数字通信原理与技术（第3版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王兴亮，寇宝明 编

图书标签:

• 数字通信
• 通信原理
• 信号处理
• 信息论
• 现代通信
• 无线通信
• 通信工程
• 高等教育
• 教材
• 第三版

出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560622101

版次：3

商品编码：11324199

包装：平装

丛书名： 高等学校信息工程类专业“十二五”规划教材

开本：16开

出版时间：2009-05-01

用纸：胶版纸

页数：376

字数：573000

正文语种：中文

内容简介

　　《数字通信原理与技术（第3版）》全面系统地介绍了现代数字通信原理和通信技术。全书共11章，内容包括绪论、模拟信号的调制与解调、模拟信号的数字传输、多路复用与数字复接、准同步与同步数字传输体系、数字信号的基带传输、数字信号的频带传输、同步原理、差错控制编码、伪随机序列及应用、宽带接入网技术。《数字通信原理与技术（第3版）》兼顾信息技术本科教育和高职高专教育的特点，系统性强，内容编排连贯；注重基本概念、基本原理的阐述，对系统基本性能的物理意义解释明确；强调通信新技术在实际通信系统中的应用；注意知识的归纳、总结，并附有适量的思考与练习题。参考学时为60～80学时。
　　《数字通信原理与技术（第3版）》语言简练，通俗易懂，叙述深入浅出，层次分明，适用面宽，可作为信息类本科各专业和高职高专通信工程、计算机通信、信息技术和其他相近专业的教材，也可供相关的科技人员阅读和参考

目录

第1章 绪论
1.1 通信的发展
1.1.1 通信发展简史
1.1.2 通信技术的发展与展望
1.2 通信的概念
1.2.1 通信的定义
1.2.2 通信的分类
1.2.3 通信方式
1.3 通信系统
1.3.1 通信系统的模型
1.3.2 模拟通信系统
1.3.3 数字通信系统
1.3.4 数字通信的主要优缺点
1.4 信息论基础
1.4.1 信息及其量度
1.4.2 平均信息量
1.5 通信系统的性能指标
1.5.1 一般通信系统的性能指标
1.5.2 通信系统的有效性指标
1.5.3 通信系统的可靠性指标
1.6 通信信道的基本特性
1.6.1 肩道的概念
1.6.2 传输信道
1.6.3 信道内的噪声
1.6.4 常见的几种噪声
1.6.5 信道容量
本章小结
思考与练习1

第2章 模拟信号的调制与解调
2.1 模拟信号的线性调制
2.1.1 常规双边带调制（AM）
2.1.2 抑制载波双边带调制（DSB-SC）
2.1.3 单边带调制（SSB）
2.1.4 残留边带调制（VSB）
2.1.5 模拟线性调制的一般模型
2.1.6 线性调制系统的抗噪声性能
2.2 模拟信号的非线性调制
2.2.1 基本概念
2.2.2 窄带调频（NBFM）
2.2.3 宽带调频（WBFM）
2.2.4 调频信号的产生与解调
2.2.5 调频系统的抗噪声性能
2.3 模拟调制方式的性能比较
本章小结
思考与练习2

第3章 模拟信号的数字传输
第4章 多路复用与数字复用
第5章 准同步于同步数字传输体系
第6章 数字信号的基带传输
第7章 数字信号的频带传输
第8章 同步原理
第9章 差错控制编码
第10章 伪随机序列及应用
第11章 宽带接入网技术
参考文献

