无线通信原理与应用

第1章 无线通信导论 1

1.1 如何使用无线技术 1

1.1.1 无线的世界 2

1.1.2 蓝牙与其他近距离无线技术 4

1.1.3 卫星网络 5

1.1.4 蜂窝网络 6

1.1.5 无线局域网 8

1.1.6 固定宽带无线网络 10

1.1.7 无线广域网 11

1.1.8 无线技术的前景 13

1.1.9 数字融合 15

1.2 无线技术应用 15

1.2.1 教育业 15

1.2.2 家庭娱乐 16

1.2.3 家庭控制系统 16

1.2.4 医疗卫生 17

1.2.5 政府机关 18

1.2.6 军事应用 18

1.2.7 办公环境 18

1.2.8 事件管理 18

1.2.9 旅游业 19

1.2.10 建筑业 20

1.2.11 仓库管理 20

1.2.12 环境研究 21

1.2.13 工业控制 21

1.3 无线网络的优缺点 22

1.3.1 无线网络的优点 22

1.3.2 无线网络的缺点 23

本章小结 25

复习题 25

动手项目 26

真实练习 28

挑战性案例项目 29

第2章 无线数据传输 30

2.1 无线信号 31

2.1.1 红外线 32

2.1.2 无线电波 34

2.2 无线数据的传输原理 36

2.2.1 模拟与数字信号 36

2.2.2 频率与波长 37

2.2.3 传输速度 39

2.2.4 模拟信号的调制 41

2.2.5 数字信号的调制 43

2.3 扩频 48

2.3.1 频跳扩频 49

2.3.2 直接系列扩频 51

本章小结 53

复习题 54

动手项目 55

真实练习 57

挑战性案例项目 57

第3章 射频通信 58

3.1 射频系统的组成 58

3.1.1 滤波器 58

3.1.2 混合器 60

3.1.3 放大器 61

3.1.4 天线 61

3.2 射频系统的设计 62

3.2.1 多址访问 62

3.2.2 传输方向 66

3.2.3 信号交换 67

3.2.4 信号强度 69

3.3 理解标准 72

3.3.1 为何需要标准 72

3.3.2 标准的优缺点 73

3.3.3 标准的种类 74

3.3.4 电信标准组织 75

3.4 射频频谱 77

本章小结 79

复习题 81

动手项目 82

真实练习 85

挑战性案例项目 85

第4章 天线工作原理 86

4.1 增益与损耗 87

4.1.1 分贝 88

4.2 天线的特性 90

4.2.1 天线的类型 90

4.2.2 天线的大小与形状 91

4.2.3 信号的强度与方向 92

4.3 天线的工作原理 94

4.3.1 波长 94

4.4 天线的性能 94

4.4.1 辐射图 94

4.4.2 天线极化 95

4.4.3 天线的维数 96

4.4.4 智能天线 97

4.5 天线系统实现 98

4.5.1 天线电缆 99

4.5.2 RF传播 100

4.5.3 单点对多点链接 101

4.5.4 点对点链接 101

4.5.5 菲涅尔带 101

4.5.6 链路预算 102

4.5.7 天线校准 102

4.5.8 室外链路的其他挑战 103

本章小结 103

复习题 105

动手项目 106

真实练习 106

挑战性案例项目 107

第5章 无线个人区域网 108

5.1 何谓WPAN 108

5.1.1 已有标准与未来标准 109

5.2 RF WPAN 110

5.2.1 IEEE 802.15.1与蓝牙 110

5.2.2 蓝牙协议栈 110

5.2.3 蓝牙链路管理器层 116

5.2.4 其他蓝牙协议层及其功能 118

5.2.5 IEEE 802.15.4与ZigBee 118

5.2.6 使用IEEE 802.15.4的其他

技术 126

5.3 低速WPAN的安全性 127

5.3.1 蓝牙WPAN中的安全性 127

5.3.2 ZigBee与IEEE 802.15.4

WPAN中的安全性 128

本章小结 129

复习题 130

动手项目 131

真实练习 134

挑战性案例项目 134

第6章 高速无线个人区域网 136

6.1 高速WPAN标准 136

6.1.1 音频、视频与其他I／O设备

连网 138

6.1.2 电源管理 148

6.1.3 IEEE 802.15.3c PHY层 149

6.1.4 网状网络技术

（IEEE 802.15.5）150

6.2 超宽带 151

6.2.1 UWB的工作原理 151

6.3 WPAN面临的挑战 153

6.3.1 WPAN标准之间的竞争 154

6.3.2 WPAN的安全性 154

6.3.3 WPAN组件的价格 156

6.3.4 业界对WPAN技术的支持 156

6.3.5 协议功能的局限性 156

6.3.6 频谱冲突 157

本章小结 157

复习题 159

真实练习 160

挑战性案例项目 161

第7章 低速无线局域网 162

7.1 WLAN应用 162

7.2 WLAN的组成 163

7.2.1 无线网络接口卡 163

7.2.2 接入点 164

7.2.3 WLAN模式 165

7.3 无线LAN标准与操作 167

7.3.1 IEEE 802.11标准 167

7.3.2 IEEE 802.11b标准 168

7.3.3 共享无线介质中的传输调整 170

7.4 点协调功能 173

7.4.1 关联与重关联 174

7.4.2 电源管理 175

7.4.3 MAC数据帧格式 176

7.4.4 帧间间隔 178

本章小结 180

复习题 181

动手项目 182

真实练习 187

挑战性案例项目 188

第8章 高速WLAN及其安全 189

8.1 IEEE 802.11a 189

8.1.1 U—NII频段 190

8.1.2 IEEE 802.11a的信道分配 191

