本書聚焦于“海洋強國”戰(zhàn)略下近海寬帶通信網(wǎng)絡的建設與演進,深入分析了近海區(qū)域在海洋能源開發(fā)、智慧漁業(yè)、海上風電等關(guān)鍵領域中對通信能力提出的全新需求。針對近海環(huán)境下信道復雜、電磁條件多變、部署受限等挑戰(zhàn),書中系統(tǒng)闡述了融合光纖、衛(wèi)星與無線通信技術(shù)的多元架構(gòu),并重點介紹了分布式MIMO(multiple input multiple output)、可重構(gòu)智能表面(reconfigurable intelligent surface,RIS)、無人機輔助組網(wǎng)等前沿方案在近海通信中的應用。全書共分七章,涵蓋信道建模、系統(tǒng)設計、資源調(diào)度、組網(wǎng)策略及智能優(yōu)化方法,理論結(jié)合工程實踐,內(nèi)容兼具前瞻性與實用性。作為一本面向通信領域科研人員、系統(tǒng)工程師及高校師生的專業(yè)參考書,本書旨在為構(gòu)建高可靠、高帶寬、靈活可擴展的近海寬帶通信體系提供技術(shù)支撐與方法指導。
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1999.08 至2002.03,南京理工大學,通信與信息處理碩士學位
1990-09 至 1994-07, 南通工學院, 自動化學士學位1994年8月-至今,南通大學,教授
南通大學信息科學技術(shù)學院院長信息與通信工程發(fā)表學術(shù)論文65篇,其中被SCI、EI收錄20多篇科技部重大專項評審專家,江蘇省音像學會委員,江蘇省智能車間評審專家,省物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同創(chuàng)新中心主要成員
目錄
前言
第1章 近海寬帶通信技術(shù)概述 1
1.1 近海通信技術(shù)發(fā)展 2
1.2 光纖通信和衛(wèi)星通信的應用 3
1.2.1 近海寬帶通信中的光纖通信 4
1.2.2 近海寬帶通信中的衛(wèi)星通信 5
1.2.3 近海通信中的衛(wèi)星與光纖融合 5
1.3 近海無線通信技術(shù) 7
1.3.1 頻譜資源的利用與多址技術(shù) 7
1.3.2 Massive MIMO大規(guī)模天線陣列技術(shù) 8
1.3.3 5G毫米波通信技術(shù)的演進與近海應用 8
1.3.4 6G時代的近海通信技術(shù) 10
1.4 近海通信中大規(guī)模MIMO與RIS技術(shù) 12
1.4.1 大規(guī)模MIMO技術(shù)在近海通信中的應用 13
1.4.2 RIS技術(shù)的應用 14
1.5 本章小結(jié) 15
參考文獻 16
第2章 近海信道建模理論與方法 18
2.1 信道建模 18
2.1.1 大尺度衰落 19
2.1.2 小尺度衰落 22
2.2 信道建模方法及其基本原理 23
2.2.1 統(tǒng)計性建模方法 23
2.2.2 確定性建模方法 25
2.2.3 半確定性建模方法 27
2.3 海上電磁波傳播影響因素 31
2.3.1 稀疏性 32
2.3.2 不穩(wěn)定性 32
2.3.3 蒸發(fā)波導 34
2.4 海上信道建模方法 35
2.4.1 空對海信道模型 35
2.4.2 近海表面信道模型 37
參考文獻 40
第3章 基于分布式MIMO的近海通信技術(shù)研究 44
3.1 分布式MIMO的系統(tǒng)模型與構(gòu)架 44
3.2 分布式MIMO一般化模型 45
3.3 性能評估與對比分析 47
3.4 基于移動AP的分布式MIMO 50
3.5 本章小結(jié) 53
參考文獻 54
第4章 基于RIS稀疏信道調(diào)控的近海無線通信 55
4.1 RIS技術(shù)在近海無線通信中的應用 55
4.2 信道容量提升機制分析 58
4.2.1 基于可控簇的近海無線信道容量分析 58
4.2.2 實際案例 62
4.3 稀疏信道調(diào)控理論 63
4.3.1 理論模型的構(gòu)建與分析 63
4.3.2 近海岸基通信場景 65
4.3.3 性能優(yōu)化與策略 66
4.4 稀疏信道調(diào)控方法的實驗驗證 70
4.4.1 實驗設計與設置 70
4.4.2 數(shù)據(jù)分析與結(jié)果討論 73
4.4.3 海上測試平臺 74
4.5 本章小結(jié) 76
參考文獻 76
第5章 無人機輔助的近海覆蓋組網(wǎng)技術(shù) 78
5.1 無人機在近海通信中的應用 78
5.1.1 無人機輔助的近海通信模式 78
5.1.2 前傳鏈路容量分析 80
5.2 無人機輔助聯(lián)合組網(wǎng)方案 82
5.2.1 組網(wǎng)架構(gòu)及資源分配策略 82
5.2.2 無人機輔助的聯(lián)合組網(wǎng)協(xié)作方式 83
5.3 具體應用案例 91
5.4 挑戰(zhàn)與應對策略 91
5.4.1 部署挑戰(zhàn) 91
5.4.2 應對策略 92
5.5 本章小結(jié) 93
參考文獻 94
第6章 近?煽糠纸M傳輸方法 96
6.1 基于稀疏網(wǎng)絡編碼的高效海域通信 97
6.2 面向海域通信的稀疏網(wǎng)絡編碼 101
6.2.1 系統(tǒng)架構(gòu)和典型信道 101
6.2.2 通過HAP中繼鏈路的組播場景 103
6.2.3 基于D2D通信的陸地到船的組播場景 104
6.2.4 仿真結(jié)果 106
6.3 基于低復雜度流式糾刪編碼的高效海域通信 109
6.3.1 低復雜度流式糾刪編碼 109
6.3.2 系統(tǒng)模型 112
6.4 低復雜度編碼:分析與設計 115
6.4.1 觀察到的解碼窗口寬度 116
6.4.2 解碼延遲 120
6.4.3 計算成本 121
6.4.4 編碼設計與算法 122
6.5 突發(fā)數(shù)據(jù)包丟失 124
6.6 數(shù)值和仿真結(jié)果 126
6.6.1 無記憶丟包 126
6.6.2 突發(fā)數(shù)據(jù)包丟失評估 132
6.7 本章小結(jié) 134
參考文獻 134
第7章 近海智能通信技術(shù) 137
7.1 近海智能信道建模與預測 137
7.2 近海一體化網(wǎng)絡智能優(yōu)化 143
參考文獻 146
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