正版现货 《通信之道——从微积分到5G》 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨学志著 著

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• 通信技术

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121280689

商品编码：29322098254

包装：平装-胶订

出版时间：2016-02-01

基本信息

书名：《通信之道——从微积分到5G》

：79.00元

作者：杨学志著

出版社：电子工业出版社

出版日期：2016-02-01

ISBN：9787121280689

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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按照读者的思维顺序讲述了从微积分到 5G 所涉及的基础知识和关键技术。《通信之道 从微积分到5G》共 20章，具有以下特点： （1）跨度极大，内容翔实：涉及数学、信号处理、通信原理、通信前沿技术等多个学科领域，知识密度极高，并且是*精华的部分。

目录

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第1章 绪论11.2 什么是通信3

第2章 帮“菜鸟”复习一下微积分52.2.1 数列的极限72.3 你讨厌数学公式吗92.5 导数122.7 积分162.9 积分中值定理202.11 微积分基本定理的证明212.13 泰勒级数252.15 后记28


第3章 信号与系统313.2 连续系统与离散系统313.4 时/移不变系统343.5.1 离散_ 信号353.5.3 连续_ 函数383.6 卷积的性质43


第4章 复变函数454.2 复数的四则运算464.4 复指数函数50

第5章 傅里叶分析555.1.1 三角形式的傅里叶级数555.1.3 什么是频率585.1.5 理解负频率595.2.1 理解谱密度615.3 傅里叶变换的性质625.5 卷积定理695.7 离散傅里叶变换715.9 离散傅里叶变换的性质765.11 离散卷积定理81
第6章 采样，通往数字世界的步856.2 采样的数学表达866.4 周期冲激脉冲886.6 用采样信号重构原信号916.8 奈奎斯特定理能够被突破吗94


第7章 信号的谱分析977.2 频率分辨率101

第8章 线性空间理论1058.2 线性空间的定义1058.4 赋范空间1078.6 正交与正交基112

第9章 基本通信链路1199.2 调制——频谱搬移1229.4 非相干解调1249.6 锁相环1269.8 Costas 环1319.10 单边带信号1339.12 单边带信号的发送与接收1379.14 IQ 调制1409.16 复数基带信号与复信道1439.18 奈奎斯特准则1479.20 几种数字调制方式1559.21.1 非连续相位频移键控1599.21.3 小频移键控1629.21.5 从另外一个视角看MSK 166
第10章 概率论与随机过程17310.2 联合事件和联合概率17510.4 随机变量17710.6 两个典型的概率密度函数18010.6.2 高斯分布18010.8 多随机变量的联合分布18210.10 联合矩18410.12 随机过程18710.14 复随机过程18910.16 循环平稳过程19210.18 随机信号通过线性时不变系统19410.20 离散随机过程和系统19810.22 闲话概率论201


第11章 AWGN 信道的佳接收机20311.2 参数估计的模型20411.4 连续观测的大似然准则20611.6 匹配滤波器20911.8 2PAM 的误码率21511.10 符号同步219

第12章 无线信道22712.2 多径效应与快衰落23012.2.2 瑞利衰落23212.3 小结236


第13章 均衡23713.2 MF、ZF 和MMSE 滤波器23813.2.2 迫零算法24113.2.4 MF、ZF 和MMSE 的关系24413.3 数字均衡技术24513.3.2 频域均衡24613.4.1 信道估计的系统方程25013.4.3 病态问题25213.5 小结255
第14章 多址技术25714.2 CDMA 25914.2.2 正交码26214.2.4 CDMA 的多用户模型和自干扰特性26614.2.7 CDMA 系统的特性26914.2.9 频域多用户检测27114.3 OFDMA 28414.3.2 OFDM 如何克服多径效应28614.3.4 OFDM 的导频设计和信道估计29014.3.6 OFDM 领域的核心293

第15章 信息论30115.2 信息熵30415.4 联合熵和条件熵30715.6 凸函数与Jensen 不等式31015.8 高斯分布的微熵31415.10 离散信道容量31615.12 注水定理320

第16章 蜂窝通信32316.2 切换32416.4 同频复用32616.6 分数频率复用32916.8 软频率复用33416.10 软频率复用的局限33816.12 多级软频率复用的性能340

第17章 信道编码34717.2 群、环、域34817.4 线性分组码的解码算法35317.6 哈明码35517.7.1 正交码35717.7.3 超正交码35717.9 循环码36017.11 小结365


第18章 多天线技术36718.2 利用SVD 解读MIMO 37018.4 MIMO 接收机算法37518.6 DOA 估计37818.8 Alamouti编码37918.10 随机波束赋形38218.12 随机波束赋形与STBC 结合390

