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ch1：非线性动力学理论基础ch2：混沌ch3：混沌的一些实例是《非线性动力学》的简化版

阿里云计算为中国第一大公有云平台，云计算产品服务完全基于自主知识产权，先后获 85 项国家技术专利,获得国家发改委的云计算专项资金支持。阿里云飞天开放平台是在数据中心的大规模 Linux 集群之上构建的一套综合性的软硬件系统，将数以千计的服务器联成一台“超级计算机”，并且将这台超级计算机的存储资源和计算资源，以公共服务的方式，输送给互联网上的用户或者应用系统。阿里云致力于打造云计算的基础服务平台，注重为中小企业提供大规模、低成本的云计算服务。阿里云的目标是通过构建飞天这个支持多种不同业务类型的公有云计算平台，帮助中小企业在云服务上建立自己的网站和处理自己的业务流阿里云allyn. com打造数据分享第一平台飞天开放平台技术白皮书1.概述阿里云计算为中国第一大公有云平台,云计算产品服务完全基于自主知识产权,先后获85项国家技术专利,获得国家发改委的云计算专项资金支持。阿里云飞天开放平台是在数据中心的大规模 Linux集群之上构建的一套综合性的软硬件系统,将数以千讣的服务器联成一台“超级讣算机”,并且将这台超级计算机的存储资源和计算瓷源,以公共服务的方式,输送给互联网上的用户或者应川系统阿里云致力于打造云计算的基础服务平台,注重为中小企业提供大规模、低成本的云计算服务。阿里云的目标是通过构建飞天这个支持多种不同业务类型的公有云计算平台,帮助中小企业在云服务上建立自己的网站和处理自己的业务流程,帮助开发者向云端开发模式转变,用方便、低廉的方式让互联网服务全面融入人们的生活,将网络经济模式带入移动互联网,构建出以云计算为基础的全新互联网生态链。在此基础上,实现阿里云成为互联网数据分享第一平台的目标。2.体系架构如图2.1所示是飞天的体系架构图。整个飞天平台包括飞天内核(图2中黄色组件)和飞天开放服务(图2.1中蓝色组件)两大组成部分。飞天内核为上层的飞天开放服务提供存储、计算和调度等方面的底层支持,对应于图2.1中的协调服务、远程过程调用、安全管理、资源管理、分布式文件系统、任务调度、集群部署和集群监控模块飞天开放服务为用户应用程序提供了存储和计算两方面的接口和服务,包括弹性计算服务( Elastic Compute service,简称ECS)、开放存储服务(OpenStorage service,简称0SS)、开放结构化数据服务( Open table service,简称0TS)、关系型数据库服务( Relational database service,简称RDS)和开放数据处理服务( pen Data processing Service,简称ODPS),并基于弹性讣算服务提供了云服务引擎( Aliyun cloud engine,简称ACE)作为第三方应用阿里云allyn. com打造数据分享第一平台开发和Web应用运行和托管的平台。服务引擎ACE弹性计算关系型数开放存储开放构化开放数据据库服务数括服务处理服务RDSODPS分布式立科系统(盡白)任务调度(伏〕远程过程调用【夸父安全管理钟馗)分布协同服(女赐(伏)Linux集群数据飞天平台飞天内核飞大内核包含的模块可以分为以下儿部分:分布式系统底层服务:提供分布式环境下所需要的协调服务、远程过程调用、安全管理和资源管理的服务。这些底层服务为上层的分布式文件系统、任务调度等模块提供支持。分布式文件系统:提供一个海量的、可靠的、可扩展的数据存储服务,将集群中各个节点的存储能力聚集起来,并能够自动屏蔽软硬件故障,为用户提供不问断的数据访问服务。支持增量扩容和数据的自动平衡,提供类似于P0sSIX的用户空间文件访问API,攴持随机读写和追加写的操作仼务调度:为集群系统中的任务提供调度服务,同时支持强调响应速虔的在线服务( Online service)和强调处理数据吞吐量的离线任务( BalchProcessing job)。自动检测系统中故障和热点,通过错误重试、针对长尾作业并发备份作业等方式,保证作业稳定可靠地完成。集群监控和部署:对集群的状态和上层应川服务的运行状态和性能指标进行监控,对异常事件产生警报和记录;为运维人员提供整个飞天平台以及上层应用的部署和配置管理,支持在线集群扩容、缩容和应用服务的在线升级。阿里云allyn. com打造数据分享第一平台3.分布式系统底层服务31.协调服务(女娲)女妫(Nuwa)系统为飞天提供高可用的协调服务( Coordination service),是构建各类分布式应用的核心服务,它的作用是采用类似文件系统的树形命名空来让分布式进程互相协同工作。例如,当集群变更导致特定的服务被迫改变物理运行位置时,如服务器或者网终故障、配置调整或者扩容时,借助女可以使其他程序快速定位到该服务新的接入点,从而保证了整个平台的高可靠性和髙可用性。女娲基于类 Paxos协议[15],由多个女娲 Server以类似文件系统的树形结构存储数据,提供高可用、高并发用户请求的处理能力。女娲的目录表小一个包含文件的集合。与Unix中的文件路径一样,女娲中路径是以“/”分割的,根目录( Root entry)的名字是“/”,所有目录的名字都是以“/”结尾的。与Unix文件路径不一样之处在于:女娲中所有文件或日录都必须使用从根目录开始的绝对路径。由于女娲系统的设计目的是提供协调服务,而不是存储大量数据的,所以每个文件的内容( Value)的大小被限制在IMB以内。