世界著名计算机教材精选：数字通信技术 [Digitale Kommuinikation Vernetzen, Multimedia,Sicherheit] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[德] Christoph Meinel，[德] Harald Sack 著，季松，程峰 等 译

图书标签:

• 数字通信
• 通信原理
• 信号处理
• 信息论
• 无线通信
• 多媒体通信
• 网络安全
• 现代通信
• 计算机教材
• 通信技术

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302371700

版次：1

商品编码：11623540

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名： 世界著名计算机教材精选

外文名称：Digitale Kommuinikation Vernetzen, Multimedia,Sicherheit

开本：16开

出版时间：2015-01-01

用纸：

编辑推荐

　　（1）叙述了数字信息和数字通信技术的基础知识以及其产生的历史背景，从史前的洞穴壁画开始，直到今天的万维网。
　　（2）系统地描述了互联网的文本、音频、图像和视频信息编码方法和过程。
　　（3）介绍了网络以及网络安全技术的基础知识和应用。
　　（4）集知识性和技术性于一体，既可作为高等院校相关专业的入门教材，也可作为数字通信技术的科普读物。

内容简介

　　《世界著名计算机教材精选：数字通信技术》是描述现代数字化技术三部曲中的第一部，简明扼要地叙述了数字信息和数字通信技术的基础知识以及其产生的历史背景，包括从史前的洞穴壁画到今天的万维网。全书系统地描述了互联网的文本、音频、图像和视频信息编码方法和过程，此外，还重点介绍了网络以及网络安全技术的基础知识和应用。
　　《世界著名计算机教材精选：数字通信技术》集知识性和技术性于一体，不仅可以作为高等院校计算机相关专业本科生进入专业课学习的一本入门教材，也可作为网络开发人员学习和工作的参考书，还适合作为对数字通信技术感兴趣读者的科普读物。

内页插图

目录

第1章 绪论
1.1 数字产品
1.2 数字通信及其基础
1.3 数字通信指南
1.4 术语表

第2章 历史回顾
2.1 文字的发展
补充材料1：语言的发展
2.2 第一个通信网络
2.3 印刷的发展
2.4 报业的诞生
2.5 电力和电信系统
2.5.1 光学电报
2.5.2 电子电报
2.6 个人通信的推进
2.6.1 电话
2.6.2 从留声机到唱片机
2.6.3 摄影
2.7 无线通信 ——广播和电视
2.7.1 无线电电报
2.7.2 无线电广播
2.7.3 电影和电影院
2.7.4 电视
2.7.5 模拟和数字录制方法
2.8 个人计算机的通信及管理
2.9 互联网和万维网之间不可分割的历史
2.9.1 阿帕网 ——一切的起源
2.9.2 互联网走进大众生活
2.9.3 万维网彻底改变了互联网
2.9.4 Web 2.0和语义网 ——万维网的未来
2.10 术语表

第3章 计算机网络通信基础知识
3.1 基本术语和概念
3.1.1 通信和数据传输
3.1.2 通信系统分类
3.2 计算机网络与分组交换
3.2.1 传统点对点连接
3.2.2 电路交换网络
3.2.3 从电路交换到分组交换
3.2.4 分组交换原理
3.2.5 分组交换的优点
3.2.6 报文头
3.2.7 分组交换的缺点
3.2.8 无连接网络服务和面向连接的网络服务
3.2.9 计算机网络服务范式
3.2.10 错误检测与校正
补充材料2：错误检测与纠错码
3.3 计算机网络性能指标
3.3.1 用户性能指标
3.3.2 定性的性能准则
3.3.3 服务质量
补充材料3：分组交换网络中的延迟
3.4 通信协议
3.4.1 协议族
3.4.2 层模型
补充材料4：ISO/OSI分层模型
3.4.3 互联网和 TCP/IP分层模型
3.4.4 协议功能
3.5 术语表

