导语

  

内容提要

  

    随着无线通信技术突发猛进的变革，人类已经进入5G时代，社会生产生活对无线通信系统的容量、可靠性、有效性和安全等性能的需求与日俱增。然而，广泛存在的复杂干扰、敌意攻击、数据泄露、隐私破坏等通信安全问题也成为了限制通信系统可靠性和安全性的重大瓶颈。为此，本书把握无线通信的最新技术发展趋势，针对无线通信与安全的技术难点，基于经典数字通信理论和新一代移动通信、无线安全理论，从无线信道、无线传输技术、抗衰落技术、多址接入技术、蜂窝技术、无线组网、无线抗干扰、无线认证、隐私保护等多方面，全面介绍无线通信与安全的基础理论与关键技术。另外，本书还介绍了基于机器学习、博弈论、区块链等新兴理论的无线安全方法与技术。本书不仅着力于专业基础知识的介绍，还提供了翔实丰富的实际案例，覆盖无线通信与安全领域的理论研究、算法设计与工程实践等多个方面。
    本书适合作为广大高校信息与通信工程、网络空间安全、电子信息科学与技术等相关专业的本科生、研究生专业课程教材，也可以作为无线通信与安全领域的科研工作者和工程技术人员的参考用书。

第1章  绪论
  1.1  无线通信系统概述
    1.1.1  无线通信系统的组成
    1.1.2  无线通信基本概念与关键技术
    1.1.3  无线频谱
  1.2  无线通信的发展和标准化
    1.2.1  无线通信技术的发展
    1.2.2  移动通信标准化进程
  1.3  无线攻击威胁与安全技术概述
    1.3.1  无线通信中的攻击与威胁
    1.3.2  无线通信安全的关键技术
  习题
  参考文献
第2章  无线信道
  2.1  自由空间信号传播
    2.1.1  电磁波的传播特性
    2.1.2  传输损伤
  2.2  大尺度传播特性
    2.2.1  路径损耗
    2.2.2  射线追踪模型
    2.2.3  遮挡效应
  2.3  无线信道模型
    2.3.1  输入—输出信道模型
    2.3.2  统计信道模型
  2.4  信道相干性
    2.4.1  多普勒拓展与相干时间
    2.4.2  多径衰落与相干带宽
  2.5  无线时变信道
    2.5.1  时变信道的确定性表征
    2.5.2  广义平稳非相干散射模型
    2.5.3  基扩张信道模型
  习题
  参考文献
第3章  无线传输技术
  3.1  基带传输技术
    3.1.1  数字信息的基带传输
    3.1.2  奈奎斯特准则
    3.1.3  频带利用率
    3.1.4  误符号率
    3.1.5  多进制传输
    3.1.6  信号检测与最优接收
  3.2  数字信号的载波传输
    3.2.1  二进制数字调制
    3.2.2  多进制数字调制
    3.2.3  相干检测与非相干检测
  3.3  多载波传输
    3.3.1  单载波与多载波传输
    3.3.2  正交频分复用
    3.3.3  接收机同步
  习题
  参考文献
第4章  抗衰落与多天线技术
  4.1  分集和合并
    4.1.1  分集的效用和分集技术
    4.1.2  分集合并方法
  4.2  信道估计
    4.2.1  导频结构
    4.2.2  基于训练序列的信道估计
    4.2.3  基于DFT的信道估计
    4.2.4  时变信道估计
  4.3  均衡
  4.4  编码与交织
    4.4.1  差错控制编码
    4.4.2  交织与复合编码
  4.5  多天线技术
    4.5.1  MIMO信道模型
    4.5.2  多天线分集
    4.5.3  多天线复用
    4.5.4  预编码与波束成形
  习题
  参考文献
第5章  多址接入和无线网络
  5.1  无冲突多址接入
    5.1.1  频分多址
    5.1.2  时分多址
    5.1.3  码分多址
    5.1.4  正交频分多址
    5.1.5  空分多址
  5.2  随机接入
    5.2.1  ALOHA接入
    5.2.2  载波侦听多址接入
  5.3  无线组网技术
    5.3.1  无线自组织网
    5.3.2  中继
    5.3.3  双工技术
  5.4  新型无线网络
    5.4.1  SDN与NFV
    5.4.2  网络切片
    5.4.3  超密集组网
    5.4.4  D2D通信网络
    5.4.5  车联网
  习题
  参考文献
第6章  现代无线通信系统
  6.1  蜂窝技术与系统
    6.1.1  蜂窝网络架构
    6.1.2  频率复用技术
    6.1.3  干扰与功率控制
    6.1.4  资源分配
  6.2  移动通信系统与标准演进
    6.2.12  G系统
    6.2.23  G系统
    6.2.34  G系统
    6.2.45  G NR系统
  6.3  物联网系统
    6.3.1  NB-IoT技术
    6.3.2  大规模机器类通信和LTE-M
    6.3.3  LoRa低功耗广域网
  6.4  短距离无线通信系统
    6.4.1  蓝牙
    6.4.2  射频识别
    6.4.3  低速无线个域网与ZigBee技术
    6.4.4  UWB超宽带通信
  6.5  无线局域网系统
    6.5.1  无线局域网架构概述
      6.5.2IEEE 802.11  系列标准技术
  6.6  无线传感网系统
    6.6.1  传感器节点与网络架构
    6.6.2  应用场景
  习题
  参考文献
第7章  无线干扰对抗技术
  7.1  无线干扰类型与危害
  7.2  抗干扰博弈理论
    7.2.1  抗干扰博弈的基本定义
    7.2.2  抗干扰博弈的分类
  7.3  无线广播抗干扰技术
  7.4  无线抗干扰传输技术
  7.5  无线抗干扰中继技术
  习题
  参考文献
第8章  隐私保护技术
  8.1  无线传输的隐私保护
    8.1.1  反窃听方法
    8.1.2  中间人攻击的对抗方法
  8.2  基于加密的隐私保护技术
    8.2.1  基于同态加密的隐私保护
    8.2.2  基于属性加密的隐私保护
  8.3  基于友好干扰的隐私保护
  8.4  物联网隐私保护
    8.4.1  物联网环境下的隐私威胁
    8.4.2  物联网隐私保护研究方法与技术
  8.5  车联网位置隐私保护
    8.5.1  位置隐私保护技术
    8.5.2  基于差分隐私的位置扰动方案
    8.5.3  基于强化学习的车联网语义位置隐私保护算法
  习题
  参考文献
第9章  无线认证技术
  9.1  电子欺骗与Sybil攻击
  9.2  基于密钥的认证技术
  9.3  物理层认证技术
  9.4  基于机器学习的无线认证技术
    9.4.1  传统无线认证存在的问题
    9.4.2  基于机器学习的无线认证研究现状
    9.4.3  基于机器学习的前沿无线认证技术
  习题
  参考文献
第10章  未来无线安全技术前沿
  10.1  基于人工智能的无线安全技术
    10.1.1  基于机器学习的无线安全技术
    10.1.2  基于强化学习的无线安全技术
  10.2  基于区块链的无线安全技术
    10.2.1  基于区块链的物联网技术
    10.2.2  基于区块链的移动边缘计算技术
    10.2.3  基于区块链的车联网技术
    10.2.4  基于区块链的智能电网技术
  10.3  车联网通信安全技术
  10.4  可见光通信安全技术
    10.4.1  可见光通信安全威胁
    10.4.2  可见光通信隐私保护技术
    10.4.3  基于强化学习的可见光通信安全技术
  10.5  无人机通信安全技术
  习题
  参考文献