在女娲系统中,每个文件或目录都保存有创建者的信息。一旦某个路径被用户创建,其他用户就可以访问和修改这个路径的值(即文件内容或目录包含的文件名)。女娲攴持 Publish/ Subscribe模式,其中一个发布者、多个订阅者(OnePublisher/ Many Subscriber)的模式提供了基本的订阅功能:另外,还可用通过多个发布者、多个订阅者( Many Publisher/ Many Subscriber)的方式提供分布式选举( Distributed election)和分布式锁的功能。再举一个使用女娲来实现负载均衡的例子:提供某一服务的多个节点,在服务启动的时候在女娲系统的同一日录下创建文件,例如, server1创建文件nuwa:// cluster/ myservice/ server1”, server2在同一目录下创建“nuwa:// cluster/ myservice/ server2”。当客户端使用远程过程调用的时候」首先列举女娲服务中“nuwa:// cluster/ myservice”目录下的文件,这样就可以荻得 server1和 server2,客户端随后可以从中选择一个节点发出自己的请求阿里云allyn. com打造数据分享第一平台从而实现负载均衡。32.远程过程调用(夸父)在分布式系统中,不同计算机之间只能通过消息交换的方式进行通信。显式的消息通信必须通过 Socket接口编程,而远程过程调用( Remote procedureCall,简称RPC[9])可以隐藏显式的消息交换,使得程序员可以像调用本地函数一样来调用远程的服务夸父( Kuafu)是飞天内核中负责网络通信的模块,它提供了一个RPC的接,简化编写基于网络的分布式应用。夸父的设计目标是提供高可用(7x24小时)、大吞吐量( Gigabyte)、高效率、易用(简明APⅠ、多种协议和编程接口)的RPC服务。RPC客户端( RPC CLient)通过URI指定请求需要发送的RPC服务端( RPC Server)的地址,目前夸父支持两种协议形式。TCP:例如,tep:// fooserver01:9000●Ⅶuwa:例如,nuwa:/nuwa01/ Fooserver与用流( stream)传输的TCP通信相比,夸父通信是以消息( Message)为单位的,支持多种类型的消息对象,包括标准字符串std:: string和基于td:map实现的若干 string键值对。夸父RPC同时攴持异步( asynchronous)和同步( synchronous)的远程过程调用形式。异步调用:RPC函数调用吋不等接收到结果就会立即返回;用户必须通过显式调用接收函数取得请求结果。●同步调用:RPC函数调用时会等待,直到接收到结果才返回。在实现中,同步调用是通过封装异步调用来实现的。在夸父的实现中,客户端程序通过 Unix domain socket与本机上的一个夸父代理( Kuafu proxy)连接,不同计算机之间的夸父代理会建立一个TCP连接这样做的好处是可以更高效地使用网络带宽,系统可以支持上千台计算机之间的互联需求。此外,夸父利用女娲来实现负载均衡;对大块数据的传输做了优化与TCP类似,夸父代理之问还实现了发送端和接收端的流控( Flow Coηtrol)机制阿里云allyn. com打造数据分享第一平台33.安全管理(钟馗)钟馗( Zhongkui)是飞天内核中负责安全管理的模块,它提供了以用户为单位的身份认证和授权,以及对集群数据资源和服务进行的访问控制。用户的身份认证( Authentication)是于密钥机制的。用户对资源的访问控制是基于权能( Capability)机制进行授权( Authorization)的Capability是用于访问控制的一种数据结构,它定义∫对一个或多个指定的资源(如目录、文件、表等)所具有的访问权限。用户访问飞天系统的资源时必须持有 Capability,否则即视为非法。打个比方,如果把 Capability理解为地铁票,乘坐地铁(对地铁的一种访问方式)的时候必须要有 Capability,即地铁票。密钥对是基于公开密钥方法的,包括一个私钥和相对应的公钥。在飞天系统中,密钥对用于数字签名服务,以保证 Capability的不可伪造。换句话说,私钥用于生数字签名(如签发 Capability),公钥用于验证数字签名的有效性(如验证签发过的 Capability的有效性)考虑到网络通信时任何通信节点都是不可信的,所以即使是飞大自身模块内部之间的通信也同样是需要认证和授权的,而且验证的机制也完全一样。34.分布式文件系统(盘古)盘古( Pangu)是一个分布式文件系统,盘古的设计目标是将大量通用机器的存储资源聚合在一起,为用户提供大规模、高可靠、高可用、高吞吐量和冋扩展的存储服务,是飞天内核中的一个重要组成部分。大规模:能够支持数十PB量级的存储大小(1PB-1000T3),总文件数量达到亿量级。数据高可靠性:保证数捃和元数据( Metadata)是持久保存并能够正确访问的,保证所有数据存储在处于不同机架的多个节点上面(通常设置为3)。即使集群中的部分节点岀现硬件和软件故障,系统能够检测到故障并自动进行数据的备份和迁移,保证数据的纹全存在5阿里云allyn. com打造数据分享第一平台服务高可用性:保证用户能够不中断地访问数据,降低系统的不可服务时间。即使岀现软硬件的故障、异常和系统升级等情况,服务仍可正常访问。