無綫通訊係統概論：行動通訊與網路 4/e pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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計算機圖形學基礎：原理與應用 本書涵蓋瞭計算機圖形學領域的核心概念、數學基礎以及前沿技術，旨在為讀者提供一個全麵而深入的理解框架。我們將從最基礎的幾何錶示和變換入手，逐步深入到光照模型、紋理映射、渲染管綫以及三維重建等復雜主題。本書的重點在於理論與實踐的結閤，確保讀者不僅掌握瞭背後的數學原理，還能在實際應用中有效地運用這些知識。 --- 第一部分：圖形學的數學基石與幾何錶示 本部分是整個圖形學領域的邏輯起點，為後續所有視覺效果的生成打下堅實的數學基礎。 第一章：引言與計算機圖形學的曆史迴顧 本章首先界定計算機圖形學的範疇，解釋其在仿真、設計、娛樂和科學可視化中的關鍵作用。我們將迴顧圖形學從早期的嚮量繪圖到現代實時渲染的發展曆程，特彆是交互式圖形係統的興起如何改變瞭人機交互的模式。本章還會簡要介紹圖形學領域主要的硬件加速技術，如GPU的演進及其對實時渲染性能的革命性影響。 第二章：綫性代數與空間變換 圖形學的核心在於如何在計算機中精確地描述和操作三維空間中的對象。本章將詳細闡述支撐這一切的數學工具。 嚮量代數： 重點介紹嚮量的加減、點積（內積）和叉積（外積）在幾何計算中的物理意義，如計算投影、法嚮量和角度。 齊次坐標係統： 解釋為何需要引入第四個維度（$w$分量），以及它如何統一平麵上的平移、縮放、鏇轉等仿射變換。 變換矩陣的構建與應用： 詳細推導二維和三維空間中各種基本變換（平移、鏇轉、縮放）的矩陣錶示。重點討論復閤變換（Concatenation of Transformations）的順序依賴性，並通過實例演示如何構建一個完整的對象變換流程（模型變換、視圖變換和投影變換）。 變換的逆運算： 討論如何利用逆矩陣來恢復原始空間或進行反嚮操作，這在物理模擬和碰撞檢測中至關重要。 第三章：麯綫與麯麵的數學描述 為瞭在屏幕上錶示光滑、連續的物體輪廓，需要強大的參數化工具。本章深入探討描述幾何形狀的數學方法。 參數麯綫： 介紹分段綫性函數（摺綫）的局限性，並引齣貝塞爾（Bézier）麯綫，詳細分析其控製點、次數和幾何屬性（如端點插值、局部控製性）。隨後介紹B樣條（B-Splines）和NURBS（Non-Uniform Rational B-Splines），重點闡述NURBS在工程和CAD領域中的不可替代性，特彆是其對圓錐麯綫的精確錶示能力。 參數麯麵： 講解如何通過張量積（Tensor Product）將一維麯綫擴展到二維麯麵，如Bézier麯麵和NURBS麯麵。討論麯麵的法嚮量計算及其在光照模型中的應用。 --- 第二部分：從三維到二維的投影與可視化 本部分關注如何將抽象的三維幾何模型，通過特定的數學模型投射到二維的屏幕平麵上，形成我們最終看到的圖像。 第四章：觀察空間與視圖變換 本章聚焦於“攝影機”的角色，即如何定義用戶在三維場景中的位置和朝嚮。 世界坐標係與觀察坐標係： 明確不同坐標係之間的轉換關係。 視圖矩陣的構建： 詳細介紹如何根據視點位置（Eye）、觀察目標（Look At）和上嚮量（Up Vector）來構造視圖矩陣，實現場景的平移和鏇轉，使觀察者處於坐標係的原點並麵嚮特定方嚮。 第五章：投影模型與裁剪 投影是將三維信息壓縮到二維平麵的關鍵步驟，不同的投影方式決定瞭最終圖像的透視效果。 正交投影（Orthographic Projection）： 適用於需要精確尺寸測量的工程圖，解釋其矩陣如何消除深度信息（$w$分量保持不變）。 透視投影（Perspective Projection）： 模擬人眼視覺，近大遠小的效果。推導近平麵（Near Plane）和遠平麵（Far Plane）的參數如何構建透視投影矩陣，以及深度值的編碼方式。 規範化設備坐標係（NDC）： 解釋投影變換的最終目的——將所有可見幾何體映射到一個標準的立方體（通常是 $[-1, 1]^3$ 範圍內）。 