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《高等职业院校规划教材计算机网络技术系列•计算机网络实用技术》根据高职高专教育的培养目标，在编写教材时加强理论与实际的结合，注重学生的计算机网络技能的培养。《高等职业院校规划教材计算机网络技术系列•计算机网络实用技术》共分8章，内容包括计算机网络概述、数据通信技术基础、开放系统互联(OSI)参考模型、局域网技术、TCP/IP体系结构及相关协议、网络设备、网络技术应用、网络管理与安全。
《现代通信系统设计与优化》 一、本书概述与定位 《现代通信系统设计与优化》并非一本关于特定网络协议或应用层技术（如TCP/IP栈、路由原理或Web服务）的入门手册。相反，它将视角提升至整个通信系统的宏观层面，专注于支撑现代信息社会运行的底层物理、信号处理和系统架构的原理、设计方法与性能提升策略。本书旨在为通信工程、电子工程及相关领域的工程师和研究人员，提供一套从理论基础到工程实践的系统化知识体系，以应对日益复杂的无线电频谱、高速传输和大规模系统集成所带来的挑战。 本书的核心目标是解析现代通信系统如何克服物理介质的限制，实现可靠、高效、安全的信号传输与信息交换。我们不深入探讨局域网或广域网的具体组网技术细节，而是聚焦于如何高效地利用有限的资源（如带宽、功率和时间）来构建高性能的通信链路。 二、内容深度解析：超越网络层的物理实现 本书内容结构分为四大核心模块： 模块一：通信物理层基础的深化理解 本模块摒弃对OSI模型中第二层及以上内容的关注，深入探究信号在真实物理信道中的行为。 1. 信道建模与特性分析： 详细阐述不同传播环境（如自由空间、衰落信道、多径效应）对信号完整性的影响。重点分析瑞利、莱斯信道模型的数学推导及其在仿真中的应用。讲解信道冲激响应（Channel Impulse Response）的概念，以及如何通过测量和建模来获取信道的精确画像。 2. 信号调制与编码理论的工程应用： 深入分析先进的数字调制技术，如高阶QAM（如64QAM, 256QAM）的性能边界，以及它们在面对噪声和非线性失真时的鲁棒性设计。在编码方面，重点介绍LDPC（低密度奇偶校验码）和Turbo码的译码原理和迭代优化过程，而非简单的分组码或循环码。探讨如何根据信道条件动态选择调制和编码方案（ACM）。 3. 同步技术与定时恢复： 阐述载波恢复、位定时提取的复杂性，尤其是在低信噪比环境下的性能瓶颈。分析基于最大似然准则和基于循环相关法的同步算法的优劣，以及数字锁相环（DPLL）在实际系统中的实现考量。 模块二：多址接入与频谱资源管理 本模块探讨在有限频谱资源上，如何允许多个用户同时高效共享信道，这是一个纯粹的系统资源分配问题，与IP地址分配或路由选择无关。 1. 正交多址接入（OFDMA）的机制与优化： 详细剖析OFDMA如何通过将带宽划分为正交的子载波来实现高频谱效率。重点分析循环前缀（CP）的引入及其在消除符号间干扰（ISI）中的作用。探讨负载均衡算法，即如何将不同质量要求的业务（如低延迟控制信号和高吞吐量数据流）动态映射到最优的子载波资源块上。 2. 非正交多址接入（NOMA）的理论与挑战： 介绍NOMA的基本原理，即通过功率域或编码域的复用来打破正交性，以期在用户间实现更灵活的资源分配。分析NOMA系统的串行干扰消除（SIC）技术，并讨论其在实际部署中对信道状态信息（CSI）的依赖性。 3. 频谱效率与能效的权衡： 建立系统的理论极限模型（如香农容量），并分析在实际非理想条件下，如何通过功率控制和波束赋形技术，在保证通信质量的同时，最小化系统的总体能耗。 模块三：先进的空口传输技术与波束赋形 本书将大量篇幅用于阐述如何通过空间域的处理来增强通信性能，这是现代无线系统区别于传统系统的关键。 1. 大规模MIMO（Massive MIMO）系统的维度分析： 深入探讨当天线数量远大于用户数量时，系统容量如何趋近于天线数量的线性增长。解析信道互易性（Channel Reciprocity）在半双工系统中的利用，以及预编码矩阵的精确计算方法（如迫零预编码ZF、迫松弛预编码MMSE）。 2. 数字与模拟波束赋形： 比较全数字波束赋形（需要大量射频链）和混合波束赋形（结合模拟移相器阵列）的成本效益分析。讲解如何利用低复杂度算法（如经典的Gershgorin圆定理）快速估计信道状态信息以实现快速波束扫描和锁定。 3. 毫米波（mmWave）通信的挑战与对策： 聚焦于极高频段的特性，如路径损耗急剧增加和对视距（LoS）的强依赖性。讨论如何通过大规模天线阵列和先进的波束管理协议来弥补这些物理劣势，实现高数据速率传输。 模块四：系统级性能评估与测试方法论 本模块将理论知识转化为可验证的工程结果，侧重于系统级的性能指标和度量方法。 1. 误码率（BER）与吞吐量的系统级仿真： 不仅仅是计算理论误码率曲线，而是详细介绍如何搭建一个包含所有非理想因素（如DAC/ADC量化噪声、非线性功放失真、定时误差）的端到端通信链路仿真平台（如基于MATLAB或Python的环境）。分析系统吞吐量如何受到协议开销、重传机制和调度算法的综合影响。 2. 网络化控制与反馈机制： 探讨反馈信息（如信道质量指示CQI、预编码矩阵指示PMI）的量化误差如何反作用于预编码的准确性。分析反馈机制的时延对系统稳定性和性能的制约。 3. 互操作性与鲁棒性测试： 介绍系统在面对外部干扰、邻区干扰以及不同设备间的兼容性测试方法，确保设计的通信方案在复杂电磁环境中依然能够稳定工作。 总结：本书的目标读者与价值 《现代通信系统设计与优化》的目标读者是对通信系统的底层物理层、射频前端、信号处理和系统架构有深入研究需求的专业人士。本书提供的知识体系侧重于如何高效地将数据转换成可传输的电磁波，并从物理介质中尽可能多地提取信息，完全避开了网络协议栈的细节，专注于如何优化传输的“管道”本身。它是一本关于“通信链路的极限性能”的工具书，而非“如何搭建一个网络”的指南。
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