髙昋吐量:运行时系统Ⅰ/0吞吐量能够随机器规模线性增长,保证响应时间高可扩展性:保证系统的容量能够通过增加机器的方式得到白动扩展,卜线札器存储的数据能够自动迁移到新加入的节点上同时,盘古也能很好地支持在线应用的低延时需求。在盘古系统中,文件系统的元数据存储在多个主服务器( Master)上,文件内容存储在人量的块服务器( Chunk server)上。客户端程序在使用盘古系统时,首先从主服务器获取元数据信息(包括接下来与哪些块服务器交互),然后在块服务器上直接进行数据操作。由于元数据信息很小,大量的数据交互是客户端直接与块服务器进行的,因此盘占采用少量的主服务器来管理元数据,并使用 Paxos协议[15]保证元数据的致性。此外,块大小被设置为64MB,进一步减少了元数据的大小,因此可以将元数据全部放到内存里,从而使得主服务器能够处理大量的并发请求块服务器负责存储大小为64B的数据块。在向文件写入数据之前,客户端将建立到3个块服务器的连接,客户向主副本( Replica)写入数据以后,由主副本负责向其他副本发送数据。与直接由客户端向三个副本写入数据相比,这样可以减少客户端的网终带宽使用。块副本在放置的时候,为保证数据可用性和最大化地使用网络带宽,会将副本放置在不同机架上,并优先考虑磁盘利用率低的杋器。当硬件故障或数据不可用造成数据块的副本数目达不到3份的时候,数据块会被重新复制。为保证数据的完整性,每块数据在写入时会同时计算一个校验值,与数据同时写入磁盘。当读取数据块的时候,块服务器会再次计算恔验值与之前存入的值是否相同,如果不同就说明数据出现了错误,需要从其他副木重新读取数据。在线应用对盘古提出了与离线应用不同的挑战:OSS、OTS要求低吋延数据读写,ECS在要求低吋延的同吋还需要具备随机写的能力。针对这些需求,盘古实现了事务日志文件和随机访问文件,用以支撑在线应用。其中,日志文件通过阿里云allyn. com打造数据分享第一平台多种方法对时延进行了优化,包括设置更高的优先级、由客户端直接写多份拷贝而不是用传统的流水线方式、写入成功,不经过 Master确认等。随机访问文件则允许用户随机读写,同时也应用了类似日志文件的时延优化技术。35.资源管理和任务调度(伏羲)伏羲(Fuxi)是飞天内核中负责资源管理和任务调度的模块,同时也为应用开发提供了一套编程基础框架。伏羲同时支持强调响应速度的在线服务和强调处理数据吞吐量的离线任务。在伏羲中,这两类应用分别简称为 Service和Job在资源管理方面,伏羲主要负责调度和分配集群的存储、计算等资源给上层应用;管理运行在集群节点上任务的生命周期;在多用户运行环境中,支持讣算额度、访问控制、作业优先级和资源抢占,达到在保障公平的前提下,有效地共享集群资源。在任务调度方面,伏羲囿向海量数据处理和大规模计算类型的复杂应用,提供了一个数据驱动的多级流水线并行计算框架,在表述能力上兼容MapReduce l12」、Map- Reduce-erge等多种编程模式;自动检测故障和系统热点,重试失败任务,保证作业稳定可靠运行完成;具有高可扩展性,能够根据数据分布优化网终开销。伏羲中应用了“ Master/ Worker”工作模型。其中, Master负责进行资源中请和调度、为 Worker创建工作计划(Plan)并监控 Worker的生命周期, Worker负责执行具体的工作计划并及时向 Master汇报工作状态( Status)。此外, Master支持多级模式,即一个 Master可以隶属于另外一个 Master之下伏羲 Master负责整个集样资源管理和调度,处理Job/ Service启动、停止Failover等生命周期的维护。同时伏羲 Master支持多用户额度配冒、Job/ Service的多优先级设置和动态资源抢占逻辑,可以说是飞天的“大脑”伏羲对资源调度是多维度的,可以根据CPU、内存等系统资源,以及应用自定义的虚拟资源对整个机群进行资源分配和调度土伯(Tubo)是部署在每台由伏羲管理的机器上的后台进程,负责收集并向伏羲 Master报告本机的状态,包括系统资源的消耗、 Master或 Worker进程的运行、等待、完成和失败事件,并根据伏羲 Master或者Job/ Service master阿里云allyn. com打造数据分享第一平台的指令,启动或杀死指定的 Master或 Worker进程。同时土伯还负责对计算机健康状况进行监控,对异常 Worker(比如内存超用)进行及时的清理和汇报对于在线服务( Service),由伏羲 Master负责 Service master的启动与状态监控,处理相应 Service master的资源申请请求。 Service master负责管理Service Worker的任务分配、生命周期管理以及 Failover的管理。对于离线任务(Job),伏羲 Master负责 Job Master的启动与状态监控,处理相应 Job master的资源申请凊求。 Job master根据用户输入的Job描述文件,将仼务分解成一个或以上的Task,每个Task的资源申请、 Task Worker的调度和生命周期维护由 Task master负责3.5.1.在线服务调度在飞天内核中,每个 Service都有一个 Service master和多个不同角色(Role)的 Service worker,它们一起协同工作来完成整个服务的功能。 