基于overlay频谱共享模式的认知无线电传输机制与方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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谢萍，张明川，吴庆涛 著

图书标签:

• 认知无线电
• 频谱共享
• Overlay
• 无线通信
• 传输机制
• 无线电技术
• 频谱管理
• 优化算法
• 无线网络
• 信息技术

出版社： 科学出版社有限责任公司

ISBN：9787030491282

版次：01

商品编码：11942033

包装：平装

丛书名： 信息科学技术学术著作丛书

开本：32开

出版时间：2016-06-01

页数：216

正文语种：中文

内容简介

本书主要利用认知协作技术来解决和缓解移动通信系统频谱资源短缺和系统可靠性较差的问题。其中基于不同的可实现场景研究了多种移动通信传输方案，这些方案都能改善认知用户（也称二级用户）和授权用户（主用户）的系统性能，致使系统的频谱共享机会增大，从而使得移动通信系统具有较高的频谱效率和较好的通信性能，因此促进了移动通信网的快速发展和应用。

前言/序言

数字化时代下无线通信的变革：一种面向未来的智能频谱利用新范式 随着信息技术的飞速发展，我们正身处一个前所未有的数字化浪潮之中。智能手机、物联网设备、高清视频流、自动驾驶汽车……这些都对无线通信提出了更高的要求，其中最关键的瓶颈之一便是频谱资源的稀缺性。传统的频谱分配模式，即固定、独占式的许可使用，已难以满足日益增长的无线数据需求，导致大量宝贵的频谱资源在非使用时段被闲置，造成了巨大的浪费。同时，新的无线应用和技术也在不断涌现，需要更灵活、更高效的频谱共享机制来促进创新和发展。 面对这一严峻挑战，一种革命性的无线通信理念——认知无线电（Cognitive Radio, CR）——应运而生，并逐渐成为学术界和工业界的研究热点。认知无线电并非简单的无线通信技术叠加，而是一种具备智能学习、决策和适应能力的全新无线通信系统。它能够感知其所处的无线电环境，理解频谱的使用情况，并根据环境变化自主地调整自身的传输参数，从而实现频谱资源的动态共享和优化利用。这种智能化的频谱管理方式，为解决频谱短缺问题提供了颠覆性的解决方案。 本书正是在这样的时代背景下，聚焦于认知无线电领域一个至关重要的技术分支——频谱共享模式，并深入探讨其传输机制与方法。本书并非对具体某一种频谱共享模式进行孤立的介绍，而是以一种更为宏观和系统化的视角，揭示频谱共享的内在逻辑、核心技术以及实现路径。我们旨在为读者构建一个关于认知无线电下智能频谱利用的全面认知框架，并提供一套行之有效的技术指南。 核心理念：从“拥有”到“共享”的范式转变 本书的核心在于阐释频谱共享这一突破性理念。传统的频谱管理强调“谁拥有”的权利，而认知无线电下的频谱共享则更关注“如何高效利用”的效率。这标志着无线通信从静态、封闭的模式向动态、开放的模式转型。我们将在书中详细探讨不同频谱共享的模式，并重点分析其中一种具有代表性的、前沿的研究方向——Overlay（叠加）频谱共享模式。 Overlay模式的核心思想是允许次级用户（Secondary Users, SUs）在不干扰原许可用户（Primary Users, PUs）的前提下，利用原许可用户未使用的频谱。这种模式对次级用户的智能化和灵活性提出了极高的要求，它们必须能够准确感知原许可用户的活动，并据此做出最优的传输决策。本书将深入剖析Overlay模式的优势与挑战，包括其潜在的干扰问题、对次级用户感知能力的需求、以及如何设计鲁棒的频谱接入策略等。 深入剖析：传输机制的演进与创新 为了实现智能的频谱共享，尤其是在Overlay模式下，高效、鲁棒的传输机制是必不可少的。本书将系统地梳理和分析当前主流的以及前沿的认知无线电传输机制，并在此基础上提出新的研究思路。 1. 频谱感知技术：智能共享的基石 频谱感知是认知无线电系统的“眼睛”，决定了其感知环境、识别频谱空闲的能力。本书将详细介绍多种频谱感知技术，包括： 能量检测（Energy Detection, ED）： 简单易实现，但对噪声和干扰较为敏感。我们将分析其性能限制，并探讨如何通过多用户协同感知、自适应阈值等方式来提升其精度和鲁棒性。 特征检测（Feature Detection, FD）： 利用信号的特定特征（如循环平稳性）进行检测，在低信噪比下具有优势。本书将深入探讨不同信号特征的提取和判决方法。 匹配滤波检测（Matched Filter Detection, MFD）： 在已知原许可用户信号模型的情况下，具有最优的检测性能。我们将分析其在实际应用中的局限性，以及如何应对未知或时变的原许可用户信号。 协同感知（Cooperative Sensing）： 通过多个次级用户之间的信息共享和融合，可以显著提高感知精度和覆盖范围。我们将探讨不同协同感知模型，如集中式、分布式协同，以及信息融合算法。 机器学习与深度学习在频谱感知中的应用： 随着人工智能技术的飞速发展，利用机器学习和深度学习算法来提升频谱感知的智能化水平已成为重要方向。本书将介绍如何利用这些技术来识别复杂的信号模式、预测频谱的动态变化，并实现更精准的感知。 2. 频谱决策与接入策略：智能共享的“大脑” 感知到频谱信息后，次级用户需要做出最优的决策，决定何时、何地、以何种方式占用频谱。