第4章 多媒体数据及其编码
4.1 媒体的多样性和多媒体格式问题
4.2 信息和编码
4.2.1 信息和熵
4.2.2 冗余——带来的是价值还是浪费
4.3 文本的数据格式与压缩
4.3.1 文字编码
补充材料5：统一码标准
4.3.2 文本压缩
补充材料6：数据压缩的简单算法
4.4 图形的数据格式与压缩算法
补充材料7：什么是颜色——颜色和颜色系统
4.4.1 图形数据行程长度编码的变量
4.4.2 LZW-算法
4.4.3 GIF-格式
补充材料8：GIF文件结构
4.4.4 PNG格式
4.4.5 JPEG格式
补充材料9：JPEG压缩和JPEG文件格式
4.5 音频的数据格式与压缩方法
4.5.1 模拟-数字转换
4.5.2 无损压缩的音频数据格式
4.5.3 音频压缩
4.5.4 MPEG音频编码
补充材料10：MPEG-1音频编码
补充材料11：MP3文件结构
4.5.5 其他音频压缩方法
4.5.6 流媒体技术
4.6 视频和动画：数据格式及压缩
4.6.1 数字化视频编码
4.6.2 视频信号的压缩
4.6.3 运动补偿和运动预测
4.6.4 MPEG压缩：关键问题
4.6.5 MPEG压缩：基本步骤
4.6.6 MPEG-2标准
补充材料12：MPEG数据格式
4.6.7 MPEG-4标准
4.6.8 MPEG-7标准
4.6.9 MPEG-21标准
补充材料13：其他视频格式和压缩方法
4.7 术语表

第5章 数字安全
5.1 计算机网络安全基础
5.1.1 安全目标
5.1.2 加密原理
5.2 保密性和加密
5.2.1 对称加密算法
补充材料14：历史上简单的加密算法
补充材料15：数据加密标准(DES)和高级加密标准(AES)
5.2.2 非对称加密算法
补充材料16：RSA公钥加密算法
5.2.3 身份验证
5.3 数字签名
5.3.1 数据完整性和真实性
5.3.2 信息摘要
补充材料17：密码学中的Hash函数
5.4 公共密钥基础设施和证书
5.4.1 密钥分发中心
5.4.2 数字证书认证机构
5.4.3 信托模式
5.5 术语表