ServiceMaster是伏羲 Master管理下的子 Master( Child master),它负责这个 Service相关的资源申请、状态维扩以及故障恢复,并定期与伏羲 Master进行交互,确保整个 Service正确、正常地运行。每个 Service Worker的角色和执行的动作,都是由用户来定义的每个 Service Worker负责处理一个到多个数据分片( Partition),同一时刻一个分片只会被分型到一个 Service Worker处理。将数据分割成为互不相关的分片,然后将不同分片给不同 Service worker来处理是构建大规模应川服务的关键特性。数据分片是一个抽象的概念,在不同的应川中有不同的含义。在服务运行的过程中,每个 Seryice的数据分片的数和内容都是可以动态变化的,应用程序可以根据实际需要对数据分片动态地进行加载(Load)、卸载( Unload)、分裂( Split)和迁移( Migrate)等操作。3.5.2.离线任务调度在飞天中,一个离线任务(Job)的执行过程被抽象为一个有向无环图( Directed Acyclic graph,简称DAG):图上每个顶点对应一个Task,每条边对应一个 Pipeline。个连接的两个Task的 Pipeline表示前个Task的输出

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林昌禄老师的天线工程手册，很经典的中文版。供大家下载参考文献303)第11章行波天线11.1行波人线的基本原理(305)11.2长线大线与V形天线菱形大线3104螺旋天线l1.5八木大线(324)l1.6表面波线(329)11.7漏波人线342)参与文献第12章宽频带天线12.1宽频带天线的基本概念12.2“宽带振子天线12.3加载天线(3692.4非频变大线(381)12.5宽频带喇叭大线(40212.6超宽频带接收天线(41012.7宽频带匹配技(413)参考文献第13章绒阵和平面阵13.1阵列线基础(4293.2线阵13.3平面阵13.4方向性和信噪比的最佳化13.5方向图综合(452参考文献(462)第14章微带天线463)概述(463)±4.2微带贴片大线466)14.3微带振子天线和微带隙缝天线(494)14.4宽频带、多频段和频率捷变技术(503)14.5微带线形天线与微带线阵5014.6微带面忤天线参考文献第15章喇叭天线(531)15.]通论15.2主模喇叭天线15.3双模喇叭天线547)15.4多模喇叭天线15.5波纹喇叭天线…56215.6组合喇叭人线15.7其他形式的喇58115.8校正喇叭口亩场的相位分布与透镜天线参考文献第16章反射面天线16·1基木方法和基木公式16.2单反射面天线—一抛物前天线16.3双反射亩天线16.4赋形双反射而天线610)6.5对称双镜天线的效分析6l2)6.6单偏置抛物亩人线16.7双偏置钷物面大线l6.8波束扫描反射面人线(628)6.9溅散板馈源天(638)喇叭抛物而天线(6416.1!抛物柱面天线16、12等强度线波束线(645)参若文献第17章相控阵天线6419)17.1相控:阵人线参数计算公式17.2料阵大线轴射方向性和旁瓣的挖制17.3阵元辐射器的选抒174移相器附遨择17.5相控忤馈电网络的设计(672)17.6相控阵天线的带宽678)17.7柑摔阵天线宽带和宽角匹配方法(681)17.8相控阵的暈化误差(684)17.9颛率扫描大线阵参考文献第18章信号处理天线与阵列倍号处理技术(693)(698.2倍号处理天线18.3自适应∵城滤波天线(718)4白适应抗扰大线系统(737)18.5空间谱估计技术(749第19章时域天线19.!时域人线的研究对象及指标(75l)9.2偶极天线(751)l9.3隙缝轴射器(754)19.4偶极子用作接收天线19.5加载天线19.6渐近线喇叭天线(756)19.7频率无关天线川时城人线19.8脉冲阵列天线75919.9时域凵径辋射及时域面大线19.10时域接收天线与发射天线的关系19.11馈电问题参考文献(769)第三篇天线应用第20章圆极化天线770)20.1引0.2圆极化波的特性与参数20.3圆极化器(7730.4电磁振子惻极化线0.5螺旋人线799)0.6隙缝闶极化天线20.7微带极化天线20.8反射器圆极化极化天线2(0.10其他圆极化天线与文献第21章长、中、短波和超短波通信天线21.!长、中波通信天线设计考虑2.2长、中波通信天线的基本形式及方问性1.3T型与T型大线214笼『型大线1.5高Q铁氧休加感人线(833)21.6短波通信天线设(8321.7水平极化与垂直极化知波通信天线1.8笕带短波通信人线21.9超短波通信天线设计(86721、10超短波接力通信大线1.于栘动通信873参考文献第22章卫星通信天线879)2.l卫星通倍天线发展状况(8792.2对称型双反射镜通信地球站天线的设计22.3对称双镜天线的赋形技术(892)224且星通信天线获得低旁瓣的办法22,5对称型双镜卩通信天线旁瓣源的分析与计算(907)2.6馈源的设计与选择22.7多波束星通信地球站天线22.8跟踪体制及选择参考文献939)第23章雷达天线9403.1达大线的般设计要求………23.2笔形泼束天线扇形波束天线23.4赋形波束人线—余割平方天线…(948)精密龈踪达天线一-单脉冲线及馈源设计(951)36H达天线的电扫描精度妓波束控制(96223.7超视进雷达大线23.8合成!