8.1.3 正交频分多址 192

8.1.4 IEEE 802.11a的纠错 195

8.1.5 IEEE 802.11a的PHY层 195

8.1.6 IEEE 802.11g标准 196

8.2 IEEE 802.11n与其他修订标准 198

8.2.1 IEEE 802.11n标准 199

8.2.2 IEEE 802.11e标准 204

8.2.3 IEEE 802.11r标准 205

8.2.4 IEEE 802.11s标准 205

8.3 扩展WLAN功能 206

8.3.1 无线网桥与转发器 206

8.3.2 无线控制器 207

8.4 其他WLAN扩展硬件 208

8.4.1 WLAN的安全性 208

8.4.2 对WLAN的攻击 208

8.5 IEEE 802.11的安全性 209

8.5.1 认证 209

8.5.2 保密 210

8.5.3 有线等效保密 210

8.5.4 Wi—Fi保护接入 210

8.5.5 IEEE 802.11i与IEEE 802.1X

标准 211

8.5.6 按钮无线安全性 212

8.5.7 虚拟专用网 212

8.5.8 其他WLAN安全策略 213

本章小结 213

复习题 214

动手项目 216

真实练习 218

挑战性案例项目 218

第9章 无线城域网 219

9.1 何谓WMAN 219

9.1.1 后一英里有线连接 220

9.1.2 后一英里无线连接 221

9.1.3 基带与宽带 222

9.2 基于地面的固定式宽带无线 223

9.2.1 自由空间光系统 223

9.2.2 本地多点分布服务 226

9.2.3 多信道多点分布服务 228

9.2.4 IEEE 802.16（WiMAX）230

9.2.5 IEEE 802.16标准族概述 232

9.2.6 WiMAX协议栈 233

9.2.7 WiMAX的共存 239

9.3 WMAN的安全性 240

9.3.1 WiMAX的安全性 240

本章小结 241

复习题 243

动手项目 244

真实练习 244

挑战性案例项目 245

第10章 无线广域网 246

10.1 蜂窝电话技术 247

10.1.1 蜂窝电话的工作原理 248

10.1.2 蜂窝技术的发展 251

10.1.3 客户端软件 258

10.1.4 数字蜂窝技术面临的挑战

与未来展望 258

10.2 卫星宽带无线 259

10.2.1 卫星传输 260

10.2.2 卫星分类 262

10.2.3 实验技术 265

10.2.4 卫星技术展望 265

本章小结 266

复习题 267

动手项目 268

真实练习 268

挑战性案例项目 269

第11章 射频识别与近场通信 270

11.1 何谓RFID 270

11.1.1 RFID系统的组件 271

11.2 RFID的工作原理 278

11.2.1 PHY层 278

11.2.2 HF标签通信 279

11.2.3 UHF标签通信 279

11.2.4 标签标识层 280

11.2.5 标签与读取器冲突 280

11.2.6 MAC层 281

11.2.7 数据速率 281

11.3 近场通信 282

11.3.1 NFC的操作模式 282

11.3.2 NFC标签与设备 283

11.3.3 NFC通信 283

11.4 RFID的应用 284

11.4.1 汽车安全应用 284

11.4.2 医疗应用 284

11.4.3 交通与军事应用 285

11.4.4 体育与娱乐应用 285

11.4.5 人员监控应用 285

11.4.6 制药应用 286

11.5 RFID与NFC面临的挑战 286

11.5.1 RFID对企业网络的影响 287

11.5.2 RFID系统的网络可用性 287

11.5.3 RFID系统的存储需求 287

11.5.4 设备管理 288

11.5.5 RFID与NFC的安全因素 288

本章小结 289

复习题 291

动手项目 292

真实练习 293

挑战性案例项目 293

第12章 商用无线通信 295

12.1 无线技术的优点 295

12.1.1 对企业数据的随时访问 296

12.1.2 提高生产效率 296

12.1.3 提高对客户自己数据的

访问 297

12.1.4 全天候的数据可用性 297

12.1.5 更好的IT 297

12.1.6 无线局域网语音服务 298

12.2 使用无线技术面临的挑战 299

12.2.1 竞争技术 299

12.2.2 数据安全性与隐私 300

12.2.3 用户的愿意程度 300

12.2.4 合格员工的短缺 300

12.3 构建无线基础设施 301

12.3.1 需求评估 301

12.3.2 投资回报 305

12.3.3 规划设计 306

12.3.4 制定征求方案 307

12.3.5 进行一定的试点 307

12.3.6 员工培训 308

12.3.7 全面部署 308

12.3.8 提供支持 308

本章小结 309

复习题 310

动手项目 311

真实练习 312

挑战性案例项目 313

术语表 314

《世界著名计算机教材精选:无线通信原理与应用(第3版)》主要就是为了帮助读者理解无线通信实现背后的基本原理和应用。全书共分12章：第1章无线通信导论，第2章无线数据传输，第3章射频通信，第4章天线工作原理，第5章无线个人区域网，第6章高速无线个人局域网，第7章低速无线局域网，第8章高速WLAN及其安全，第9章无线城域网，第10章无线广域网，第11章射频识别与近场通信，第12章商务无线通信。每章的最后给出了复习题、动手项目、真实练习和挑战性案例项目，有助于巩固和扩展读者对所学技术的掌握。

《世界著名计算机教材精选:无线通信原理与应用(第3版)》不仅可以作为相关专业“无线通信”课程的教材，也可以作为从事相关专业人员的参考用书。