无线数据与能量一体化通信网络(精)/5G关键技术与应用丛书 科学出版社 在线下载 pdf mobi 2025 epub 电子版

本书针对用户终端设备、物联网设备和移动运营商的实际需求，同时面向应急灾备等应用的装备通信和供能问题，围绕基于无线射频信号的数据和能量一体化传输机理，全面审视数能传输的技术架构，对该技术展开自底向上的全面介绍。首先，对现有蜂窝通信系统(包括5G)、物联网通信系统、多种新能源采集技术和无线传能技术展开综述。其次，对基于新能源采集的无线通信系统的**研究进行介绍。然后，对射频信号通信和传能硬件实现技术进行总结，并从编码调制角度、收发机前端架构设计、数据能量一体化资源分配及组网技术方面进行详尽的讨论。最后，对基于其他传输介质的数能一体化传输系统进行概述。

目录

序

前言

第1章 概述 1

1.1 蜂窝移动通信系统发展 1

1.2 物联网系统发展 5

1.3 基于射频识别技术的物联网技术 10

1.4 储能技术的发展 11

1.4.1 机械储能 12

1.4.2 电磁储能 12

1.4.3 电化学储能 13

1.5 新能源采集技术 15

1.5.1 太阳能采集技术 15

1.5.2 风能采集技术 16

1.5.3 地热能采集技术 18

1.5.4 潮汐能采集技术 20

1.6 无线传能技术 22

1.6.1 电感无线传能技术 22

1.6.2 电磁谐振技术 23

1.6.3 微波传能技术 24

1.6.4 激光传能技术 25

1.6.5 几种传能技术的对比 26

1.7 无线数能同传：机遇与挑战 26

1.7.1 无线传能vs无线通信 27

1.7.2 数能同传关键技术简介 30

1.7.3 无线数能同传系统设计原理 33

参考文献 33

第2章 可再生能源供电无线通信 39

2.1 基于能量收集的链路级功率控制 39

2.2 在高斯信道下通过能量收集发射机优选化吞吐率 42

2.2.1 情形1——非因果相关的ESIT 42

2.2.2 情形2——因果相关的ESIT 45

2.2.3 情形3——在能量收集发射端实现中断概率最小化 47

2.2.4 多址接入信道 49

2.3 基于能量收集的蜂窝网络设计 61

2.3.1 蜂窝系统中的能量供应和需求 63

2.3.2 能量协同 65

2.3.3 通信协同 66

2.3.4 能量和通信的联合协同 68

参考文献 69

第3章 无线射频能量传输 72

3.1 无线射频能量传输链路 72

3.2 发送端功率放大器设计 73

3.2.1 开关类功率放大器 75

3.2.2 Doherty技术 76

3.3 定向天线设计 79

3.4 接收端匹配网络设计 81

3.4.1 匹配网络的概念 81

3.4.2 集总参数匹配网络设计 82

3.4.3 分布式匹配网络设计 85

3.5 接收端整流电路设计 88

3.5.1 二极管整流特性 88

3.5.2 电压倍增整流器 91

3.5.3 多级增压整流器 93

3.6 接收端储能电路设计 94

3.6.1 电池充电器电路设计 94

3.6.2 电压检测电路设计 95

参考文献 95

第4章 数能信息论基础及编码调制技术 100

4.1 经典信息论 100

4.1.1 离散信源和连续信源 100

4.1.2 信源熵 101

4.1.3 信道与互信息 105

4.1.4 信道容量 106

4.2 数能信息论 109

4.2.1 能量熵 110

4.2.2 有下信道容量理论 111

4.2.3 离散信道数能容量 111

4.2.4 连续信道数能容量 113

4.3 数能编码理论 114

4.3.1 数能游程编码理论 115

4.3.2 实时数能传输编码理论 116

4.3.3 数能级联编解码技术 129

4.4 数能调制理论 133

4.4.1 单用户数能调制技术 134

4.4.2 多用户数能调制技术 138

参考文献 143

第5章 基于多天线系统的数能前端传输机理 146

5.1 经典多天线系统简介 146

5.1.1 空间分集增益 146

5.1.2 空间复用增益 147

5.1.3 信道容量 148

5.2 数能收发机结构 149

5.2.1 数能发射机结构 151

5.2.2 空间分割数能接收机 151

5.2.3 功率分割数能接收机 154

5.2.4 时隙切换数能接收机 159

5.2.5 总结 160

5.3 基于多正弦波叠加的数能新波形 162

5.4 多天线全双工数能收发系统设计 163

5.4.1 多天线全双工干扰消除技术 164

5.4.2 多天线全双工数能基站收发波束联合设计 166

5.4.3 仿真结果 173

参考文献 175

第6章 无线数能网络中资源分配及接入控制技术 178

6.1 无线数能网络资源分配设计原理 178

6.1.1 多目标优化策略 178

6.1.2 帕累托多目标优化 180

6.1.3 性能极限及公平性 182

6.2 数能蜂窝网资源分配 187

6.2.1 单蜂窝网资源分配 188

6.2.2 多蜂窝协作网络资源分配 192

6.3 数能物联网资源分配 194

6.4 无线数能网络接入协议 204

6.4.1 基于全向传输的接入控制协议 204

6.4.2 基于定向传输的接入控制协议 210

参考文献 216

第7章 无线数能网络组网技术 218

7.1 无线数能网络覆盖分析 218

7.1.1 随机几何理论 218

7.1.2 固定数能基站覆盖分析 221

7.1.3 移动数能基站覆盖分析 228

7.2 单跳网络数能基站部署 233