前言/序言

《现代信息传输：理论、编码与应用》 内容概述 本书深入探讨了现代信息传输的基石——数字通信的原理与技术。在信息爆炸的时代，高效、可靠地传输海量数据已成为衡量技术进步的关键指标。本书从信息论的基本概念出发，循序渐进地阐述了数字通信系统的组成、关键环节以及实现这些环节的核心技术。我们将一同剖析信息是如何被编码、调制、传输，并最终在接收端被精确还原的。内容涵盖了信号的离散化、量化、编码、信道模型、噪声影响、检测与估计理论、纠错编码，以及各种先进的调制解调技术和多址接入技术。同时，本书也关注了数字通信在实际应用中的挑战与解决方案，例如无线通信、光纤通信、卫星通信等领域的发展动态与前沿技术。 详细内容介绍 第一部分：信息论基础与信号表示 1. 信息度量与信源编码 信息熵 (Entropy)：我们首先从信息论的奠基石——熵的概念入手。熵衡量了信息源的不确定性，即平均而言，每个符号所携带的信息量。我们将学习如何计算离散信源和连续信源的熵，以及熵率的概念，理解信源编码的终极目标——接近信源的熵极限。 互信息 (Mutual Information)：互信息度量了两个随机变量之间的统计相关性，是理解信道容量的关键。我们将探讨互信息如何量化一个随机变量提供关于另一个随机变量的信息量。 信源编码定理 (Source Coding Theorem)：我们将深入理解信源编码定理，它指出了任何信源的信息都可以无损地压缩到其熵的平均值，并讨论常见的无损信源编码方法，如霍夫曼编码（Huffman Coding）和算术编码（Arithmetic Coding），分析它们的原理、优缺点及应用场景。 有损信源编码：对于某些应用，可以容忍一定程度的信息损失以换取更高的压缩率。我们将介绍均方误差（Mean Squared Error, MSE）等失真度量，以及差值脉冲编码调制（Differential Pulse Code Modulation, DPCM）和预测编码（Predictive Coding）等有损编码技术。 2. 数字信号表示与采样 采样定理 (Sampling Theorem)：模拟信号如何转化为数字信号是数字通信的第一步。我们将详细阐述奈奎斯特-香农采样定理，理解为了不失真地恢复原始模拟信号，采样频率必须高于信号最高频率的两倍。我们将讨论采样过程中可能出现的混叠（Aliasing）现象及其避免方法。 量化 (Quantization)：将采样后的连续值映射到有限个离散值是量化过程。我们将介绍均匀量化和非均匀量化（如μ-律和A-律），分析量化误差（Quantization Error）的来源和性质，并探讨如何通过优化量化器来减小量化噪声对信号质量的影响。 脉冲编码调制 (Pulse Code Modulation, PCM)：PCM是目前最广泛应用的数字信号表示方法，本书将详细解析PCM的编码流程，包括采样、量化和编码，并分析其性能指标，如信噪比（Signal-to-Noise Ratio, SNR）。 第二部分：信道模型与传输 1. 通信信道模型 加性高斯白噪声 (Additive White Gaussian Noise, AWGN) 信道：AWGN信道是通信系统分析中最常用的模型。我们将详细描述其统计特性，包括噪声的均值、方差和功率谱密度，并理解它如何影响信号的传输质量。 衰落信道 (Fading Channels)：在无线通信中，信号会受到多径传播、反射、散射等因素的影响，导致信号强度随时间和空间发生随机变化，即衰落。我们将介绍不同类型的衰落信道，如平坦衰落（Flat Fading）和频率选择性衰落（Frequency-Selective Fading），并探讨其统计模型。 其他信道模型：根据不同的应用场景，还会介绍如脉冲响应（Impulse Response）模型、马尔可夫模型等。 2. 信号检测与估计 最大似然检测 (Maximum Likelihood Detection)：在噪声干扰下，如何从接收到的信号中恢复出原始信息是最关键的问题。我们将介绍最大似然检测准则，它旨在选择最可能产生观测结果的发送信号。 最大后验概率检测 (Maximum A Posteriori Probability, MAP)：与最大似然检测不同，MAP检测会考虑信号发送的先验概率，在某些情况下能提供更好的性能。 符号间干扰 (Inter-Symbol Interference, ISI)：当信号的持续时间在信道中发生展宽，导致相邻符号之间发生重叠，即产生符号间干扰。我们将分析ISI的成因，并介绍如何通过均衡技术（Equalization）来抑制ISI。 维特比算法 (Viterbi Algorithm)：对于卷积编码（Convolutional Coding）的解码，维特比算法是一种高效的最大似然序列估计算法，我们将详细解析其工作原理。 第三部分：数字调制与解调 1. 基带传输 数字基带信号：在进行带通传输之前，数字信号通常以基带形式传输。我们将介绍常见的基带信号波形，如归零（RZ）码、不归零（NRZ）码、曼彻斯特编码（Manchester Coding）等，分析它们的频谱特性和在信道中的传输性能。 2. 带通传输（调制） 幅度键控 (Amplitude Shift Keying, ASK)：通过改变载波的幅度来表示数字信息。我们将分析ASK的原理、星座图，并讨论其在噪声环境下的性能。 频率键控 (Frequency Shift Keying, FSK)：通过改变载波的频率来表示数字信息。我们将分析FSK的原理、星座图，以及其在不同条件下的表现。 相位键控 (Phase Shift Keying, PSK)：通过改变载波的相位来表示数字信息。我们将重点介绍二相相移键控（BPSK）、四相相移键控（QPSK）以及更高阶的MPSK。 正交幅度调制 (Quadrature Amplitude Modulation, QAM)：QAM结合了ASK和PSK的优点，通过同时改变载波的幅度和相位来传输信息，是现代通信中广泛使用的调制方式。