本书将深入探讨以下决策与接入策略： 博弈论在频谱接入中的应用： 利用博弈论模型来描述次级用户之间的竞争与合作关系，设计激励机制，促使次级用户遵守频谱共享规则，避免相互干扰。 强化学习驱动的频谱接入： 通过让次级用户在与环境的交互中不断学习，优化其接入策略，以实现最大化频谱利用效率和最小化干扰。 基于效用最大化的接入策略： 综合考虑频谱利用收益、干扰代价、传输质量等因素，设计能够最大化次级用户整体效用的接入策略。 动态频谱接入（Dynamic Spectrum Access, DSA）算法： 探讨各种动态接入算法，如何在保证对原许可用户无干扰的前提下，最大限度地利用可用频谱资源。 3. 干扰规避与管理：智能共享的“安全网” 在Overlay模式下，如何有效规避对原许可用户的干扰是至关重要的。本书将重点关注以下方面： 干扰预测与避免： 基于对原许可用户行为的预测，主动调整次级用户的传输参数，避免产生有害干扰。 干扰对冲（Interference Cancellation, IC）： 在某些情况下，可以主动地生成与干扰信号相位相反的信号，从而抵消干扰。本书将介绍相关的技术原理和实现方法。 模糊覆盖（Spectrum Underlay）与智能覆盖（Intelligent Overlay）： 探讨如何设计更智能的Overlay策略，在保证对原许可用户干扰可接受的范围内，实现更高效的频谱利用。 基于机器学习的干扰评估与反馈机制： 利用机器学习技术来实时评估次级用户的传输对原许可用户造成的干扰水平，并据此反馈调整次级用户的传输策略。 方法论：系统化与前瞻性 本书的研究方法将是系统化与前瞻性的有机结合。 系统化体现在我们将从理论基础出发，逐步深入到具体技术细节，确保读者能够清晰地理解认知无线电频谱共享的内在联系。我们将建立一个完整的认知无线电系统模型，并在此基础上分析不同模块之间的交互关系。 前瞻性体现在我们将紧密跟踪最新的学术研究进展和技术趋势，对未来可能出现的新的频谱共享模式、传输机制和应用场景进行展望。本书将不仅介绍现有技术，更会引导读者思考如何解决未来的挑战，如何推动认知无线电技术的进一步发展。 适用读者 本书适合以下读者群体： 高校学生和研究人员： 学习和研究无线通信、认知无线电、信号处理、通信网络等领域的学生和学者。 通信工程师和技术专家： 寻求提升无线通信系统性能、解决频谱资源瓶颈、开发下一代无线通信技术的工程师。 通信行业从业者： 对无线通信技术发展趋势和未来方向感兴趣的行业人士。 对智能通信和频谱管理有兴趣的读者： 希望了解如何利用智能技术来优化资源利用的广大科技爱好者。 结语 数字化时代对无线通信提出了前所未有的挑战，同时也孕育了无限的机遇。认知无线电技术，特别是其创新的频谱共享模式，正以前所未有的力量推动着无线通信的革新。本书旨在为读者提供一个深入、全面、前瞻性的视角，引领大家探索认知无线电下智能频谱利用的奥秘，共同构建一个更智能、更高效、更可持续的无线通信未来。我们相信，通过对本书内容的学习和理解，读者将能够深刻认识到频谱共享的价值，掌握相关的核心技术，并为推动下一代无线通信技术的发展贡献自己的力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，简洁而有力地概括了其研究的核心内容——《基于overlay频谱共享模式的认知无线电传输机制与方法》。作为一名在信息通信领域摸爬滚打多年的工程师，我深知频谱资源的重要性，以及如何高效、智能地利用频谱是当前无线通信技术发展面临的最大挑战之一。overlay频谱共享模式，作为一种能够最大限度挖掘频谱潜力的技术手段，一直备受业界关注。它允许次级用户在不影响主用户正常通信的前提下，利用其空闲的频谱资源，这无疑为解决频谱短缺问题提供了新的思路。而“传输机制与方法”，则让我对本书的内容充满了好奇和期待。我希望书中能够详尽地阐述overlay频谱共享模式下的各种关键技术，例如如何精确地感知频谱占用情况，如何动态地调整传输功率、频率和调制方式以避免干扰，以及如何设计高效的频谱分配和接入算法。更重要的是，我期待作者能够提供一套系统化的、可操作的传输方法，能够指导实际系统的设计和实现。这本书，在我看来，不仅仅是一篇学术论文的集合，更可能是一份指导性的技术手册，为推动认知无线电技术的实际应用提供坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的书名《基于overlay频谱共享模式的认知无线电传输机制与方法》的第一印象是，它触及到了无线通信领域一个极其重要且亟待解决的难题。频谱资源是有限的，而无线应用的需求却在爆炸式增长，如何更有效地利用频谱，一直是研究的焦点。Overlay频谱共享模式，顾名思义，是一种在不干扰现有通信系统（Primary Users）的情况下，次级用户（Secondary Users）利用空闲频谱或部分频谱进行通信的模式。这要求次级用户必须具备“智能”——即能够感知周围的频谱环境，判断哪些频谱是可用的，并且在发送数据时，能够实时调整自己的传输参数，以避免对主用户造成干扰。这本书的题目，直接点出了“机制”和“方法”，这让我对内容充满了期待。我希望书中能够深入剖析实现overlay频谱共享的各种技术机制，例如频谱感知技术、干扰规避技术、动态频谱接入策略等等。同时，“方法”二字也暗示了本书可能提供一套切实可行的技术流程或框架，能够指导研究人员和工程师如何设计和实现相关的传输系统。作为一个读者，我尤其关注作者是如何平衡频谱利用效率和干扰控制这两个相互制约的目标的，这其中的权衡和取舍，往往是技术难点所在。

