物联网工程专业规划教材 物联网通信技术PDF电子书下载

第1章 物联网通信技术 1

1.1 数据通信系统 1

1.2 信源编码 3

1.3 信道编码 5

1.4 多路复用 9

1.5 调制技术 12

1.5.1 振幅键控 14

1.5.2 移频键控 15

1.5.3 移相键控 16

1.5.4 正交幅度调制 18

1.5.5 OFDM调制 18

小结 21

习题 21

参考文献 21

第2章 无线通信技术 22

2.1 无线通信基础知识 22

2.1.1 无线通信的定义及起源 22

2.1.2 无线通信的特点 22

2.1.3 无线通信技术举例 23

2.2 无线信道 24

2.2.1 恒参无线信道举例 25

2.2.2 恒参信道特性及其对信号传输的影响 26

2.2.3 随参无线信道举例 27

2.2.4 随参信道特性及其对信号传输的影响 29

2.2.5 随参信道特性的改善——分集接收 31

2.2.6 现代常用无线信道 32

2.3 无线通信原理概述 35

2.3.1 天线 36

2.3.2 信号传播 42

2.3.3 窄带、宽带及扩展频谱信号 46

2.3.4 固定和移动 47

小结 47

习题 47

参考文献 48

第3章 近距离无线通信技术 49

3.1 蓝牙技术 49

3.1.1 蓝牙网络拓扑结构 50

3.1.2 蓝牙协议体系结构 50

3.1.3 蓝牙关键技术 53

3.2 ZigBee技术 57

3.2.1 ZigBee技术特点 58

3.2.2 ZigBee网络的组成 59

3.2.3 ZigBee网络的协议栈框架结构 61

3.2.4 ZigBee网络的路由协议 66

3.3 超宽带技术 68

3.3.1 UWB的定义 68

3.3.2 UWB的实现方式 69

3.3.3 UWB的技术特点 70

3.4 射频识别技术 71

3.4.1 RFID系统构成 72

3.4.2 RFID通信的物理学原理 73

3.4.3 RFID信号的调制与解调 75

3.4.4 RFID系统的编码与解码 77

3.4.5 RFID的优势 82

3.5 WPAN通信 82

3.6 NFC近距离无线通信技术 83

3.6.1 工作模式 83

3.6.2 技术特征 84

3.6.3 技术原理 84

小结 86

习题 86

参考文献 86

第4章 中远距离无线通信技术 87

4.1 无线局域网 87

4.1.1 概述 87

4.1.2 无线局域网的技术要点 88

4.1.3 无线局域网的组成 88

4.1.4 无线局域网的拓扑结构 89

4.1.5 无线局域网的体系结构 90

4.1.6 IEEE 802.1 1标准中的物理层 92

4.1.7 IEEE 802.1 1标准中的MAC子层 94

4.2 无线信道特性 98

4.2.1 无线信道传播特性 98

4.2.2 无线局域网的信道 102

4.3 无线局域网的调制理论 103

4.3.1 调制方式的选择 103

4.3.2 无线局域网中的调制解调方式 104

4.4 无线局域网的扩频传输技术 108

4.4.1 直接序列扩频（DSSS） 109

4.4.2 跳频扩频（FHSS） 112

4.4.3 直接序列扩频和跳频扩频的性能比较 114

4.4.4 混合扩频系统 115

4.5 无线城域网 116

4.5.1 无线城域网的发展历程 116

4.5.2 IEEE 802.1 6系列标准 117

4.5.3 基于IEEE 802.1 6系列标准的WiMax技术 118

4.5.4 WiMax与WiFi的区别 120

小结 121

习题 122

参考文献 122

第5章 移动通信技术 123

5.1 移动通信的基本概念及发展历史 123

5.1.1 移动通信的基本概念 123

5.1.2 移动通信的发展历史 124

5.1.3 移动通信的发展趋势与展望 127

5.2 无线传播与移动信道 128

5.2.1 移动信道的特点 129

5.2.2 3类主要快衰落 130

5.2.3 移动通信中的几种主要噪声与干扰 133

5.3 多址技术与扩频通信 133

5.3.1 多址技术的基本概念 134

5.3.2 移动通信中的典型多址接入方式 136

5.3.3 码分多址（CDMA）中的地址码 139

5.4 信源编码与数据压缩 141

5.4.1 语音压缩编码 141

5.4.2 移动通信中的语音编码 145

5.4.3 图像压缩编码 148

5.5 移动通信中的鉴权与加密 157

5.5.1 移动环境中的安全威胁 157

5.5.2 GSM系统的鉴权与加密 157

5.5.3 IS-95系统的鉴权与加密 160

5.5.4 WCDMA系统信息安全 163

5.6 调制理论 166

5.6.1 移动通信系统的物理模型 166

5.6.2 调制／解调的基本功能与要求 168

5.6.3 MSK/GMSK调制 169

5.6.4 其他调制方法简介 173

5.6.5 用于CDMA的调制方式 176

5.7 移动通信中的信道编码 182

5.7.1 GSM系统的信道编码 182