径人线974)参考文献第24章测向天线980)24.)测向系统天线设计原则980)4.2测向系统单兀人线4.3测向系统的宽孔径天线(983244多波束测向24.5伏尔与多普勒伏尔地面天线992)塔康人线24.7仪表着陆系统和微波着陆系统天线(997248环境对测向线场性能的影24.9测向大线系统的误差分析与性能评估考文献第25章飞行体上的天线(I0235.1飞行体L的大25.2椭圆桂面和双曲柱上:的天线l025)253椭圆柱体上的天线园锥体上的天线(045)255椭球体上的天线(105025.6飞行体天线的电兼谷(1056)献第26章毫米波天线概述26.2反射面天线与亳米波馈26.3表衣面被与漏波大线264微带天线与其他的印制天线(I099)26.5集成大线(1108)参考文献第四篇相关论题第27章天线罩(1113般设计考虑(l11327.2外形与结构27.3材料选择(1115)274电磁性能设计参考文前第28章天线的雷达散射截面般概念(1143)28.2反射面天线的R(114728.3阵列人线的HCS1162大线RCS的减缩8.5天线H(S的测量参考文献第29章天线测量(119629.1天线测试场的设计与鉴定(1l969.2振幅方向图测量29.3增益测量(12l0294极化测量(l21929.5相位测量(1223)29.6近场测量(1226)29.7阻抗测量298模型天线法(1242)9.9射电源法(2439.10天线的时域测量参考文献第一篇天线基础第1章引1.1天线功能大线在无线电设备中的主裳功能有两个:第个是能量转换功能,第一个是定向镉射(或接收)功能能量转换功能是指导行波与自由空间波之间的转换,发射天线是将馈线引导的电磁波(高频电流)转换为向空问辐射的电磁波传向远方,接收天线是将空闾的磁波转换为馈线引导的电嵫波(高频电流)送给接收机定向作用是指线辐射或接收电磁波有定的方向性,根据无线电系统设备的要求,发射天线可把电磁波能量集中在一定方向轴射出去,接收天线可只接收特定方向传来的电憾波可以看出,发射天线和接收天线之间的关系类似于发电机与电动机之间的关系,前者是在导行波与自由河波之间往返变换,后者圳在机械能和电能之间往返变换,这种相似性表明:收、发天线之间存在着·定的可逆性。第二汽中4易原理的讨论将证明,只要天线中不含有非线件材料(如铁氧体器件),同一副天线用作发射和川作接收时,其基木特性保持不变。此,本于册中讨论的各种类型天线一般都不特别注明它是发射天线或是接收天线(除特殊应川场合外),都按发射天线处埋。1.2天线类型随着无线电技术的飞速发展和无线电设备应用场合的H靥扩展,已出现了适于不同用途种类繁多的天线,在天线工程设计中选择哪种类型大线很人程度上取决于特应川场合系统的电气和机械方面的要求阵列大线对品种繁多的大线进行分类是件十分难的事。若按工作性线、蛋达天线播天线、电视人线等:若按频段又可分为长波天10 K 100k IM IOM IG 10G 100(线、中波天线、短波天线微波线等。但这些分类法都显得笼不太科学因为有的线既可作发射又可作接收,甚至可收发共用;有的大线既叮用丁通信又可用背达;有的大线既适用于短波又适用于超知波甚至微波。很难将它归属于哪一类行业天线手册将从三个人的方面来讨论天线I程问题,即犬线基础、天线设计和天线应用。在大线分类上则按天线辐射方式进行,适当考虑天线结构、作频段和应川等判素。我们将天线分为四组人寸(/x基木类型:线元天线、行波天线、阵列大线和孔径大线。它们适用的频率范围和天线的大致电尺寸如图1-1所示。表1.1中举出图1-1天线分类些常用天线实例及属的天线类别当然,将天线类型简单地划分为这四红基本形式也仅是·种近似,不能说它十分严密的科学性,因为总还能找到一些例外。但这种分类法有利于读者对本于册的阅表1.1天线类型线元天线阵列大孔径天线单极天线侧射阵角铧喇叭偶极天线菱形天端射阵扇形喇叭螺旋天线直线阵员喇叨陈缠人平面阵多模喇叭载体大线对数时期天线圆形阵混合模喇叭微带天线慢曼波天线波纹喇叭加载大线快波大线信号处坪抛物而瘌叭有源天线漏波逗应阵仪锥大线表面波天线多波束阼单反射面天线鞭状夫线长介质棒天线相控阵双反射面天线密度加权阵球形反射面无线极低副瓣阵偏置反射面天线「焦反射面天线切割反射面天线孔径扫描天线透镜天线角形反射面大线背射人线1.3场区划分假设将发射大线置于图1-2所示球坐标系统的原点处,它向周围辐射电磁波,则其周围的电磁波功率密度(或场强)分布般都是距离r及角坐标(6,q)的函数。因此根据离开天线距离天线位置的不同,将天线周围的场区划分为感应场区,辐射近场区和辐射远场区感应场区感应场冈是指很靠近天线的区域。在这个场区里,电磁波的图t-2球坐标中的天线感应场分量远大于辐射场,而占优势的感应场之电场和磁场的时间相位相差90°,坡印亭矢量为纯虛数,因此,不辐射功率,电场能量和磁场能量柑互交替地贮存于天线附近的空间内。图1-3(a)所小电尺寸小的偶极天线,其感应场区的外边界是λ/2x。这里,入是工作波长。无限大孔径大线不存在感应场区,有限大孔径天线,在其中心区域感应场区仍可忽略,只是在孔径边缘附近存在感应场,感应场随离川天线距离的增加而极快衰减,超过感应场区后,就是辐射场占优势的辐射场区了。图1-3(6)所示电人寸大的孔径大线的帮射场区又分为近场区和远场区1.3.2辐射近场区辐射近场区里电磁场的角分布与离开大线的距离有关,即在不同距离处的天线方向图是不同的。这是因为:(a)由天线各辐射元所建立的场之相对相位关系是随距离而变的;(b)这些场的相对振幅也是随距离而改变的。