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出版者:ABC-CLIO

作者:Sterling, Christopher/ Tucker, Spencer (EDT)

出品人:

頁數:565

译者:

出版時間:2007-10-16

價格:USD 105.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9781851097326

叢書系列:

圖書標籤:

• 軍事通信
• 通信技術
• 軍事科技
• 無綫電通信
• 信息安全
• 網絡安全
• 戰術通信
• 軍事電子
• 指揮控製
• 信號情報

《數字時代的信號編織：現代通信技術概覽》 本書不是關於軍事通信的權威指南。相反，它深入探討瞭信息技術如何重塑我們的日常連接、商業運作乃至社會結構。本書旨在為對現代通信技術原理、演進及其深遠影響感興趣的讀者提供一個全麵且易於理解的藍圖。 第一部分：信息時代的基石——從模擬到數字的飛躍 本部分將追溯通信技術自誕生以來最關鍵的轉型期：從依靠連續波形的模擬傳輸到基於離散比特流的數字編碼。我們首先考察香農的信息論基礎，理解信息熵和信道容量的物理極限，為後續所有數字技術的討論打下堅實的理論基礎。 1.1 信息論的革命與數字化浪潮： 我們將詳細解析剋勞德·香農的奠基性工作，探討如何將現實世界中連續變化的信息（如語音、圖像）轉化為可計算的、抗乾擾的二進製序列。重點分析瞭采樣、量化和編碼這三個數字化過程的核心機製及其對數據保真度的影響。 1.2 編碼與糾錯技術的核心： 數字信號的脆弱性要求精密的保護機製。本章將區分信源編碼（如霍夫曼編碼、算術編碼）在壓縮信息方麵的效率，以及信道編碼（如綫性分組碼、捲積碼、Turbo碼和LDPC碼）在抵抗噪聲和衰減方麵的魯棒性。我們將通過實際案例說明，現代通信係統之所以可靠，正是因為這些復雜的糾錯算法在後颱默默工作。 1.3 調製：將數據轉化為可傳輸的波形： 調製是將數字比特映射到物理載波上的藝術。本書將係統梳理關鍵的調製技術，包括幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）及其組閤形式如正交幅度調製（QAM）。對高階QAM（如64-QAM, 256-QAM）在提升頻譜效率方麵的作用進行深入剖析，同時討論瞭這些技術在Wi-Fi和移動寬帶網絡中的實際應用場景。 第二部分：連接世界的骨架——網絡架構與協議棧 通信的價值在於連接，而連接依賴於精心設計的網絡架構和一套無懈可擊的協議。本部分聚焦於構成我們當前互聯世界的結構性要素。 2.1 深入理解TCP/IP協議棧： 我們將細緻地解構互聯網通信的“語言”——TCP/IP協議棧的七層或五層模型。重點分析應用層（HTTP, DNS, SMTP）如何構建用戶體驗，傳輸層中TCP的擁塞控製與可靠性保證機製（如滑動窗口、慢啓動），以及IP層如何實現全球尋址和路由。 2.2 從電路交換到分組交換的範式轉變： 對比傳統電話網絡（電路交換）與現代數據網絡（分組交換）的根本區彆。探討分組交換如何實現資源共享和高效利用，並分析麵嚮連接的協議（如ATM，雖然已式微，但其概念仍有價值）與無連接協議（IP）的設計哲學差異。 2.3 局域網（LAN）與城域網（MAN）的構建： 本章著重介紹以太網技術（IEEE 802.3）的演進，從早期共享介質到現代全雙工交換網絡。探討Wi-Fi技術（IEEE 802.11係列，如Wi-Fi 6/6E）如何通過OFDM和多輸入多輸齣（MIMO）技術，在復雜的室內環境中提供高吞吐量的無綫接入。 第三部分：無綫頻譜的智慧利用——移動與寬帶技術 隨著對移動性需求的爆炸式增長，如何高效、公平地利用有限的無綫頻譜成為核心挑戰。本部分專注於現代蜂窩和固定無綫接入技術的原理。 3.1 蜂窩網絡演進的驅動力： 本書將追溯從1G到4G LTE的演變軌跡，重點分析3G（WCDMA）和4G（OFDMA、MIMO）在頻譜效率和數據速率上的關鍵突破。討論這些技術如何通過小區劃分、頻率復用和動態資源調度來服務大量並發用戶。 3.2 5G：不僅僅是速度的提升： 5G網絡的設計目標遠超前代技術。本章詳細解析5G三大應用場景（eMBB, uRLLC, mMTC）背後的技術支撐，包括毫米波（mmWave）的應用與挑戰、大規模MIMO（Massive MIMO）如何通過空間復用極大化小區容量，以及網絡功能虛擬化（NFV）和軟件定義網絡（SDN）如何實現靈活的網絡切片。 3.3 固定接入的競爭：光縴與無綫光通信： 探討光縴通信技術（如DWDM）在骨乾網中的核心地位，解析其高帶寬、低損耗的物理優勢。同時，展望如VDSL、DOCSIS等混閤光縴同軸（HFC）網絡在“最後一英裏”的應用，以及可見光通信（Li-Fi）作為未來室內高密度連接的潛力。 第四部分：麵嚮未來的連接趨勢與挑戰 通信技術從未停止發展。本部分著眼於當前的研究熱點和未來的潛在方嚮。 4.1 網絡安全與信息保密性： 在所有數據都在網絡上傳輸的時代，安全性至關重要。本章將討論公鑰基礎設施（PKI）、TLS/SSL握手過程，以及在傳輸層和應用層保護數據隱私的必要性，強調加密算法（如AES）在現代通信流中的集成方式。 4.2 網絡的智能化與自組織： 探討人工智能和機器學習如何應用於網絡管理，例如預測流量高峰、自動故障診斷和動態頻譜管理。研究未來網絡如何實現更高的自動化程度，減少人工乾預。 4.3 衛星通信的復興與新格局： 分析低地球軌道（LEO）衛星星座（如星鏈、OneWeb）如何通過大量低延遲的衛星節點，挑戰傳統的高軌衛星通信，為偏遠地區提供寬帶接入的潛力與技術挑戰。 總結： 《數字時代的信號編織》旨在描繪一幅宏大的現代通信圖景，涵蓋瞭從比特編碼到全球網絡部署的每一個關鍵環節。本書緻力於揭示我們日常使用的每一種連接背後的科學原理和工程智慧，幫助讀者理解如何通過精妙的算法和架構設計，將無形的電磁波轉化為強大的社會生産力。它是一部關於信息流動、網絡構建和技術創新的綜閤性參考書。

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