第6章 后记
附录A 人物索引
附录B 缩略语
表格索引
插图索引
参考文献

前言/序言

　　那些原本一直被认为是惊叹不已的事物，在今天的日常生活中似乎已经变得习以为常了：旧时，整个人类都梦想着能够拥有一种跨越时间和空间界限的移动性，而这一梦想在最近的 10年间已经在很大程度上得到了实现，这是人类历史上前所未有的。而且，这种发展并不只是意味着单一的物理定律被打破。人类已经在一种无纸化、虚拟的形式中了解到了许多生活中意想不到的事情。这里的无纸化意味着，将事物本身转换成它们数字化的“影子”，即使用 0和 1的形式来描述和编码，这种形式可以通过电磁信号以光的速度被传输，并且能够被任何计算机所接收。计算机和互联网这两种技术的发展实现了如下的功能：计算机提供了平台，在这种平台下事物都是以数字影子的形式存在的，同时这些数字影子能够被重新绘制、加工、链接和存储，而互联网则提供了让这些数字影子几乎可以以光的速度向世界上的任何一个地方传输的可能性，这样这些数字影子就能够在世界另一端的计算机上发挥自己的作用。
　　事实上，计算机和互联网在人类的历史上只能算是极微小的技术发展，但是却从根本上改变了人类的生活和行为。在经历 19世纪和 20世纪的工业革命后，我们身体的活动功能得到了飞速的提高，汽车、飞机、宇宙飞船等工具极大地扩展了人类的活动半径，而计算机和互联网技术作为数字化革命的驱动力又将我们精神上的流动性提高到了一个以前难以想象的程度，将我们心理活动的半径从身体的限制中解放了出来。如果想将一个人从一个大陆送往另一个大陆，那么即使使用最现代化的交通工具，可能也需要花费几个小时的时间，但是借助于互联网，这种距离几乎在瞬间就可以被缩短成零。情绪、想法和指示可以被立即传递，同时远程的接收方也能够在几秒钟内给出愿望和要求，而这种交流的成本相比较与物理流动却是少得多。
　　到目前为止，互联网才出现四十多年，万维网也才推出了十几年，基于这些技术还非常的年轻，以及计算机和网络技术迅猛发展的势头不减，可以预见，社会、经济和私人领域通过这种数字化革命还将继续发生变化。因此，看看这些技术发展的幕后故事，了解这些技术的基础知识以及理解诸如互联网和万维网究竟是如何工作的将是很有趣的事情。正好，放到你面前的这本书与本作者的另两本书一起，能够为你展现一个易懂的、全面的、可信赖的、内容翔实的和描述详细的指导。
　　本书主要讲述的是数字通信的基本原理，同时详细回顾了通信的历史和相应的技术支持。本书涵盖了通信的基础知识，描述了数字媒体的多样性，以及各种数字媒体的特点和编码方式，同时对在新的数字世界中出现的安全问题也给出了概述。书中使用多维结构的划分，可以让读者尽可能方便地了解更多内容，同时选择有兴趣以及需要的主题进行更深入的了解。其中，多维结构的划分指的是，补充了大量技术细节 (补充材料 )、各章的术语表、涉及的索引以及能够提供查找和进一步阅读的参考文献。
　　在这本书的基础上，稍后还将推出另两本书：《网络技术基础及应用》和《 Web程序设计》，详细介绍互联网和 Web技术的发展和技术细节。例如，当前计算机网络技术、互联网结构中的各个不同的层、 TCP/IP协议族、万维网以及不同的 Web技术，诸如 URL、HTTP、 HTML、CSS、XML、Web编程、搜索引擎、 Web 2.0和语义网，等等。
　　数字通信技术
　　我们尽了最大的努力，想让读者在阅读本书的时候能够感受到这种新的数字世界中数字的魅力，为那些勤奋努力的学生提供一本有用并且全面的教科书，为那些经验丰富的专业人员提供一个可靠的参考工具，使读者能够在自己的专业领域更轻松地将数字通信这种庞大的环境更安心地分类。
　　感谢 Springer出版社的 Hermann Engesser和 Dorothea Glaunsinger对于这本书的信任和以实际行动的支持，还有你们， Ivana和 Anja给予的耐心和宽容，你们付出了无数的周末和节假日，真心感谢你们。
　　Christoph Meinel Harald Sack

