通信原理實驗教程：基於NI軟件無綫電教學平颱/高等學校電子信息類專業係列教材 pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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楊宇紅，袁焱，田礫著

圖書標籤:

通信原理
軟件無綫電
NI
實驗教程
電子信息
高等教育
教學平颱
無綫通信
信號處理
通信工程

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齣版社：清華大學齣版社

ISBN：9787302400615

版次：1

商品編碼：11772089

品牌：清華大學

包裝：平裝

叢書名：高等學校電子信息類專業係列教材

開本：16開

齣版時間：2015-09-01

用紙：膠版紙

具體描述

編輯推薦

隨著無綫電通信電路的集成化和通信係統的小型化、數字化、智能化和網絡化，無綫電通信已經開始從模擬轉嚮數字，而且正在嚮軟件型的方嚮發展。軟件無綫電通信是無綫通信係統和計算技術結閤的産物。目前已經廣泛應用於移動通信、衛星通信和軍事等領域。

通信原理和無綫通信等課程都是用一種抽象的講授方法，更加強調理論。這些典型課程中的抽象理論與實踐中的具體應用之間的差異越來越大。為瞭盡快剋服這樣的問題，我們建立瞭開放性的軟件無綫電實驗教學平颱，使得學生能夠在實驗室的環境下快速構建驗證自行設計的通信係統，而且通過軟件的交互性界麵幫助學生更形象的理解概念，並能夠從零散知識點的灌輸發展到建立“係統”的概念。

將軟件無綫電技術應用於通信原理的實踐教學，不僅能夠通過交互性的界麵形象的理解概念，而且在實驗室的環境中就能夠快速構建完整真實的通信係統。本書不僅包括以通信原理教學大綱為主導的核心基礎實驗內容，還包括瞭旨在深化理論和實踐的擴展實驗內容，提供瞭相關的實驗示例，能夠進一步發揮實驗者拓展、創新的能力。

每個實驗，尤其是在基礎實驗篇中，都在實驗原理部分詳細闡述瞭相關的理論基礎；在實驗準備中給齣瞭模塊的具體功能和接口信號，在數字調製解調係統中還提供瞭LabVIEW仿真器，可對模塊進行仿真驗證；在實驗操作中則可依據所提供的參數配置在軟件無綫電平颱上進行實驗。

內容簡介

　　《通信原理實驗教程：基於NI軟件無綫電教學平颱/高等學校電子信息類專業係列教材》描述瞭采用NI公司的軟件無綫電教學平颱進行通信實驗的內容，包括實驗目的及原理、實驗方法和步驟等。全書共分為三個部分：第一部分介紹實驗基礎知識，包括軟件無綫電的概念和NI軟件無綫電教學平颱的軟硬件設備；同時，簡單介紹實驗的基本過程和方法。第二部分為基礎實驗篇，提供9個實驗，以通信原理教學大綱為主導，並結閤工程實踐，以構建AM和FM調製解調係統以及BPSK/4�睶AM數字調製解調係統的主要算法模塊為實驗內容。最後的擴展實驗篇對實驗內容進行瞭拓展，不局限於通信原理的內容，而是需要對無綫通信理論以及其他數字信號處理方法有更深入的瞭解，希望發揮學生的主觀能動性和開拓創新能力。
　　本書內容翔實，將通信理論和工程實踐緊密結閤，藉鑒瞭國際領先的實踐教學經驗。將當前流行的軟件無綫電技術很好地應用於通信原理的實踐教學，讓學生不僅加深瞭對基本概念的理解，而且在實驗室的環境中就能夠快速構建完整真實的通信係統。
　　本書可作為高等院校電子信息類專業的通信實驗教程，也可供相關領域的科研和工程技術人員參考。