第19章 关于创新的思考39519.2 创新的方法39719.4 创新的驱动力40119.6 基于信息不对称的管理不适合创新40319.8 流程是质量的基础，人决定质量的高度40519.10 创新的管理40819.12 创新的政治环境411

第20章 后记4173G霸主4174G变局420展望5G425

作者介绍

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杨学志，1970年出生于中国山东省。1988年考入清华大学，获得学士、硕士和博士学位。1998年进入北京大学从事博士后研究工作。2000年进入华为公司，长期从事无线通信领域的研究工作。 他是3G/4G多项核心技术的发明人，包括频域多用户检测，*波束赋形，软频率复用（SFR）和sOFDM技术，其中SFR和sOFDM是4G的奠基性技术。2012年10月从华为公司离职，独立进行5G关键技术研究，提出了多级软频率复用技术，使得SFR成为无线通信技术发展的里程碑之一。

文摘

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序言

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穿越信息洪流，洞悉通信奥秘：一部关于信息传递的宏大叙事 本书是一部深入浅出、包罗万象的通信领域科普巨著，它将带您踏上一段非凡的旅程，从抽象的数学原理出发，逐步揭示现代通信系统的强大能力，直至引领我们步入令人振奋的5G时代，并展望更遥远的未来。这不是一本枯燥的教科书，而是一次思维的拓展，一次对人类智慧结晶的致敬。 第一篇：数学的基石——理解信息最古老的语言 在我们踏上通信的探索之旅前，必须先理解信息的本质，以及如何用数学的语言来描述它。本篇将以微积分为核心，勾勒出信息论的宏伟蓝图。 微积分的魔力： 为什么微积分如此重要？它能够描述连续变化的过程，而信息正是在不断的传输和转化中演变的。从信号的采样、量化到编码，微积分的工具无处不在。我们将看到，如何利用积分来计算信号的能量和功率，如何利用导数来分析信号的变化率，以及如何利用泰勒展开来近似复杂的函数。这些看似抽象的数学概念，将成为我们理解信息压缩、噪声处理等关键技术的基础。 概率与统计的启示： 信息并非总是确定不变的。噪声、干扰、信道损耗，这些不可预测的因素总是伴随着信息的传递。概率论和统计学为我们提供了描述和量化这些不确定性的工具。我们将学习如何用概率来衡量信息的“意外性”（熵），如何理解信道容量的极限，以及如何利用统计方法来从噪声中提取有效信息。贝叶斯定理、最大似然估计等概念，将帮助我们理解现代通信系统中纠错编码的原理。 傅里叶变换的视角： 现实世界中的许多信号，如声音、图像，都包含了丰富的频率成分。傅里叶变换就像一把“解剖刀”，能够将复杂的信号分解成一系列简单的正弦波。通过频率域的分析，我们可以更清晰地看到信号的特性，理解滤波器的作用，以及实现高效的频谱利用。这对于无线通信至关重要，它解释了为什么我们可以同时容纳如此多的通信信号而不相互干扰。 信息熵与信息论的诞生： 克劳德·香农，这位信息论的奠基人，为我们带来了“信息熵”这一革命性的概念。它不仅仅是数学上的度量，更是对信息“不确定性”的深刻理解。本书将深入浅出地阐述信息熵的含义，以及它如何决定了信息的压缩极限。我们将探讨熵编码、霍夫曼编码等基本编码技术，理解它们是如何在不丢失信息的前提下，尽可能地减少数据的冗余。 第二篇：信号的跃迁——从模拟到数字的变革 人类通信的历史，就是一部不断突破媒介限制、提升信息传递效率的历史。从最初的烽火狼烟，到电报、电话，再到如今的数字时代，每一步都凝聚着智慧的结晶。本篇将聚焦于信号的数字化进程，以及由此带来的巨大变革。 模拟信号的局限： 在数字技术普及之前，我们的通信主要依赖于模拟信号。声音、图像被直接转换为连续变化的电信号进行传输。然而，模拟信号的传输过程容易受到噪声的干扰，信号的衰减和失真难以避免，且复制和存储的质量也难以保证。我们将回顾模拟通信的一些经典技术，理解其内在的瓶颈。 数字化的革命： 数字信号，即离散的0和1，彻底改变了通信的面貌。数字信号具有高度的抗干扰能力，可以通过编码和纠错来保证传输的准确性。它们易于存储、处理和复制，为信息的多元化应用打开了新的大门。我们将详细解析采样定理，理解如何将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，以及量化和编码的意义。 