我们将详细介绍QPSK、16-QAM、64-QAM等。 连续相位调制 (Continuous Phase Modulation, CPM)：CPM，如高斯最小频移键控（GMSK），具有恒定的包络，在非线性放大器和存在强烈衰落的信道中表现良好。 3. 解调 相干解调 (Coherent Demodulation)：在接收端需要精确恢复载波信号的相位才能进行准确解调。我们将介绍不同调制方式的相干解调原理。 非相干解调 (Non-coherent Demodulation)：不需要恢复载波相位即可进行解调，但性能通常不如相干解调。 最佳接收机：基于最小错误概率的原则，我们将探讨如何设计最优的接收机，以及其与最大似然检测的关系。 第四部分：信道编码与差错控制 1. 差错的来源与类型 随机错误 (Random Errors)：由于噪声引起的单个比特翻转。 突发错误 (Burst Errors)：由于干扰或信道特性导致的连续多个比特翻转。 2. 分组码 (Block Codes) 汉明码 (Hamming Codes)：一种简单但有效的线性分组码，能够检测和纠正一位错误。 循环码 (Cyclic Codes)：具有循环对称性的分组码，在编码和解码上效率较高。我们将介绍多项式表示法，以及CRC（Cyclic Redundancy Check）码在错误检测中的应用。 BCH码 (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem Codes)：一种强大的纠错码，能够纠正多个随机错误，具有较好的纠错能力。 里德-所罗门码 (Reed-Solomon Codes, RS Codes)：一种非二元码，对突发错误具有极强的纠正能力，广泛应用于CD、DVD、条形码等领域。 3. 卷积码 (Convolutional Codes) 编码器结构：介绍卷积码的移位寄存器和模二加法器构成。 生成多项式 (Generator Polynomials)：描述卷积码的特性。 维特比译码 (Viterbi Decoding)：前面已介绍，是卷积码最常用的高效译码算法。 软判决与硬判决译码：区分接收信号的置信度信息在译码过程中的作用。 4. 现代信道编码 Turbo码 (Turbo Codes)：早期最成功的现代信道编码技术之一，通过迭代译码实现接近香农极限的性能。 LDPC码 (Low-Density Parity-Check Codes)：比Turbo码更具优势的编码技术，在许多现代通信标准中得到应用。 Polar码 (Polar Codes)：被证明是最优信道编码，适用于二进制输入输出的离散无记忆信道。 第五部分：多址接入与多用户通信 1. 多址接入技术 (Multiple Access Techniques) 频分多址 (Frequency Division Multiple Access, FDMA)：将可用频带划分为多个不重叠的子带，分配给不同的用户。 时分多址 (Time Division Multiple Access, TDMA)：将通信时隙划分为多个不重叠的子时隙，分配给不同的用户。 码分多址 (Code Division Multiple Access, CDMA)：使用不同的扩频码来区分不同的用户，允许所有用户在同一频段上同时通信。 正交频分复用 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)：将高速数据流分割成多个低速数据流，在多个正交的子载波上同时传输，是4G、5G等现代无线通信的关键技术。 2. 多输入多输出 (MIMO) 系统 MIMO原理：利用多个发射天线和多个接收天线来提高通信系统的吞吐量和可靠性。 空间复用 (Spatial Multiplexing)：在不同天线上传输独立的数据流。 分集技术 (Diversity Techniques)：通过多条信道传输相同数据，提高信号的鲁棒性。 波束成形 (Beamforming)：将信号能量聚焦到特定方向，提高接收信号强度和抑制干扰。 第六部分：先进通信系统与前沿技术 1. 无线通信系统 蜂窝通信（1G-5G）：从模拟通信到5G的演进，介绍各代蜂窝移动通信系统的核心技术和发展趋势。 Wi-Fi技术：介绍Wi-Fi的标准、工作原理以及在局域网中的应用。 蓝牙技术：介绍蓝牙的短距离无线通信技术。 2. 有线通信系统 光纤通信：介绍光纤作为传输介质的优势，以及光调制、光解调、光放大器等关键技术。 DSL (Digital Subscriber Line)：利用电话线传输高速数据的技术。 3. 卫星通信：介绍卫星通信的架构、轨道类型、上行/下行链路设计。 4. 网络编码 (Network Coding)：一种在网络节点处进行信息混合和编码的技术，能够提高网络吞吐量和鲁棒性。 5. 人工智能在通信中的应用：探讨机器学习、深度学习等AI技术在信道估计、信号检测、资源管理等通信领域的应用前景。 学习目标 通过本书的学习，读者将能够： 深刻理解数字通信系统的基本原理和组成部分。 掌握信息论的核心概念，并理解其在通信系统设计中的指导意义。 熟悉各种数字调制解调技术，并能够分析其性能。 理解信道编码的原理，掌握不同类型纠错码的特点和应用。 掌握多址接入技术，理解其在多用户共享通信资源中的作用。 了解现代通信系统中的关键技术，如OFDM、MIMO等。 初步了解通信领域的最新发展和前沿技术。 适用对象 本书适合通信工程、电子工程、计算机科学与技术等相关专业的本科生、研究生，以及从事通信系统设计、研发、测试和维护的工程师和技术人员。对于对信息传输和数字通信感兴趣的广大学者和技术爱好者，本书也将是一本不可多得的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