前言/序言

通信原理實驗教程：基於NI軟件無綫電教學平颱/高等學校電子信息類專業係列教材

《通信原理實驗教程：基於NI軟件無綫電教學平颱/高等學校電子信息類專業係列教材》是一本麵嚮通信工程、電子信息工程等相關專業學生的實驗指導書。本書旨在通過實踐操作，幫助學生深入理解通信原理的基本概念、掌握通信係統的構建與調試方法，並熟悉現代通信技術的發展趨勢。本書的核心特色在於其緊密結閤瞭NI（National Instruments）公司的軟件無綫電（SDR）教學平颱。SDR技術是現代通信領域的核心技術之一，它將通信係統的硬件功能通過軟件來實現，極大地提高瞭係統的靈活性、可重構性和可擴展性。通過NI的SDR平颱，學生可以直觀地觀察和分析信號在不同通信環節中的傳輸、調製、解調、編碼、解碼等過程，將枯燥的理論知識轉化為生動的實踐體驗。全書內容圍繞通信原理的核心模塊展開，力求覆蓋本科通信原理課程的主要實驗項目。具體來說，實驗內容主要包括以下幾個方麵：一、信號與係統基礎實驗：在正式進入通信係統實驗之前，本書首先會引導學生熟悉SDR平颱的基本操作，並進行一些基礎的信號處理實驗。這包括：信號的産生與顯示：學習生成各種基本信號，如正弦波、方波、三角波、衝激信號等，並通過SDR設備的接收端進行實時顯示和觀察。理解信號的幅度、頻率、相位等參數對波形的影響。傅裏葉變換與頻譜分析：通過實驗，讓學生直觀地理解信號的頻域特性，學習如何利用FFT（快速傅裏葉變換）分析信號的頻譜，識彆信號的帶寬和主要頻率成分。這將為後續的調製解調實驗打下堅實的基礎。采樣與恢復：驗證奈奎斯特采樣定理，觀察不同采樣率下信號的失真情況，並學習如何進行信號的恢復。二、模擬調製與解調實驗：這部分實驗將深入講解幅度調製（AM）、頻率調製（FM）和相位調製（PM）等經典的模擬調製技術。 AM調製與解調：學生將學習如何使用SDR平颱實現DSB-SC（雙邊帶抑製載波）、SSB（單邊帶）和AM（調幅）信號的産生，並進行相應的同步檢波、包絡檢波等解調實驗。通過觀察調製信號的頻譜和時域波形，理解載波、基帶信號與調製信號之間的關係，以及不同調製方式的特點和優缺點。 FM調製與解調：實驗將涵蓋寬帶FM和窄帶FM的調製與解調。學生可以實現FM信號的産生，並掌握調頻解調器的原理和實現，如斜率檢波、PLL（鎖相環）解調等。重點在於理解FM信號的抗噪聲能力和帶寬特性。 PM調製與解調：簡要介紹相位調製，並通過實驗展示其基本原理，與FM調製進行對比。三、數字調製與解調實驗：隨著通信技術的發展，數字通信已經成為主流。本部分將重點介紹各種常見的數字調製解調技術。 ASK（幅度鍵控）和FSK（頻率鍵控）實驗：學生將學習如何利用數字基帶信號控製載波的幅度和頻率，實現ASK和FSK信號的産生，並進行相應的非相乾或相乾解調。 PSK（相位鍵控）和QAM（正交幅度調製）實驗：這是數字調製的核心內容。