在辐射近场区的内边界处(即感应区的外边界处),天线方向图是-个主瓣和副瓣难分的起伏包感应场区辐射远场区辐射近场区感应b)孔径天线(a)电尺小小偶坂天线图13天线周围的场区络。随饣离开线距离的增加,直到近远场辐射区时天线方向图的主瓣和副瓣才明显形成,但零点电乎和副辦电平均较3.3辐射远场区辐射近场区的外边就是轴射远场区。这个区域里的特点是:(1)场的大小与离开天线的距离成反比;(2场的角分布(即方问图)与离开天线的距离无关;(3)方向图瓣、鲥瓣和零值点已全部形成辐射远场风的起始边界通常规定为2D(1.1式中,R是从观察点到天线的距离,D足天线孔径的最大线尺寸在这个距离上,孔径中心与孔径边缘到观察点的行程差为边缘与中λ/16,相应的相仪差为225°如果在这个距离上对孔经天线的辐程差=k缘与中心射特性进行测量,其结果与在无穷远距离上测得的结果相差甚微程差=λ/4在【程上是完全可以接受的天线通常是用来向远场区传送能量,因此,天线上作者的主要兴趣也在这一区域上。对孔径线尺寸为D,孔径面上相位恒定的大电尺寸天线而言,远场区的大部分能量集中在±λD弧度的角空间内;在靠近天线的地方,能量主要集中在宽度为D的管道内,如图1-4所示。在近场区的起始部分,可认为辐射大体|是平平行波束区标准-3d点行的;在R≥D2/2A的过渡区域内,场以半角为A/D弧度的锥形向外发散,R=D2/2A处的孔径中心与边缘行程差为A;在R≥近场区R=2Da/k场区2D2/A处则是天线的辐射远场区场在近场区域内的细微变化情况是复杂的,它取决于孔径面图1-4孔径人线的辐射上的特定振幅分布,但流过任一近场“管道”截面的功率恒等于总的辐射功率、随着向远场区的接近,功率密度逐渐趋于1/R2规律变化4功率传输若收、发天线相互处于远场区内,相距为R,若已知发射功率为P1,问接收天线接收的功率为多少?这是-个很有实际用途的工程向题无论通信、需达或电视、播,只要是无线信总传输系统都会面临这题,它与天线特性密切相关,因此,下面进行简要讨论设收发天线设置的相对坐标如图1-5所示。发射线输入功率为P,天线效率为,则辐射功率将是P该辐射功率P住接收天线处产生的功率密度为日,q)D).(6,g)4πR

关于5G通信和无线传输的相关知识5G Mobile and wirelessCommunications TechnologyEDITED BYAFIF OSSEIRANEricssonJOSE F MONSERRATUniversitat politecnica de valenciaPATRICK MARSCHCAMBRIDGEUNIVERSITY PRESSCAMBRIDGEUNIVERSITY PRESSUniversity Printing House, Cambridge CB2 8BS, United KingdomCambridge University Press is part of the University of CambridgeIt furthers the Universitys mission by disseminating knowledge in the pursuit ofeducation learning and research at the highest international levels of excellencewww.cambridge.orgInformationonthistitlewww.cambridge.org/9781107130098C Cambridge University Press 2016This publication is in copyright. Subject to statutory exceptionand to the provisions of relevant collective licensing agreementsno reproduction of any part may take place without the writtenpermission of Cambridge University PressFirst published 2016Printed in the United Kingdom by TJ International Ltd. Padstow Cornwalla catalogue record for this publication is available from the british libraryLibrary of Congress Cataloguing in Publication dataOsseiran. Afif editor5G mobile and wireless communications technology /[edited by] Afif Osseiran, EricssonJose F monserrat, Polytechnic University of Valencia, Patrick Marsch, Nokia NetworksNew York: Cambridge University Press, 2016LCCN2015045732|ISBN978110713009( hardback)LCSH: Global system for mobile communications. Mobile