視截體裁剪（Frustum Culling）： 介紹如何高效地剔除完全位於觀察視錐體之外的幾何體，這是優化渲染性能的第一道關鍵屏障。 --- 第三部分：光柵化與實體繪製技術 光柵化是將幾何圖元（三角形）轉換為屏幕像素集閤的過程，是實時圖形學（如遊戲引擎）的核心技術。 第六章：三角形光柵化算法 本章深入探討如何將屏幕上的三角形分解為被覆蓋的像素。 邊函數（Edge Functions）： 講解如何利用嚮量的叉積或符號函數來快速判斷一個像素點是否位於三角形的內部。 掃描綫算法： 介紹經典的掃描綫方法，如何計算掃描綫上與三角形邊界的交點，並進行像素的初始化和插值。 亞像素精度與抗鋸齒基礎： 討論光柵化帶來的鋸齒問題，並引入超級采樣（SSAA）作為早期抗鋸齒的原理性方法。 第七章：深度緩衝與可見性判定 在復雜場景中，物體相互遮擋是常態，本章解決“哪個物體在最前麵”的問題。 Z-Buffer（深度緩衝）： 詳細解釋深度緩衝區的原理，包括深度值的編碼、計算和寫入過程。分析Z-fighting（深度衝突）的成因及緩解策略。 畫傢算法（Painter's Algorithm）： 作為對比，介紹基於物體排序的可見性判定方法，並分析其在處理相互穿插物體時的局限性。 --- 第四部分：光照、材質與紋理 本部分探討如何賦予幾何體真實感和錶麵細節，使它們看起來像真實世界中的材料。 第八章：光照模型基礎 真實感圖形學的關鍵在於模擬光綫與物體錶麵的交互。 局部光照模型： 深入分析Phong模型（或改良的Blinn-Phong模型），將其分解為環境光（Ambient）、漫反射（Diffuse）和鏡麵反射（Specular）三個分量，並詳細推導各個分量與法綫、光源方嚮、視綫方嚮的關係。 法綫的重要性： 強調錶麵法綫在光照計算中的核心地位，討論法綫插值（Gouraud Shading）與法綫重建（Phong Shading）的區彆和視覺效果差異。 第九章：紋理映射與參數化 紋理是將二維圖像信息應用到三維錶麵，以增加細節和復雜性的高效手段。 UV坐標係： 介紹參數空間（UV）的概念，以及如何將三維錶麵上的點映射到二維紋理圖上。 紋理的過濾技術： 討論當紋理分辨率與屏幕像素不匹配時齣現的問題（走樣），介紹最近鄰插值、雙綫性插值（Bilinear Filtering）的原理，以及MIP貼圖（Mipmapping）如何通過預先計算解決紋理的過度采樣問題。 第十章：高級材質錶現 介紹超越基礎Phong模型的更真實的材料錶現技術。 環境貼圖與反射： 介紹立方體貼圖（Cubemap）技術，以及如何使用它來實現環境光照和基於物理的反射效果。 凹凸貼圖（Bump Mapping）與法綫貼圖（Normal Mapping）： 解釋這些技術如何在不增加幾何復雜性的前提下，通過修改錶麵法綫嚮量來模擬錶麵的微小起伏和細節。 --- 第五部分：現代渲染管綫與計算圖形學 本部分將視角從傳統的固定功能管綫轉嚮現代可編程的GPU架構。 第十一章：可編程渲染管綫（GPU編程模型） 渲染管綫概述： 詳細介紹現代GPU的流水綫結構，明確頂點著色器（Vertex Shader）、片段著色器（Fragment Shader）在整個流程中的確切位置和作用。 頂點著色器： 分析其主要任務，如模型/視圖/投影變換、法綫轉換、以及嚮後續階段傳遞插值數據。 片段著色器： 闡述其在像素級彆執行光照計算、紋理采樣和最終顔色輸齣的核心功能。 第十二章：高級光照與全局照明概念 討論如何模擬場景中光綫的多次彈射，實現更逼真的效果。 輻射度（Radiosity）基礎： 介紹用於處理漫反射全局光照的方法，雖然計算量大，但對室內場景的間接光照效果顯著。 屏幕空間技術： 介紹如屏幕空間環境光遮蔽（SSAO）等，這些技術利用深度和法綫緩衝在屏幕空間內近似計算間接光照的影響，極大地提升瞭實時渲染的視覺質量。 --- 附錄：並行計算與圖形學性能優化 附錄將簡要介紹GPU架構（如SIMT模型）與圖形學算法之間的內在聯係，以及現代優化技術，如實例化（Instancing）和數據局部性，如何最大化利用並行硬件的潛力。 本書的深度內容和詳盡的數學推導，使得讀者能夠從根本上理解圖形渲染的每一個環節，為後續深入研究如光綫追蹤、物理渲染（PBR）或計算機動畫等專業領域打下堅實的基礎。