读完《数字通信原理与技术（第3版）》，我最大的感受就是它在实际应用层面做得非常扎实。这本书并没有仅仅停留在理论层面，而是花了大量的篇幅去讲解这些原理在实际通信系统中是如何实现的。 例如，在讲解纠错码的部分，书中不仅详细介绍了不同编码方式的数学原理，还通过图示和流程图，生动地展示了编码器和译码器的具体结构和工作过程。我之前总是觉得这些编码很抽象，但通过这本书，我终于明白了它们是如何在实际通信中保证数据传输的可靠性的。 此外，书中还涉及了一些现代通信系统的关键技术，比如无线通信中的多径衰落和干扰问题，以及如何通过各种抗衰落和抗干扰技术来解决这些问题。这些内容都非常贴近实际工程应用，让我能够将课堂上学到的理论知识与实际工程需求联系起来，有了更强的实践能力。 这本书的图文并茂也是一大亮点，大量的波形图、星座图、系统框图等，帮助我更直观地理解复杂的概念。即使遇到一些比较难懂的公式，结合图示也能更容易理解其物理意义。 总的来说，《数字通信原理与技术（第3版）》是一本非常实用的教材，它在理论深度和工程实践之间找到了一个很好的平衡点，对于想要深入了解数字通信技术并具备一定实践能力的读者来说，是非常宝贵的资源。

评分☆☆☆☆☆

《数字通信原理与技术（第3版）》这本书，给我最深刻的印象是它在概念的引入和层层递进的讲解方式上做得非常到位。作者似乎非常懂得初学者的思维方式，总是在引入一个新概念之前，先给出一个通俗易懂的类比，或者先介绍它的背景和必要性。 比如，在讲到采样和量化时，并没有一开始就抛出公式，而是先用一个生活中的例子，比如录音机的声音采集过程，来引导读者理解信号为什么要被离散化。这种循序渐进的教学方法，让我在面对一些看似枯燥的数学公式时，不会感到望而生畏，反而能更积极地去探究背后的原理。 书中对一些基本概念的定义也力求严谨，并且在每个概念后面都会给出相应的数学推导和解释，确保了理论的准确性。同时，作者并没有回避一些难点，比如在讲解功率谱密度时，也详细地分析了其物理意义和计算方法，并且提供了相关的练习题来帮助我们巩固理解。 我特别喜欢的是书中附带的一些例子，这些例子通常都非常具有代表性，能够很好地帮助我们理解理论在实际中的应用。即使是一些比较复杂的系统，通过书中的讲解，我也能大致勾勒出其工作流程和关键技术。 总的来说，《数字通信原理与技术（第3版）》是一本非常适合作为入门教材的书籍。它的讲解方式清晰易懂，逻辑性强，能够有效地帮助读者建立起对数字通信的完整认知框架。