communication systems- StandardsLCC TK5103483A152016DDC62138456dc23Lcrecordavailableathttp://icCn.loc.gov/2015045732IsBN 978-1-107-13009-8 HardbackCambridge University Press has no responsibility for the persistence or accuracy ofURLS for external or third- party internet websites referred to in this publicationand does not guarantee that any content on such websites is, or will remainaccurate or appropriateTo my new born son S, my twin sons H& N, my wife L s-y for her unwaveringencouragement, and in the memory of a great lady my aunt K eA OsseiranTo my son, the proud fifth generation of the name Jose Monserrat. And with thewarmest love to my daughter and wife, for being always there.E MonserratTo my two small sons for their continuous energetic entertainment, and my dearwife for her amazing patience and support.P MarschContentsList of contributorspage xIvForewordAcknowledgmentsXIXAcronymsXXIIIntroduction1. 1 Historical background1.1.1 Industrial and technological revolution: from steam enginesto the internet1. 1.2 Mobile communications generations: from IG to 4G1.1.3 From mobile broadband ( mbb) to extreme MBB1. 1.4 IoT: relation to 5G1.2 From ICT to the whole economy6771.3 Rationale of 5G: high data volume, twenty-five billion connecteddevices and wide requirements1.3.1 Security1.4 Global initiatives1. 4.1 METIS and the 5G-PPP1. 4.2 China: 5G promotion group2241. 4.3 Korea: 5G Forum141. 4.4 Japan: ARIB 2020 and Beyond Ad Hoc1. 4.5 Other 5G initiatives14.6 Iot activities1.5 Standardization activities445551.5.1ITU-R1.5.23GPP161.5.3 EEE161.6 Scope of the book16References185G use cases and system concept212. 1 Use cases and requirements212.1.1 Use cases212. 1.2 Requirements and key performance indicatorsContents2.2 5G system concept322.2.1 Concept overview322. 2.2 Extreme mobile broadband342.2.3 Massive machine-type communication362.2.4 Ultra-reliable machine-type communication382.2.5 Dynamic radio access network392.2.6 Lean system control plane432. 2. 7 Localized contents and traffic flows52.2.8 Spectrum toolbox2. 3 Conclusions48References48The 5g architecture503.1 Introduction503.1.1 NFV and SDN503.1.2 Basics about ran architecture533.2 High-level requirements for the 5G architecture563.3 Functional architecture and 5g flexibility573.3.1 Functional split criteria583.3.2 Functional split alternatives593.3.3 Functional optimization for specific applications3.3.4 Integration of lte and new air interface to fulfill 5Grequirements3.3.5 Enhanced Multi-RAT coordination features663. 