5.7.2 IS-95系统的信道编码 184

5.7.3 CDMA2000系统的信道编码 186

5.7.4 WCDMA系统的信道编码 189

5.8 分集 190

5.8.1 分集技术的基本原理 190

5.8.2 RAKE接收与多径分集 192

5.9 OFDM技术 194

5.9.1 OFDM的基本原理 194

5.9.2 OFDM的信道估计 199

5.9.3 OFDM的同步技术 200

5.9.4 多载波码分多址技术 203

5.10 移动网络的结构与组成 205

5.10.1 移动网络概述 205

5.10.2 从GSM网络到GSM/GPRS网络 207

5.10.3 第三代（3G）移动通信与3GPP网络 216

5.10.4 从IS-95到CDMA2000 222

5.10.5 TD-SCDMA简介 228

5.10.6 3G的关键技术小结 231

5.11 LTE及4G移动通信 234

5.11.1 LTE 234

5.11.2 4G移动通信 235

5.11.3 4G核心技术 238

5.11.4 4G的标准 240

5.12 5G移动通信发展趋势及关键技术 243

5.12.1 5G简介 243

5.12.2 5G的关键技术 244

5.13 数字微波与卫星通信 246

5.13.1 数字微波通信系统 246

5.13.2 卫星通信系统 248

5.13.3 卫星移动通信的概念 249

5.13.4 多址联接方式 250

5.13.5 频段同步卫星通信业务简介 250

小结 251

习题 252

参考文献 252

第6章 电信网络 253

6.1 通信网 253

6.1.1 通信网的基本结构 253

6.1.2 现代通信网的构成 254

6.1.3 电话网等级结构 255

6.2 语音数字编码技术 256

6.2.1 采样定理 256

6.2.2 脉冲编码 256

6.2.3 差值脉冲编码 258

6.2.4 子带编码 260

6.3 电话网帧结构 261

6.3.1 基群帧结构 261

6.3.2 准同步数字复用（PDH）系列帧结构 262

6.3.3 同步数字复用系列帧结构 265

6.4 数字程控交换技术 267

6.4.1 交换技术的发展 267

6.4.2 数字程控交换原理 268

6.5 多网融合 271

6.5.1 分组交换技术 271

6.5.2 三网融合 272

6.5.3 IP多媒体子系统（IMS） 273

6.5.4 固定移动融合技术 274

6.5.5 IP业务 275

小结 278

习题 279

参考文献 279

第7章 自组织网络 280

7.1 自组织网络概述 280

7.1.1 自组织网络的定义 280

7.1.2 自组织网络的特点 281

7.1.3 自组织网络的应用 282

7.2 自组织网络的体系结构 283

7.2.1 节点结构 283

7.2.2 自组织网络的网络拓扑 283

7.2.3 自组织网络协议栈 284

7.3 自组织网络的关键技术 290

7.3.1 路由协议 290

7.3.2 服务质量 291

7.3.3 功率控制 291

7.3.4 安全问题 292

7.3.5 互联问题 293

7.4 自组织网络中的链路自适应技术 293

7.4.1 自适应编码调制 293

7.4.2 自适应帧长控制与自适应重传机制 295

7.4.3 多天线技术 297

7.5 无线抗衰落和抗干扰技术 300

7.5.1 无线交织技术 301

7.5.2 信道均衡技术 303

7.5.3 多用户检测技术 308

7.6 自组织网络的MAC层 309

7.6.1 竞争协议 309

7.6.2 分配协议 313

7.6.3 混合协议 314

7.7 自组织网络的网络层 314

7.7.1 主动式路由协议 314

7.7.2 按需路由协议 315

小结 316

习题 317

参考文献 317

第8章 无线传感器网络 318

8.1 无线传感器网络结构 318

8.1.1 单跳网络结构 318

8.1.2 多跳网络结构 319

8.2 无线传感器网络MAC协议 320

8.2.1 竞争型MAC协议 321

8.2.2 非竞争型MAC协议 323

8.2.3 混合型MAC协议 324

8.3 无线传感器网络的技术 325

8.4 无线传感器网络的应用 326

小结 327

习题 328

参考文献 328

第9章 异构网络协同通信技术 329

9.1 异构网络模型 329

9.2 异构网络资源管理 331

9.2.1 接入控制 331

9.2.2 网络选择 331

9.2.3 垂直切换 333

9.2.4 协同频谱感知 334

9.2.5 负载均衡 334

9.3 协同通信技术 335

9.3.1 用户协同通信系统 336

9.3.2 中继协同通信系统 336

9.3.3 基站协同通信系统 336

9.4 异构网络中的协同数据传输 337

9.4.1 队列调度 337

9.4.2 自适应功率调整 338

9.4.3 接入子网网内协同通信 338

小结 341

习题 341

参考文献 341