學生將深入學習BPSK（二進製相移鍵控）、QPSK（四進製相移鍵控）以及更高級的MPSK和MQAM的原理和實現。通過實驗，理解星座圖的概念，分析不同調製方式的功率譜密度、誤碼率與信噪比的關係。匹配濾波器與最佳接收：結閤數字調製解調，本部分會介紹匹配濾波器的原理，並指導學生在SDR平颱上實現，以達到最佳的信噪比和最低的誤碼率。四、信道編碼與解碼實驗：為瞭提高通信係統的可靠性，信道編碼是必不可少的環節。分組碼（如海明碼）：學習分組碼的編碼和譯碼原理，通過實驗驗證海明碼的糾錯能力。捲積碼：介紹捲積碼的生成矩陣、狀態圖、維特比（Viterbi）譯碼算法，並在SDR平颱上實現捲積碼的編解碼，觀察其在有噪聲信道下的糾錯性能。 Turbo碼/LDPC碼（可選）：根據實驗條件和教學需求，可能會介紹更先進的現代編碼技術，如Turbo碼或LDPC碼，讓學生初步瞭解其原理和性能優勢。五、多用戶/多輸入多輸齣（MIMO）通信基礎實驗：為瞭提升頻譜效率和係統容量，現代通信係統廣泛采用多用戶和MIMO技術。時分多址（TDMA）/頻分多址（FDMA）/碼分多址（CDMA）復用技術：通過實驗，學生可以理解如何將有限的信道資源分配給多個用戶，學習簡單的多址接入方法的實現。 MIMO係統基礎：介紹MIMO的基本概念，如分集接收、空間復用等。可能包含簡單的MIMO係統的仿真或基於SDR平颱的實驗，展示其提升數據傳輸速率和可靠性的潛力。六、OFDM（正交頻分復用）實驗： OFDM是4G、5G等現代無綫通信係統中關鍵的技術。 OFDM信號的産生與接收：學生將學習OFDM的基本原理，包括IFFT/FFT的實現，以及循環前綴（CP）的作用。通過實驗，觀察OFDM信號的頻譜特性，理解其抗多徑衰落的優勢。實驗環境與平颱：本書充分利用NI的軟件無綫電硬件（如USRP係列）和LabVIEW、MATLAB/Simulink等開發環境。實驗教程會詳細介紹如何利用這些工具進行信號的生成、處理、分析以及SDR設備的配置和控製。提供配套的實驗源代碼或模型，方便學生進行修改和擴展。教學目標：通過本教程的學習與實踐，學生將能夠： 1. 掌握通信原理的基本概念：深刻理解信號的錶示、頻譜特性、調製解調原理、編碼解碼機製等。 2. 熟悉SDR技術：熟練掌握NI軟件無綫電教學平颱的硬件操作和軟件編程，能夠獨立完成SDR係統的設計與調試。 3. 具備通信係統分析與設計能力：能夠分析不同通信係統的性能，理解關鍵技術的影響，並初步具備設計簡單通信係統的能力。 4. 瞭解現代通信技術發展趨勢：通過SDR平颱對OFDM、MIMO等前沿技術的實踐，為進一步學習和研究打下基礎。 5. 提升工程實踐能力：培養學生獨立思考、動手實踐、解決工程問題的能力，為未來從事通信工程相關工作做好準備。本書內容循序漸進，從基礎的信號處理到復雜的數字調製、信道編碼和OFDM技術，層層遞進，旨在為電子信息類專業學生構建一個紮實的通信原理知識體係，並為他們進入更高級的通信技術學習和實際工程應用奠定堅實的基礎。

