僅憑這第一印象，我就覺得這本書絕對不是那種淺嘗輒止的入門讀物，它更像是為有一定基礎的研究者或者工程師量身打造的深度指南。那種沉甸甸的感覺，拿到手裏就讓人對即將展開的知識探索充滿瞭期待。我甚至已經開始想象，當翻開扉頁，看到那些復雜的公式和精妙的架構圖時，會是怎樣一種被知識洪流衝擊的快感。它不僅僅是一本書，更像是一張通往更深層次理解世界的邀請函，邀請我們一同探尋那些隱藏在無綫電波背後的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書的初稿（或者說樣書）時，我立刻檢查瞭它的印刷質量和裝幀細節。對於這種需要頻繁翻閱、查閱的專業書籍來說，紙張的質感、字體的清晰度、圖錶的渲染效果都至關重要，它們直接影響瞭長時間閱讀時的疲勞程度。如果排版混亂，即使內容再深刻，也會大大降低讀者的接受度和學習效率。我注意到，這本書的頁邊距設計似乎留得比較充裕，這對於喜歡在書頁空白處做批注和標記的讀者來說是一個巨大的福音。良好的閱讀體驗是知識吸收的前提，如果一本厚重的書能讓人愛不釋手，那就是設計者成功的第一步。我期望它在技術內容的嚴謹之外，也能提供一種愉悅的閱讀享受，讓人願意沉浸其中，細細品味每一個細節。