评分☆☆☆☆☆

这本书《数字通信原理与技术（第3版）》给我的最大惊喜在于它在内容呈现方式上的创新性。虽然是技术类书籍，但一点都不显得枯燥乏味。作者运用了大量的类比和生活化的语言，将一些抽象的通信概念解释得非常生动形象。 例如，在讲解信息传输的“信道”时，书中用了一个非常贴切的比喻，将其比作一条连接发送方和接收方的“管道”，而信号就像管道里的水流。通过这样的比喻，我能够非常直观地理解到信道本身的特性对信号传输的影响，比如“堵塞”或者“污染”信道会带来什么样的问题。 书中对于一些复杂的数学模型和公式的讲解，也不是简单地罗列，而是通过图示化的方式，将公式背后的逻辑和物理意义展现在我面前。这种“可视化”的讲解方式，极大地降低了我的学习门槛，让我能够更容易地去理解和掌握这些内容。 而且，书中还融入了一些历史发展的脉络，比如简单介绍了一些通信技术的演进过程，这让我对整个数字通信领域有了更宏观的认识，也更能理解当前技术发展的重要性。 另外，这本书的语言风格非常灵活，有时严谨得体，有时又带着一丝幽默感，这让我在阅读过程中始终保持着一种轻松愉悦的心情。我甚至会在闲暇时间主动去翻阅，去发现书中一些有趣的细节。 总而言之，《数字通信原理与技术（第3版）》是一本非常值得称赞的教材，它不仅内容丰富，而且在讲解方式上做得非常出色，能够有效地激发读者的学习兴趣，并且帮助读者建立起对数字通信的深刻理解。

评分☆☆☆☆☆

从一个读者的角度来看，《数字通信原理与技术（第3版）》这本书最大的特点在于其内容的全面性和理论的深度。它几乎涵盖了数字通信领域的所有核心内容，从最基础的信号表示、编码，到更复杂的调制解调、多址技术，再到一些现代通信系统的关键技术，都进行了详尽的阐述。 对于一些深入的概念，比如信道容量、信息熵、纠错编码等，书中都进行了非常详尽的数学推导和理论分析。作者并没有仅仅停留在给出结论，而是详细地展示了推导过程，让我能够理解这些结论是如何得出的，也为我进一步的学习打下了坚实的理论基础。 我尤其欣赏的是书中对一些数学工具的运用，比如傅里叶变换、概率论等，在讲解通信原理时，作者能够巧妙地将这些数学工具融入其中，并且给出清晰的解释，让我明白这些数学工具在通信领域的重要性。 这本书的习题设计也很有水平，大部分习题都具有一定的挑战性，能够帮助我检验对知识的掌握程度。而且，很多习题都与实际问题相结合，让我能够体会到理论的实际应用价值。 当然，这本书的理论深度也意味着它对读者的数学基础有一定的要求。如果读者在学习过程中能够具备一定的微积分、线性代数和概率论基础，那么学习起来会更加得心应手。 总而言之，《数字通信原理与技术（第3版）》是一本内容扎实、理论深刻的数字通信教材，对于想要深入研究数字通信原理的读者来说，绝对是一本不可多得的参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字通信原理与技术（第3版）》真是让我耳目一新！作为一名通信工程专业的学生，我之前接触过不少同类的书籍，但这一本在内容深度和广度上都做得相当出色。它不仅仅是理论的堆砌，更注重将抽象的概念具象化，通过大量的图示和实例，让我对信号的调制解调、信道编码、多址接入等核心技术有了更为直观的理解。 尤其让我印象深刻的是，书中对一些前沿技术的介绍，比如OFDM、MIMO等，虽然我目前还没有深入学习，但书中清晰的原理讲解和发展趋势分析，为我后续的学习打下了坚实的基础。而且，作者在阐述复杂理论时，采用了由浅入深的循序渐进的方式，即使是一些我之前觉得晦涩难懂的部分，也能在阅读后豁然开朗。 另外，这本书在排版和语言上也做得很好，清晰的章节划分、适度的篇幅，以及流畅的中文表达，都大大提升了阅读体验。不像有些技术书籍，读起来像是在啃一本枯燥的字典，《数字通信原理与技术（第3版）》更像是一次引人入胜的探索之旅。我甚至会在课余时间主动翻阅，去钻研那些让我好奇的技术细节。 总而言之，这是一本非常值得推荐的数字通信教材，它不仅能够帮助我扎实掌握通信工程的基础知识，更能激发我对这个领域的学习热情。我相信，无论是初学者还是有一定基础的读者，都能从中受益匪浅。