评分☆☆☆☆☆

《基于overlay频谱共享模式的认知无线电传输机制与方法》——仅仅是看到这个书名，就足以点燃我对这本书的强烈好奇心。我在无线通信领域摸索多年，深知频谱资源就像是一块日益稀缺的土地，而认知无线电，尤其是overlay频谱共享模式，就像是能够在这块土地上巧妙耕种的智慧农业。想象一下，在不打扰“地主”（主用户）的前提下，次级用户能够“借用”土地（频谱）来种植自己的“作物”（传输数据），并且能够根据“天气”（频谱环境）和“作物”（数据需求）的变化，灵活调整播种和收割的时机与方式，这本身就是一项充满挑战和智慧的工程。这本书的题目明确指出了“机制”和“方法”，这让我对内容充满了期待。我希望书中能够深入浅出地剖析实现overlay频谱共享的底层运行逻辑，揭示其背后精妙的算法设计和技术原理。同时，“方法”二字也暗示了本书不仅仅停留在理论层面，更可能为我们提供一套切实可行的技术框架和实施指南，帮助我们理解和应用这项前沿技术。这本书，在我看来，很有可能为那些渴望突破频谱瓶颈、实现更高效无线通信的研究者和工程师们，打开一扇新的大门。

评分☆☆☆☆☆

读到《基于overlay频谱共享模式的认知无线电传输机制与方法》这个书名，我立刻就被它所吸引了。这本书的题目精准地捕捉到了当前无线通信领域的一个核心议题：如何在有限的频谱资源下实现高效、灵活的通信。overlay频谱共享模式，在我看来，是解决这一挑战的关键途径之一。它允许次级用户在不干扰主用户的前提下，利用那些未被充分利用的频谱资源，这就像是在繁忙的城市街道上，找到一条不影响主干道交通的“秘密通道”来传递信息。而“传输机制与方法”这几个词，更是勾起了我深入了解的兴趣。我希望书中能够详细阐述实现这种共享模式所需要的各种技术细节，比如如何准确、及时地感知频谱的使用情况，如何设计出能够智能规避干扰的传输策略，以及如何构建一个高效且公平的频谱接入和管理系统。这本书，在我心中，不仅仅是一部技术著作，更是一份关于如何“智慧”地利用无线电波的宝典，它可能为我们指明一条通往未来无线通信新时代的道路，让我迫不及待地想要翻开它，一探究竟。

评分☆☆☆☆☆

这本书的题目就足够吸引人，让人立刻联想到当下备受关注的认知无线电技术，以及如何在复杂的频谱环境下实现高效共享。《基于overlay频谱共享模式的认知无线电传输机制与方法》——单是这个名字，就勾勒出了一个充满挑战和创新潜力的研究方向。作为一名对通信领域发展动态保持高度敏感的读者，我一直对认知无线电的“智能”之处非常好奇，尤其是它如何在不干扰现有合法用户的同时，挖掘出那些未被充分利用的频谱资源。overlay频谱共享模式，这个概念本身就预示着一种更加灵活和动态的频谱利用方式，与传统的固定分配模式截然不同。想象一下，在拥挤不堪的无线电环境中，信息能够像“幽灵”一样，在不被察觉的情况下穿梭，这本身就是一件令人着迷的事情。这本书的出现，无疑为我们揭示了实现这一愿景的技术路径和理论基础。我迫不及待地想知道，作者是如何将这些复杂的概念进行梳理和阐述的，是否能为我们提供一套系统性的方法论，让认知无线电不再仅仅是理论上的构想，而是能够真正落地到实际应用中的技术方案。这本书，在我看来，很有可能成为理解和推动认知无线电技术发展的一个重要参考。