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

我是一名即將進入通信工程領域的研一新生，對於如何將課堂上學到的理論知識轉化為實際應用，我感到有些迷茫。這本《通信原理實驗教程：基於NI軟件無綫電教學平颱》的齣現，恰好為我提供瞭一個絕佳的學習機會。我非常看重它所提到的“NI軟件無綫電教學平颱”，因為它代錶瞭現代無綫通信技術的發展方嚮。我希望這本書能夠提供一些關於現代無綫通信係統中關鍵算法的實驗實現，例如，基於DSP的信號生成與處理，以及各種調製解調技術的軟件實現。我尤其對書中關於多徑衰落信道的模擬和對抗的實驗部分感到好奇。多徑效應是無綫通信中普遍存在的問題，如果能夠通過NI平颱模擬不同的信道模型，並進行信道估計和均衡的實驗，這將有助於我深入理解無綫通信的挑戰與解決方案。此外，我希望書中能夠包含一些關於無綫通信係統性能評估的實驗，比如誤碼率、信噪比、吞吐量等指標的測量與分析，這對於我進行未來的科研工作非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我之前對“軟件無綫電”這個概念並沒有一個特彆深入的瞭解，隻知道它是一種趨勢，能夠通過軟件靈活地配置和實現各種無綫通信功能。所以，當我在看到這本《通信原理實驗教程》是以NI軟件無綫電教學平颱為基礎時，我首先想到的是它是否能夠為我打開一扇新的大門，讓我真正領略軟件無綫電的魅力。我非常好奇這本書在介紹NI平颱的使用時，會采用怎樣的方式。是會提供詳細的安裝和配置指南，還是會直接將讀者引入實驗環節？我更傾嚮於後者，因為我的主要目的是學習通信原理的實驗，而不是去鑽研復雜的軟件開發環境。我希望它能像一個經驗豐富的老師一樣，循序漸進地引導我完成每一個實驗，即使我之前對NI平颱一無所知，也能輕鬆上手。另外，這本書的定位是“高等學校電子信息類專業係列教材”，這說明它應該具備一定的學術嚴謹性和係統性。我希望它不僅僅是簡單的實驗指導，更能深入地闡述每個實驗背後的通信原理，並分析實驗結果的意義。例如，在進行某個調製實驗時，我希望書中能夠詳細解釋為什麼要選擇這種調製方式，它的優缺點是什麼，在實際通信係統中有什麼應用，以及通過NI平颱觀察到的現象與理論預測之間存在怎樣的關係。如果書中能夠提供一些思考題或者討論環節，那就更好瞭，這樣可以促使我主動思考，將學到的知識融會貫通。

評分☆☆☆☆☆

我之前接觸的一些通信原理實驗，常常讓我覺得像是在“搭建積木”，完成一些既定的操作，然後得齣預期的結果，但卻很少思考“為什麼”和“怎麼樣”。這本書的標題中“通信原理實驗教程”和“基於NI軟件無綫電教學平颱”的組閤，讓我看到瞭一種更具探索性的可能。我希望這本書不僅僅是教會我如何“做”實驗，更能引導我“思考”實驗。例如，當我們在進行某個調製解調實驗時，我希望書中能夠提齣一些開放性的問題，比如“如果改變某個參數，會發生什麼？”，“如何纔能在這種情況下進一步提高係統的抗乾擾能力？”等等。NI軟件無綫電的靈活性，正是提供這種探索機會的絕佳平颱。我非常期待書中能夠提供一些“為什麼會這樣”的深入分析，不僅僅是給齣結論，而是引導我通過實驗數據去推導結論。我希望能夠看到一些關於實驗結果的統計分析方法，以及如何從實驗數據中提取有用的信息，這對於培養我們的數據分析能力和科學研究素養非常有益。如果書中能夠包含一些與實際通信係統相關的案例分析，將實驗原理與真實世界應用聯係起來，那就更加完美瞭。

評分☆☆☆☆☆

作為一名正在為畢業設計尋找靈感的通信專業大四學生，我一直在尋找一本能夠幫助我鞏固通信原理知識，並提供實際動手能力的參考書。這本《通信原理實驗教程：基於NI軟件無綫電教學平颱》正是我所需要的。我特彆看重它所強調的“NI軟件無綫電教學平颱”。這不僅僅意味著我能夠接觸到前沿的實驗設備，更重要的是，它能夠幫助我理解現代無綫通信係統是如何通過軟件實現的。我非常期待書中能夠提供一些關於數字信號處理在通信係統中的應用的實驗。例如，FIR濾波器和IIR濾波器的設計與實現，以及它們在信號濾波和預處理中的作用。我還希望能夠看到關於OFDM（正交頻分復用）技術的實驗。OFDM作為現代無綫通信（如4G、5G）的核心技術之一，其原理相對復雜，如果能夠通過NI平颱直觀地觀察其子載波的劃分、調製以及解調過程，相信會大大提高我的理解程度。此外，我希望書中在講解每個實驗時，不僅給齣操作步驟，更能深入剖析實驗現象背後的數學原理和物理意義，並鼓勵我們進行更深層次的思考和拓展。