7.2.1 蜂窝网络数能基站部署方案 233

7.2.2 移动网络数能基站部署方案 247

7.3 多跳网络数能组网技术 257

7.3.1 两跳数能传输中继选择机制 257

7.3.2 多跳数能网络路由选择方案 261

参考文献 273

第8章 其他数能同传系统 276

8.1 电话线数能同传系统 276

8.1.1 基本概述 276

8.1.2 世界电信发展史 276

8.1.3 中国电信发展史 278

8.1.4 电话线系统的数能同传特征 280

8.2 电力线通信系统 280

8.2.1 基本概述 280

8.2.2 发展历史 281

8.2.3 基本原理 282

8.2.4 电力线通信的应用 283

8.2.5 电力线通信的展望 285

8.3 以太网能量传输系统 285

8.3.1 基本概述 285

8.3.2 工作原理 287

8.3.3 以太网传能展望 289

8.4 光波数能同传系统 290

8.4.1 基本概述 290

8.4.2 系统模型 290

8.4.3 中断分析 293

8.4.4 理论分析 295

参考文献 296

索引 297

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书籍介绍

本书针对用户终端设备、物联网设备和移动运营商的实际需求，同时面向应急灾备等应用的装备通信和供能问题，围绕基于无线射频信号的数据和能量一体化传输机理，全面审视数能传输的技术架构，对该技术展开自底向上的全面介绍。首先，对现有蜂窝通信系统(包括5G)、物联网通信系统、多种新能源采集技术和无线传能技术展开综述。其次，对基于新能源采集的无线通信系统的最新研究进行介绍。然后，对射频信号通信和传能硬件实现技术进行总结，并从编码调制角度、收发机前端架构设计、数据能量一体化资源分配及组网技术方面进行详尽的讨论。最后，对基于其他传输介质的数能一体化传输系统进行概述。

• 作者：海若 发布时间：2006-10-25 23:29:09

  有时间再看看1和3

• 作者：鱼白 发布时间：2022-10-19 17:56:59

  开公司的伙伴们，还是要看看这本书的，起码可以帮你规避掉很多税务的坑。

• 作者：A is for alibi 发布时间：2019-07-23 22:29:40

  漫画比电影精彩，但黑亚当最后就这样变成灰了是不是有点草率。

• 作者：AJ 发布时间：2013-06-16 17:16:52

  比较系统地介绍了整个西方艺术发展的历程，配着BBC的纪录片The power of art一起看的，脉络清晰条理清楚。美中不足的是有些配图稍有色差，装裱不结实，只翻了一遍就散架了…

• 作者：shumi2 发布时间：2014-06-18 10:58:34

  八股报告文学风格，蜻蜓点水、几乎无实质性内容，尤其是歼十部分。整套书中迄今读来最差。这种写作态度，不仅仅是对传主本人的不尊重，更是对整个歼十研发团队侮辱。

• 作者：且听书吟 发布时间：2022-10-18 08:54:21

  通篇源码，干货较少。

• 最可怕的是，我们对无知的不以为然

  作者：Heimu_23 发布时间：2016-10-18 11:00:32

        其实，挺害怕看这一类书，就像是自己在揭自己的短处，还是采用循序渐进的方式，到最后整本看完时，全身上下被打击的除了一无是处之外，再剩不下什么了。先不说难啃的概念和拗口的叙述，单是每章的题目，就完全可以拒人以千里之外了。对于一个甚至都不算是天文爱好入门者的我来说，面对着每一页天马行空的文字，就像是面对着浩瀚的星空一般，我真的不知道我在看什么，也不知道我应该去看什么。面前的芸芸万物，对于一个身处于其中的渺小的我来说，若想以目前所掌握的知识，窥见一斑，基本等于痴心妄想。

        有书每天的签到中都会写一句，“懂与不懂都是一种收获”，我觉得这句话说了一半，另外一半应该是，“知与不知全凭一个态度”。相对于“懂”来说，“知”是一个动作，一个全身心投入的行动，是对自己不懂状态的改变。

  　　我承认我不懂，不懂来源于无知，来源于对这个领域的关注程度。我也承认我的不懂为我带来了收获，收获就在于，通过这本书和这一页页的不懂，为我打开了一扇面对未知领域的窗，更加深入的了解这个领域，成为了我的兴趣，我的关注，我的期待。而进入到这未知领域的唯一路径只有持续不断的“知”。

  　　有收获，哪怕是不懂的收获，这不可怕！

  　　可怕的是，没有收获！！

  　　最可怕的是，没有收获，而且对自己的无知不以为然！！！

  　　

  　　有好多人对我说，这事和我有什么关系，不了解，不懂，又不会影响到我的生活。我说，没错，确实不会影响到生活。但影响生活的恰恰不是对于某些知识领域的无知，而是对自己无知这件事情的毫不在乎。这是一种生活态度，一种不屑、不愿、不想去接受新兴事物，不愿去离开自己故步自封的熟悉环境，不愿去向前迈出一步突破自我。这种生活态度，不仅仅会影响到生活，甚至能够改变生活的轨迹。

  　　对于无知的不以为然，其实就是自己为自己不思进步找到了借口，为自己不愿意承认孤陋寡闻提供了庇护。在自己对自己的知识体系和容量自以为是的情况下，将某个领域的无知，及其所带来的羞愧感隐藏起来，表明上伪装出的毫不在乎，正是自命不凡的心理和自欺欺人的人生态度所使然。

  　　最可怕的事情，并不是没有办法避免，低下头，一点一点的了解，终有将无知变有知，不懂变懂的那一天。

  　　改变自己，从真实认识自己的无知开始！

• 小人物的大梦想：就算没有翅膀，勇气和智慧也能带你飞翔！

  作者：小呆猫 发布时间：2015-06-08 02:38:11