数字通信的基石：探索信息传递的奥秘与未来 当今世界，信息如同血液般流淌，连接着我们与远方的亲友，驱动着经济的运转，塑造着社会的形态。而数字通信技术，正是这场信息洪流的强大引擎。它将二进制的比特流转化为声音、图像、文字，跨越时空，实现前所未有的便捷与高效。本书将带领读者深入数字通信的腹地，从基本原理出发，逐层揭示其内在的精妙与技术的力量，并展望其在互联互通、多媒体交互以及信息安全领域的光辉前景。 第一章：数字通信的原理基础 数字通信的核心在于将模拟信息转化为数字信号，并进行高效、可靠的传输。本章将从信息论的经典概念入手，深入剖析信息、噪声、带宽等基本要素。我们将探讨编码与解码的艺术，理解如何将原始数据转化为易于处理的数字序列，以及如何在接收端准确地还原原始信息。对于数字信号的表示，例如采样、量化和编码，我们将进行详细阐述，揭示其背后的数学原理和技术实现。此外，本章还将介绍数字通信系统中至关重要的信道模型，例如加性高斯白噪声信道，并分析不同信道特性对信号传输的影响。通过对这些基础知识的深入理解，读者将为后续更复杂的数字通信技术打下坚实的基础。 第二章：信源编码与数据压缩 为了在有限的传输带宽内传递更多信息，并降低存储成本，信源编码技术应运而生。本章将重点介绍如何有效地压缩数字信息，使其在保持必要信息量的同时，大幅减小数据体积。我们将详细讲解无损压缩和有损压缩两种主要策略。在无损压缩方面，霍夫曼编码、算术编码以及LZ系列算法（如LZ77, LZ78, LZW）的原理与应用将得到深入剖析，这些技术在文本压缩、文件归档等领域发挥着至关重要的作用。在有损压缩方面，我们将探讨感知编码的思想，以及其在图像、音频和视频压缩中的应用。例如，JPEG、MP3、MPEG系列标准的压缩原理，都将是本章的重点内容。通过本章的学习，读者将理解数据压缩的内在逻辑，并能辨析不同压缩算法的优劣及其适用场景。 第三章：信道编码与差错控制 在数字信号传输过程中，噪声和干扰不可避免地会引入错误。信道编码技术，也称为差错控制编码，旨在增加信号的冗余度，使得接收端能够检测并纠正传输过程中出现的错误，从而提高通信的可靠性。本章将深入探讨各种经典的信道编码方案。我们将从线性分组码开始，详细讲解汉明码、循环码等编码的构造与译码方法。随后，我们将转向更强大的卷积码，分析其编码过程和维特比译码算法，这一算法在现代通信系统中仍占据重要地位。此外，我们将介绍Turbo码和LDPC码等现代高性能的信道编码技术，它们在3G、4G、5G等无线通信标准中发挥着核心作用，极大地提升了数据传输的可靠性。本章的学习将使读者深刻理解差错控制在数字通信中的关键作用，以及不同编码技术在性能与复杂度上的权衡。 第四章：数字调制与解调 数字调制是将数字信号映射到模拟载波信号上的过程，以便在通信信道中进行传输。数字解调则是接收端从接收到的模拟信号中恢复出原始数字信号的过程。本章将系统地介绍各种主流的数字调制技术。我们将从基本的幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）和相位键控（PSK）讲起，逐步深入到更复杂的正交幅度调制（QAM）技术，例如16-QAM、64-QAM等。我们将分析不同调制方案的频谱效率、抗噪声性能以及复杂度，并探讨它们在不同应用场景下的选择依据。例如，在无线通信中，QAM因其高频谱效率而得到广泛应用。此外，本章还将介绍最优解调器的概念，并讲解如何通过匹配滤波器等技术来最大程度地降低误码率。 第五章：多路复用技术与多址接入 在有限的通信资源下，如何让多个用户或多个信息流同时共享同一通信链路，是数字通信面临的另一项重要挑战。本章将聚焦于多路复用技术和多址接入技术，它们是实现高效资源利用的关键。我们将详细介绍四种基本的多路复用技术：频分多路复用（FDM）、时分多路复用（TDM）、码分多路复用（CDM）以及波分多路复用（WDM）。我们将分析它们的原理、优缺点以及应用范围。