評分☆☆☆☆☆

我是一名即將畢業的通信工程本科生，正在為找工作和進一步深造做準備。在復習通信原理的過程中，我發現很多概念在理論層麵理解起來比較睏難，迫切需要通過實際操作來加深理解。這本《通信原理實驗教程：基於NI軟件無綫電教學平颱》的齣現，正是我一直在尋找的。我非常看重它所提到的“NI軟件無綫電教學平颱”，因為它能夠讓我接觸到行業前沿的工具和技術。我希望書中能夠提供一些關於信息論基礎的實驗，比如熵的計算，信息傳輸率的測量，以及信道容量的概念。我還對書中關於差錯控製編碼的實驗部分充滿興趣。我希望能夠通過實驗來理解捲積碼、BCH碼、LDPC碼等不同類型的糾錯碼的原理，以及它們在提高通信可靠性方麵的作用。我更期待的是，這本書能夠提供一些與實際通信係統相關的項目，讓我有機會將所學的知識應用到更復雜的場景中，比如一個簡單的無綫通信鏈路的設計和實現，或者一個物聯網通信係統的原型開發，這對於我未來的職業發展將大有裨益。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，優秀的實驗教材不僅僅是提供操作指南，更重要的是能夠激發學生的學習興趣和探索精神。這本書的標題中包含瞭“教程”二字，這讓我對它的內容充滿期待。我希望它能夠以一種生動有趣的方式來講解通信原理，而不是枯燥乏味的理論堆砌。例如，在講解采樣和量化時，我希望能夠通過NI平颱直觀地看到連續信號如何被離散化，量化誤差是如何産生的，以及不同量化位數對信號保真度的影響。我還希望能夠看到一些生動的比喻或者類比，來幫助我理解那些抽象的概念。對於一些復雜的算法，比如FFT（快速傅裏葉變換），在理論課上聽起來總是雲裏霧裏，如果能在實驗中通過NI平颱可視化地看到信號的頻譜，並觀察不同參數設置對頻譜的影響，相信會比單純看公式更容易理解。此外，我非常關心這本書的實驗設計是否具有代錶性和前瞻性。它是否涵蓋瞭當前主流的通信技術，比如OFDM、MIMO等？我希望通過這個實驗平颱，我能夠初步接觸到這些前沿的技術，為我未來的學習和研究打下基礎。如果書中能夠提供一些進階實驗或者項目，讓我有機會將所學的知識應用到更復雜的場景中，那就更棒瞭。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對無綫通信技術充滿好奇的大二學生，我一直渴望能夠通過動手實踐來加深對通信原理的理解。過去，我參加過的實驗往往需要自己從零搭建電路，這不僅耗時耗力，而且很容易因為元件的差異或者操作不當而導緻實驗失敗。這本書以NI軟件無綫電教學平颱為基礎，這讓我看到瞭擺脫傳統實驗模式的希望。我非常期待它能夠提供一種更加靈活、高效的學習方式。我希望書中能夠提供一些關於數字調製解調技術的實驗，比如ASK、FSK、PSK、QAM等，並且能夠通過NI平颱直觀地觀察它們在星座圖上的錶現，以及不同調製方式在相同信道條件下的性能差異。我還對書中關於信源編碼和信道編碼的實驗部分充滿期待。我希望能夠通過實驗來理解它們是如何在保證信息質量的同時，最大程度地壓縮數據量，以及如何有效地檢測和糾正傳輸過程中的錯誤。如果書中能夠提供一些關於通信協議的簡單實現，那就更令人興奮瞭。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在通信原理實驗課程中摸爬滾打多年的本科生，我對市麵上各種教材和實驗指導書都算得上是“閱書無數”瞭。最近拿到這本《通信原理實驗教程：基於NI軟件無綫電教學平颱/高等學校電子信息類專業係列教材》，我真是迫不及待地想要一探究竟。拿到書的那一刻，我就被它沉甸甸的質感和封麵上清晰的字體所吸引。書的開本適中，非常適閤在實驗室翻閱，紙張的質感也很好，印刷清晰，沒有絲毫模糊的痕跡，這對於需要仔細辨認電路圖和參數的學生來說，無疑是一個巨大的福音。我特彆關注的是它所強調的“NI軟件無綫電教學平颱”，這讓我對實驗的現代化和實際應用充滿瞭期待。過去，我們傳統的通信原理實驗往往局限於一些比較陳舊的設備，雖然也能理解基本原理，但總感覺與前沿技術脫節。NI軟件無綫電的引入，意味著我們可以接觸到更接近業界實際的工具，這對於培養我們麵嚮未來的工程能力至關重要。我希望這本書能夠真正地將理論知識與實踐操作緊密結閤，讓我不僅僅是“知道”通信原理，更能“做到”。我期待在書中能夠看到清晰的實驗步驟，詳細的原理講解，以及能夠引發我深入思考的實驗拓展內容。對於一些抽象的通信概念，比如各種調製解調方式、信道編碼、多址技術等，我一直覺得在紙麵上理解起來有些吃力，如果能通過實驗平颱直觀地觀察它們的實現過程和效果，相信會大大加深我的理解。這本書能否做到這一點，是我最關心的問題。

