北京邮电大学出版社

本课程是面向电子信息类专业、自动化类专业、数据科学类专业的交叉融合技术基础课，是一门无线通信与感知、计算、控制领域交叉融合、研究和实践结合性很强的新课程。本书通过对本课程中面向智能无人系统的机器通信与网络基础知识、关键技术及最新进展的学习，学生可以对面向智能机器系统的需求和社会生产驱动力有深刻的认知，掌握智能机器通信与网络的基础理论知识、基本分析方法和技术要点，培养学生学科交叉分析问题、解决问题和工程计算的能力，以及培养学生科学思维能力、交叉创新能力、实验研究能力和科学归纳能力。本书内容全面、结构合理、理论性较强，本书可以作为本科生的教学用书，也可作为相关科研人员的参考书。
由于作者专业知识和理论水平有限，书中难免有不恰当之处，敬请读者批评指正。

目录介绍

目录

第1章绪论1

1.1智能机器网络1

1.2智能机器网络应用场景1

1.3智能机器通信与网络的研究内容3

1.4章节安排4

本章习题5

本章参考文献5

第2章基础数学理论6

2.1互信息与信道容量6

2.2随机几何8

2.3排队论10

本章习题14

本章参考文献15

第3章智能机器通信与网络性能分析16

3.1信道容量16

3.1.1SISO信道容量16

3.1.2MIMO信道容量18

3.2自组织网络容量19

3.2.1概述19

3.2.2研究模型的分类20

3.2.3基础网络结构20

3.2.4网络容量分析21

3.3空中网络覆盖概率24

3.4地面网络中断概率、时延和时延抖动分析25

3.4.1中断概率25

3.4.2时延和时延抖动26

本章习题29

本章参考文献29

第4章面向智能机器的通信技术31

4.1天线技术31

4.2复用技术32

4.2.1OFDM技术32

4.2.2OTFS技术36

4.3编码技术37

4.4抗干扰技术38

4.4.1扩频技术38

4.4.2信道编码与交织技术39

4.4.3分集技术39

4.5帧结构设计39

4.5.1URLLC需求39

4.5.2minislot结构40

4.5.3微时隙调度41

本章习题41

本章参考文献42

第5章智能机器网络邻居发现方法与分簇方法44

5.1邻居发现算法概述45

5.1.1邻居发现算法的分类45

5.1.2邻居发现算法遇到的问题与现有解决思路47

5.2经典邻居发现算法介绍48

5.2.1CRA48

5.2.2SBA51

5.2.3基于Gossip的邻居发现算法52

5.3邻居发现算法性能分析53

5.3.1模型假设53

5.3.2SBAR算法性能分析54

5.4邻居发现未来趋势55

5.5分簇算法的分类56

5.5.1集中式或分布式算法56

5.5.2基于地理位置或地理位置无关的算法56

5.5.3确定性或随机性算法56

5.5.4平面或分层算法57

5.6经典分簇算法57

5.6.1LEACH算法57

5.6.2KMeans算法58

5.7分簇算法总结60

本章习题60

本章参考文献61

第6章智能机器网络多址接入方法63

6.1引言63

6.2移动通信网络的多址接入技术63

6.2.1频分多址64

6.2.2时分多址（TDMA）65

6.2.3码分多址65

6.2.4空分多址66

6.2.5正交频分多址66

6.2.6非正交多址67

6.3自组织网络的多址接入技术68

6.3.1ALOHA协议68

6.3.2CSMA协议70

6.4智能机器网络多址接入技术未来趋势74

6.5总结75

本章习题75

本章参考文献75

第7章智能机器网络路由技术77

7.1引言77

7.2自组网中的路由技术78

7.2.1路由评价指标78

7.2.2路由分类78

7.3常见的基于拓扑的路由协议80

7.3.1DSR协议80

7.3.2DSDV协议82

7.3.3AODV协议86

7.4面向智能机器网络的路由技术的未来趋势90

本章习题91

本章参考文献91

第8章面向智能机器的通信感知一体化技术93

8.1通信感知一体化的发展历程94

8.2脉冲雷达感知技术96

8.2.1脉冲雷达测角原理96

8.2.2脉冲雷达测距原理97

8.2.3脉冲雷达测速原理98

8.3连续波雷达感知技术98

8.3.1连续波雷达测角原理98

8.3.2连续波雷达测距与测速原理99

8.4OFDM雷达感知技术101

8.4.1OFDM波形101

8.4.2OFDM雷达测速测距102

8.5通信导航一体化104

8.5.1卫星导航与5G移动通信融合体系架构105

8.5.2基于5G的AGNSS技术106

8.5.3卫星导航与5G混合定位技术107

8.5.4定位基本原理110

本章习题112

本章参考文献113

第9章典型智能机器网络：工业无线网络116

9.1工业无线网络应用场景116

9.1.1流程工业118

9.1.2自动控制118

9.2工业无线网络架构119

9.2.1IEEE 802体系119

9.2.2蜂窝网体系123

9.3工业无线网络关键技术126

9.3.1感知技术126

9.3.2通信技术127

9.3.3计算技术129

9.4工业无线网络的未来趋势130

本章参考文献130

第10章典型智能机器网络：车联网134

10.1车联网的概念134

10.2主要的车联网标准135

10.2.1DSRC/IEEE 802.11p135

10.2.2CV2X135

10.3通感算融合的智能车联网136

10.3.1多车感知数据融合与协同处理136

10.3.2通信感知计算融合的智能车联网系统139

本章参考文献141

第11章典型的智能机器网络：无人机网络144

11.1无人机的发展144

11.2无人机通信与组网的应用场景145

11.3无人机通信标准化进展146

11.3.1无人机辅助地面通信场景146

11.3.2无人机独立组网场景148

11.4无人机网络未来的趋势148

本章参考文献150