4 Physical architecture and 5G deployment3.4.1 Deployment enablers673.4.2 Flexible function placement in 5G deployments713.5 Conclusions74References75Machine-type communications774.1 Introduction774.1.1 Use cases and categorization of mto774.1.2 MTC requirements804.2 Fundamental techniques for MTC834.2.1 Data and control for short packets834.2.2 Non-orthogonal access protocols854.3 Massive mtc864.3.1 Design principles864.3.2 Technology components864.3. 3 Summary of mMTC features944.4 Ultra-reliable low-latency MTC944.4. 1 Design principles944.4.2 Technology componentsContents4.4.3 Summary of uMTC features1014.5 Conclusions102References103Device-to-device(D2D)communications1075.1 D2D: from 4G to 5G1075.1.1 D2D standardization: 4G LTE D2D1095.1. 2 D2D in 5G: research challenges1125.2 Radio resource management for mobile broadband D2D1135.2.1 RRM techniques for mobile broadband d2d5.2.2 RRM and system design for D2D1145.2.3 5G D2D RRM concept: an example5.3 Multi-hop d2d communications for proximity and emergencyservices1205.3.1 National security and public safety requirements in 3GPPand Metis1215.3.2 Device discovery without and with network assistance125.3.3 Network-assisted multi-hop d2d communications1225.3.4 Radio resource management for multi-hop D2D1245.3.5 Performance of D2D communications in the proximitcommunications scenario1255. 4 Multi-operator d2d communication1275.4.1 Multi-operator D2D discovery275.4.2 Mode selection for multi-operator D2D1285.4.3 Spectrum allocation for multi-operator D2D295.5 Conclusions133References1346Millimeter wave communications1376. 1 Spectrum and regulations1376.2 Channel propagation1396.3 Hardware technologies for mm W systems1396.3.1 Device technology1396.3.2 Antennas1426.3.3 Beamforming architecture1436.4 Deployment scenarios6. 5 Architecture and mobility1466.5.1 Dual connectivit1476.5.2 Mobility1476.6 Beamforming1496.6. 1 Beamforming techniques1496.6.2 Beam finding1506.7 Physical layer techniques1526.7.1 Duplex scheme152

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信号处理滤波器设计-基于MATLAB和Mathematica

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