評分☆☆☆☆☆

作為一名即將步入大三的電子信息類專業學生，通信原理是我專業課程中的核心內容之一。我之前也接觸過一些通信原理的實驗書，但總感覺它們要麼過於理論化，脫離實際；要麼過於偏重硬件操作，對原理的闡述不夠深入。這本書的亮點在於其“基於NI軟件無綫電教學平颱”，這讓我看到瞭將理論與實踐完美結閤的可能性。我最期待的是，這本書能否有效地彌補我當前在理解某些通信概念上的不足。比如，在學習捲積碼和捲積譯碼時，我總是很難直觀地理解編碼和譯碼的過程，以及它們在提高通信可靠性方麵的作用。如果通過NI平颱，我能夠觀察到發送端的編碼過程，接收端的譯碼過程，以及不同碼率和約束長度對誤碼率的影響，我相信我會對這些概念有一個全新的認識。我同樣對書中關於信道估計和均衡的實驗部分充滿好奇。在實際的無綫通信中，信道的非理想性會對信號傳輸造成嚴重影響，掌握信道估計和均衡技術至關重要。我希望這本書能夠提供一些直觀的實驗來演示這些技術是如何工作的，以及它們如何有效地對抗信道衰落和失真。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我曾經對通信原理的很多概念感到非常抽象，比如傅裏葉變換、捲積、采樣定理等等，雖然在課堂上聽老師講解，但總覺得隔靴搔癢。直到我接觸瞭實驗，纔稍微有些體會。然而，我之前參與的實驗往往局限於一些簡單的模擬電路或者數字電路，能夠直觀展示的現象有限。這本書以NI軟件無綫電教學平颱為基礎，這讓我看到瞭解決這個問題的希望。我非常期待它能夠在實驗設計上有所突破，能夠通過軟件無綫電平颱，將那些抽象的數學模型轉化為直觀的信號波形、頻譜圖、眼圖等等。我希望書中能夠提供一些關於隨機信號和噪聲的實驗，讓我能夠直觀地看到噪聲對信號的影響，以及各種抗噪聲技術（如匹配濾波、限幅等）的有效性。我還對書中關於錯誤檢測和糾正的實驗部分充滿興趣。糾錯碼是保證通信可靠性的關鍵，如果能通過NI平颱觀察到不同糾錯碼的編碼、傳輸和解碼過程，以及它們在降低誤碼率方麵的效果，我相信我會對通信係統的魯棒性有一個更深刻的理解。

評分☆☆☆☆☆

書寫的還不錯

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