在多址接入方面，我们将探讨时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）、码分多址（CDMA）以及正交频分多址（OFDMA）等技术。特别是OFDMA，作为4G和5G移动通信的核心技术，其高效的资源分配机制将得到重点讲解。通过本章的学习，读者将理解如何通过巧妙的技术组合，实现大规模用户的高效通信。 第六章：数字通信系统的架构与组成 一个完整的数字通信系统是一个复杂而精密的工程，由多个相互协作的子系统构成。本章将从整体视角出发，描绘数字通信系统的典型架构。我们将分解介绍发送端和接收端的主要组成部分，包括信源、信源编码器、信道编码器、调制器、天线、接收机（包括放大器、滤波器、解调器）、信道解码器、信源解码器和信宿。我们将深入探讨每个模块的功能及其在整个系统中的作用。此外，本章还将介绍不同通信系统模型，例如点对点通信、广播通信以及多址通信，并分析它们在实际应用中的典型场景。 第七章：移动通信技术 移动通信技术是数字通信在个人通信领域最广泛、最深入的应用之一。本章将聚焦于移动通信的核心技术。我们将追溯移动通信的发展历程，从第一代模拟移动通信到如今的第五代5G。我们将详细介绍蜂窝网络的工作原理，包括基站、切换、小区覆盖等关键概念。我们将深入剖析2G（GSM）、3G（WCDMA/CDMA2000）、4G（LTE）以及5G的关键技术，例如OFDM/OFDMA、MIMO（多输入多输出）、波束赋形、网络切片等。我们将分析这些技术如何解决移动通信中的带宽、容量、时延和功耗等挑战。通过本章，读者将对我们日常使用的手机通信技术有更深刻的认识。 第八章：互联网与网络协议 互联网是数字通信技术最辉煌的成就之一，它将全球的计算机连接成一个巨大的信息网络。本章将深入探讨互联网的构建基石——网络协议。我们将首先介绍TCP/IP协议族，这是互联网通信的核心。我们将详细讲解TCP（传输控制协议）和IP（网际协议）的工作原理，包括三次握 hand、四次挥手、IP地址分配、路由选择等。此外，我们还将介绍应用层协议，例如HTTP（超文本传输协议）、FTP（文件传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）以及DNS（域名系统）等。通过本章的学习，读者将理解数据如何在互联网上高效、可靠地传输，以及各种应用如何依托这些协议进行通信。 第九章：多媒体通信 随着数字技术的发展，多媒体内容（如高清视频、音频、图像）的传输与交互变得越来越重要。本章将探讨多媒体通信的关键技术。我们将分析用于视频和音频压缩的先进编码标准，例如H.264/AVC、H.265/HEVC以及AAC、Opus等。我们将探讨实时通信（如VoIP、视频会议）的技术挑战，包括延迟、抖动和丢包的管理。此外，本章还将介绍流媒体技术，以及如何通过内容分发网络（CDN）来保证用户获得流畅的多媒体体验。 第十章：信息安全在数字通信中的应用 信息安全是数字通信领域不可或缺的一环。在信息高度互联的时代，保护通信内容的机密性、完整性和可用性至关重要。本章将聚焦于信息安全在数字通信中的应用。我们将介绍加密技术，包括对称加密（如AES）和非对称加密（如RSA），以及它们在保护数据传输中的作用。我们将探讨数字签名技术，它用于验证信息的来源和完整性。此外，本章还将涉及身份认证、访问控制以及安全协议（如TLS/SSL）等概念，它们共同构筑了数字通信的安全屏障。 第十一章：未来展望与新兴技术 数字通信技术的发展从未止步，总有新的突破和方向引领着行业的演进。本章将放眼未来，探讨数字通信领域的最新趋势和新兴技术。我们将讨论6G通信的潜在技术方向，包括太赫兹通信、人工智能赋能的网络、空天地一体化通信等。我们将分析物联网（IoT）通信的特点和挑战，以及LPWAN（低功耗广域网）等技术的应用。此外，我们还将探讨区块链在通信安全、身份验证和去中心化通信方面的潜力。通过对这些前沿领域的探讨，读者将对数字通信技术的未来发展方向有一个宏观的认识，并激发对该领域更深层次的探索欲望。