作者簡介

曾恕銘／編譯

　　學 曆：美國普渡大學電機博士
　　現 職：國立颱北科技大學電子所 (係) 教授
　　研究領域：無綫通訊、MIMO、OFDMA、跨層資源分配最佳化

 

1. 緒 論
2. 緒論；機率、統計與流量理論；
3. 行動無綫傳播
4. 通道編碼與錯誤控製
5. 細胞式概念
6. 多重無綫存取
7. 多重分工技術
8. 通道分配
9. 行動通訊係統
10. 網路協定
11. 現有無綫係統
12. IEEE 802.11 技術與存取點
13. 無綫區域網路、無綫個人網路、無綫體域網路和無綫大都會網路
14. 衛星係統
15. 無綫技術之最新進展

 

編譯序

　　本書英文版已經到第四版，由此可見其受歡迎的程度。此書和市麵上一般的無綫教科書不同。一般無綫教科書不是偏網路（網路層，資訊、電機、電子等科係都有上）就是偏通訊（實體層，需先修電子、電機科係纔有開的通訊原理）。本書原文作者本身雖為網路專長，但本書對於網路及通訊皆有一定的函蓋，且閱讀本書不需要先上過電子、電機科係纔有開的先修課。本書的最大特點為：資訊、電子及電機係所大三至碩一的學生都可以使用本書。事實上本人從 2005 年起即使用本書（那時還是第一版）做為大三課程教科書。

　　本書內容廣泛且淺顯易懂，共分為十五章，內容含括：緒論；機率、統計與流量理論；行動無綫傳播；通道編碼與錯誤控製；細胞式概念；多重無綫存取；多重分工技術；通道分配；行動通訊係統；網路協定；現有無綫係統；IEEE 802.11 技術與存取點；無綫區域網路、無綫個人網路、無綫體域網路和無綫大都會網路；衛星係統；無綫技術之最新進展等內容。非常適閤電子、電機及資訊相關科係之讀者與提供無綫通訊相關資訊及技術之參考價值。

 

评分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到《無綫通訊係統概論：行動通訊與網路 4/e》這本書的時候，並沒有抱太大的期望，畢竟“概論”這兩個字有時意味著泛泛而談。但讀瞭幾章之後，我完全改觀瞭。它在“概論”的範疇內，卻展現齣瞭驚人的深度和廣度。就拿其中關於頻譜分配和管理的那一部分來說，一般這類書籍可能會一帶而過，但這本書卻花瞭相當多的篇幅去探討其中的復雜性，包括國際的協調機製、不同頻段的特性、以及頻譜效率的提升技術等等。這讓我意識到，無綫通訊的背後，其實牽扯到非常多的工程、經濟甚至政策層麵的考量，並非簡單的技術堆砌。而且，它在介紹各個技術時，也並沒有迴避其中的挑戰和權衡。比如，在討論提高數據傳輸速率時，它會同時講解如何剋服乾擾、如何優化功率，以及這些優化可能帶來的其他問題。這種全麵而辯證的視角，讓我對無綫通訊係統有瞭更深刻、更立體的認識。我個人覺得，這本書不僅僅是傳授技術知識，它更像是在培養一種解決問題的思維模式。它讓你看到，一個看似簡單的功能背後，可能隱藏著多少精妙的設計和巧妙的平衡。對於我這種希望從技術中看到更多商業和社會價值的讀者來說，這本書的啓發意義非常大。

评分☆☆☆☆☆

這本書最讓我印象深刻的一點，是它對於“演進”這個概念的著墨。它並沒有將不同的無綫通訊技術孤立開來講解，而是強調瞭它們之間的承接和演變關係。從2G的電路交換到3G的分組交換，從4G的IP化到5G的軟件定義網絡，這本書非常清晰地描繪瞭整個技術演進的脈絡。它會讓你明白，每一代技術的齣現，都不是憑空産生的，而是在上一代的基礎上，針對存在的不足，進行改進和創新。我記得書中關於“嚮後兼容性”和“嚮前兼容性”的討論，就讓我非常有感觸。這不僅僅是技術上的考量，更是商業和社會上的策略。它讓你理解，為什麼我們現在使用的很多設備，在過去也能被接受，並且在未來也可能繼續被支持。這種曆史的縱深感，讓我對無綫通訊的發展有瞭更宏觀的認識。而且，書中對於未來趨勢的展望，也相當有見地。它不僅僅是列舉一些新的技術名詞，而是會去分析這些技術可能帶來的應用場景，以及它們可能對社會産生的顛覆性影響。我個人覺得，對於想要理解無綫通訊的過去、現在和未來，並且從中洞察發展趨勢的讀者來說，這本書絕對是一份不可多得的寶藏。它讓你看到，技術的發展並非綫性，而是充滿瞭麯摺和驚喜。

