无线通信基础与技术挑战

"《无线通信》是Andrea Goldsmith撰写的一本通信学科的经典教材，涵盖了无线通信的历史、愿景、技术问题、当前无线系统以及频谱分配等重要内容。书中的章节详细讨论了各种无线通信系统，如蜂窝电话系统、无绳电话、无线局域网、广域无线数据服务、固定无线接入、寻呼系统、卫星网络、蓝牙、HomeRF等。此外，还深入介绍了无线频谱的分配方法和现有的系统分配，以及标准设定。在无线信号传播方面，作者讨论了无线电波的传播模型，包括自由空间路径损耗、射线追踪模型，如两射线模型和介电峡谷（十射线模型），并提出了简化的路径损耗模型和经验路径损耗模型，如Okumura模型。" 《无线通信》是Andrea Goldsmith教授在斯坦福大学的著作，它详细解析了无线通信领域的关键概念和发展历程。自出版以来，这本书已经成为通信工程领域不可或缺的参考资料，深受专业人士和学生喜爱。 第一章概述了无线通信的历史，从早期的无线电通信到现代的无线技术，展示了无线通信如何快速发展成为通信行业的主导部分。作者描绘了无线通信的愿景，探讨了其对社会和技术的深远影响，以及未来可能的发展趋势。 技术问题部分，Goldsmith教授探讨了无线通信面临的挑战，如信号传播、频率资源管理、干扰抑制、能量效率和安全等问题。这些是无线通信系统设计和优化的核心要素。 书中详尽介绍了当前的无线系统，包括广泛使用的蜂窝电话系统，它们通过多级基站提供连续覆盖；无绳电话，允许用户在一定范围内自由移动通话；无线局域网（WLANs），如Wi-Fi，支持高速数据传输；以及广域无线数据服务，如3G、4G和5G网络，为移动用户提供互联网接入。此外，还涉及固定无线接入，用于替代或补充有线宽带连接，以及寻呼系统、卫星网络等其他无线应用。 关于无线频谱，作者讨论了频谱分配的策略和实践，这对于确保不同无线系统的互不干扰至关重要。此外，书中还涵盖了无线通信的标准制定，这是保证设备兼容性和全球连通性的重要一环。 在无线信号传播方面，Goldsmith深入研究了无线电波在不同环境下的传播特性，从自由空间的直线传播到复杂环境中的多径传播。她提出了简化模型以帮助理解和预测无线信道的衰减，同时引入了基于实际测量的经验模型，如Okumura模型，用于更准确地预测城市环境中的无线信号传播。 总体而言，《无线通信》是全面理解无线通信技术、设计原则和实际应用的权威指南，对于学习者和从业者来说，它提供了一个深入探索该领域的宝贵平台。