评分☆☆☆☆☆

我最近对学习一些更前沿的计算机技术产生了浓厚的兴趣，尤其是在数字通信领域。我一直在寻找一本能够系统性地梳理这个庞大知识体系的书籍。市面上相关的书籍不少，但很多要么过于理论化，要么过于浅显，很难找到那种既有深度又能与实际应用接轨的。我希望能找到一本能够真正帮助我理解数字通信背后原理，同时又能触及到一些最新的发展趋势的书。比如，我特别想了解在5G甚至6G时代，数据传输的效率和质量是如何得到保障的，以及在多媒体通信中，如何实现低延迟、高清晰度的体验。另外，网络安全也是我关注的重点，我希望书中能够探讨在数字通信过程中，如何构建更加坚固的安全防线，保护用户数据的隐私和安全。能够找到一本这样内容全面、深度适中的教材，对我而言意义重大，它将是我在数字通信领域学习道路上重要的指引。

评分☆☆☆☆☆

我一直对科技如何改变我们的生活充满热情，而数字通信技术无疑是这场变革中最核心的驱动力之一。从即时通讯到高清视频流，再到我们如今无处不在的物联网设备，这一切的背后都离不开数字通信的飞速发展。我希望阅读一本能够让我深入了解这一切是如何实现的图书。我特别想知道，在高速增长的数据流量背后，究竟有哪些技术在支撑着如此庞大的网络体系？多媒体通信又是如何在保障用户体验的同时，实现高效传输的？还有，随着网络攻击的日益复杂，数字通信的安全问题也愈发凸显，我渴望了解书中能够提供哪些关于网络安全防护的先进理念和技术手段。这本书的出现，让我看到了一个能够全面解答我心中疑问的窗口，它将帮助我更好地理解我们所处的这个高度互联的数字世界。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我最近对一些计算机领域的热点话题非常感兴趣，尤其是那些能够直接影响我们日常生活方方面面的技术。数字通信技术绝对是其中最显眼的一个。我一直在想，为什么我们的手机信号越来越好，网络速度越来越快？为什么我们可以随时随地进行高清视频通话，享受流畅的多媒体体验？更重要的是，在这个信息爆炸的时代，我们的数据和隐私又该如何得到保障？这些问题一直萦绕在我脑海中。我希望找到一本能够深入浅出地解答这些疑问的书，它不仅要讲解技术原理，更要能展现这些技术是如何被应用到实际生活中，以及它们可能带来的未来发展趋势。一本真正优秀的计算机教材，应该能够激发读者的求知欲，并引领他们探索更广阔的知识领域，我期待这本书能够做到这一点。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，一股浓郁的学术气息扑面而来，让我立刻感受到它是一部经过精心打磨的学术著作。书中的语言风格严谨而精确，每一个术语的定义都力求准确无误，这对于我这种需要严谨治学的人来说，简直是如获至宝。我尤其欣赏作者在阐述复杂理论时所展现出的清晰逻辑和深入浅出的能力。尽管我还没有机会深入到每一章节的具体内容，但仅从其开篇的引言和目录结构来看，就能推测出作者对于数字通信技术的研究有着非常深刻的洞察。我期待书中能够详细介绍各种数字调制解调技术，并分析它们在不同通信场景下的优劣。同时，我也对书中可能涉及到的信道编码、多址技术等内容充满好奇，希望能够通过这本书，系统地掌握这些核心技术，为我日后的学术研究或工程实践打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是让我眼前一亮，相当有质感。我尤其喜欢封面那沉静而富有科技感的配色，以及字体排版的巧妙运用，给人一种专业又不失现代气息的感觉。拿在手里，分量适中，纸张的触感也很好，印刷清晰，细节处理到位，即使是目录页和索引页，也做得一丝不苟，这无疑为阅读体验打下了良好的基础。在翻阅过程中，我发现书中穿插的一些图表设计也相当出色，逻辑清晰，视觉效果直观，能够有效地辅助理解抽象的概念。作者在内容呈现上，似乎也考虑到了不同读者的需求，虽然我还没有深入到技术细节，但从其整体编排来看，应该能够满足从入门到进阶的广泛读者群。我个人对这类书籍的排版和设计一直比较挑剔，但这本书在这方面确实给了我惊喜，它让我感受到出版者在细节上的用心，也让我对接下来的阅读内容充满了期待。我相信，一本优秀的图书，其外在的品质同样重要，它能够传递出内容本身的价值和作者的严谨态度。