评分☆☆☆☆☆

《無綫通訊係統概論：行動通訊與網路 4/e》這本書，我覺得它最厲害的地方在於，它真的能把一些看似高深莫測的技術，用一種相對容易理解的方式呈現齣來。我特彆喜歡它在講解一些核心概念時，會結閤一些生活中的實際例子，比如用“說話的音量”來比喻信號強度，用“交通堵塞”來比喻網絡擁擠。這些類比真的太形象瞭，一下子就抓住瞭問題的本質，讓我這個非專業齣身的讀者也能迅速進入狀態。而且，它在介紹每一種技術的時候，都會說明它解決瞭什麼問題，解決瞭多少問題，以及還有哪些改進的空間。這種“問題-解決方案-未來展望”的邏輯，讓我在學習的過程中，總能感受到一種進步的動力，也對未來的技術發展充滿瞭期待。我記得我曾經花很多時間去研究某個特定的技術，但往往因為缺乏一個整體的框架，而感覺像是在大海裏撈針。這本書的齣現，就像給我提供瞭一張地圖，讓我能夠清晰地看到整個無綫通訊體係的全貌，然後我再根據自己的興趣，去深入研究其中的某個區域。對我來說，它不單單是一本教材，更像是一位耐心的老師，它不會讓你感到無助，而是始終在你身邊，引導你一點點地往前走。

评分☆☆☆☆☆

哇，拿到《無綫通訊係統概論：行動通訊與網路 4/e》這本書，真的是太有感觸瞭！我算是個在科技浪潮裏摸爬滾打的老兵瞭，從最早的2G、3G用到現在，見證瞭多少技術的變遷，也經曆過多少從無到有的過程。這本書，我感覺就像一本沉甸甸的迴憶錄，又像是給後來人的寶典。我記得當年剛開始接觸手機通訊的時候，簡直是摸不著頭腦，什麼信道、什麼編碼，聽起來都像外星語。但隨著技術的發展，手機已經滲透到我們生活的方方麵麵，從語音通話到視頻聊天，從股票交易到社交互動，幾乎無所不能。這本書的齣現，讓我有機會重新梳理這些技術背後的邏輯，很多當年不甚瞭瞭的概念，現在看來都清晰多瞭。特彆是關於網絡演進的部分，從2G的語音為主，到3G的數據傳輸，再到4G的高速上網，直至現在的5G，每一代技術的進步都伴隨著巨大的挑戰和突破。這本書很詳盡地介紹瞭這些演進的驅動因素、關鍵技術以及它們對我們生活産生的深遠影響。而且，它還不僅僅停留在理論層麵，還穿插瞭很多實際的應用案例，這對於我這樣喜歡結閤實際來理解知識的人來說，簡直是太有幫助瞭。我常常在想，如果沒有這些無綫通訊技術的不斷進步，我們今天的生活會是怎樣一番景象？可能我們還在依賴著固定電話，信息傳遞的速度會慢到讓人抓狂。所以，這本書不僅僅是關於技術，更是關於我們這個時代如何被科技重塑的生動記錄。

评分☆☆☆☆☆

這本書的編排方式，我個人覺得相當的用心，而且對於我這種不太習慣枯燥理論的讀者來說，真的太友好瞭。它並沒有直接堆砌一堆公式和定義，而是非常有條理地一步步帶你進入無綫通訊的世界。我尤其欣賞它在介紹不同技術時，會先從宏觀的係統架構入手，然後慢慢深入到各個子係統和關鍵技術。比如，在講到移動通信的蜂窩網絡結構時，它會先解釋為什麼需要這種結構，它解決瞭什麼問題，然後再去講解基站、小區、切換等概念。這種由大到小的講解方式，讓我很容易建立起一個整體的認知框架，再去看那些具體的細節，就不會覺得難以理解瞭。而且，書中穿插的圖錶和示意圖，簡直是我的救星！很多復雜的概念，比如多址技術、信道編碼等等，光靠文字描述是很難想象的，但有瞭那些清晰的圖示，立刻就能豁然開朗。我之前在學習過程中，也看過一些其他類似的教材，但很多都過於理論化，或者知識點跳躍性太大，容易讓人産生挫敗感。這本書在這方麵做得非常齣色，它似乎很瞭解讀者的學習麯綫，會循序漸進地引導，讓你在不知不覺中掌握核心概念。我個人覺得，對於想要係統學習無綫通訊，但又沒有深厚技術背景的讀者來說，這本書絕對是首選。它不僅能讓你理解“是什麼”，更能讓你明白“為什麼”。