编码与解码的艺术： 为了在数字世界中高效、可靠地传递信息，各种编码技术应运而生。本篇将深入介绍信源编码（如熵编码，用于数据压缩）和信道编码（如纠错编码，用于抵抗噪声）。我们将了解不同纠错码的原理，例如海明码、卷积码，以及它们如何通过增加冗余来检测和纠正传输错误。 调制与解调的奥秘： 数字信号本身通常不直接用于无线传输。它们需要通过调制技术，将数字信息“嫁接”到高频的载波信号上，以便在无线信道中传播。我们将探索各种调制方式，如幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）以及更高级的QAM等，并理解解调器如何从接收到的信号中“剥离”出原始的数字信息。 第三篇：网络的演进——连接世界的神经系统 信息要发挥价值，必须能够高效地在人与人、人与机器之间传递。通信网络就是实现这一目标的关键基础设施。本篇将追溯通信网络的发展历程，从点对点的连接到庞大复杂的全球网络。 从电报到电话： 回顾早期通信网络的发展，如电报网络如何实现远距离的点对点通信，以及电话的出现如何开启了实时语音交流的新篇章。我们将了解电路交换和分组交换的基本原理，以及它们在不同历史时期的应用。 互联网的崛起： 互联网是现代通信网络最伟大的成就之一。本书将深入探讨TCP/IP协议栈的精髓，理解IP地址、域名解析（DNS）、路由器的工作原理。我们将了解互联网如何通过分组交换实现全球范围内的信息互联互通，以及它对社会、经济和文化的深远影响。 移动通信的浪潮： 从第一代（1G）模拟移动通信到如今的5G，移动通信技术以前所未有的速度改变了我们的生活方式。我们将梳理历代移动通信技术的演进，理解其关键的技术突破，例如从模拟到数字的转变，从电路交换到分组交换的过渡，以及频谱利用效率的提升。 无线通信的挑战与机遇： 无线通信面临着频谱资源有限、干扰、安全性等诸多挑战。本篇将探讨无线资源管理、多址技术（如FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA）的演进，以及它们如何解决有限频谱下的多用户接入问题。 第四篇：5G的黎明与未来展望——智能连接新纪元 5G不仅仅是通信速度的提升，它更是一场深刻的变革，将赋能万物互联，驱动数字经济的蓬勃发展。本篇将聚焦5G技术的核心，并眺望更远的通信未来。 5G的核心技术： 我们将深入剖析5G的关键技术，包括： 大规模MIMO（Massive MIMO）： 如何通过增加天线数量来极大地提升频谱效率和容量。 毫米波（mmWave）： 利用高频段实现超高速率的通信，以及其面临的挑战和解决方案。 网络切片（Network Slicing）： 如何为不同应用场景提供定制化的网络服务，满足多样化的需求。 边缘计算（Edge Computing）： 将计算能力推向网络边缘，实现低延迟、高可靠的智能应用。 新的无线接口技术： 如新的波形设计、帧结构等。 5G的应用场景： 5G将如何改变我们的生活和工作？我们将探讨其在增强移动宽带（eMBB）、海量机器类通信（mMTC）和超可靠低时延通信（URLLC）等方面的应用，例如： 沉浸式体验： VR/AR、8K超高清视频。 智慧城市： 智能交通、智能电网、环境监测。 工业互联网： 智能制造、远程控制、自动化生产。 自动驾驶： V2X（车联网）通信。 远程医疗： 远程手术、实时健康监测。 超越5G： 在5G的基础上，通信技术还将如何发展？我们将简要探讨6G的潜在方向，如更高的频率、更智能的网络、人工智能的深度融合，以及如何实现天地一体化通信等。 通信的哲学思考： 最后，本书将引导读者思考通信的本质意义。它不仅仅是技术的堆砌，更是人类连接、协作、共享知识和文化的基石。从古老的口耳相传，到如今的全球信息网络，通信始终是推动社会进步的强大力量。 本书通过清晰的逻辑、丰富的图示和生动的讲解，将枯燥的技术概念转化为引人入胜的知识。它适合所有对信息、通信技术感兴趣的读者，无论您是专业的工程师、学生，还是对现代科技充满好奇心的普通大众，都能从中获得深刻的启发和知识的提升。拿起这本书，您将不再是信息洪流中的旁观者，而是能够洞悉其运行规律、把握其发展脉搏的智慧参与者。

评分☆☆☆☆☆

我花了整整一个周末沉浸在这本书里，最让我印象深刻的是它对“系统思维”的强调。很多技术书籍往往聚焦于某个具体模块的深入剖析，容易让人陷入只见树木不见森林的困境。然而，这本书却以一种宏观的视角，将通信系统的各个组成部分——从信源编码到信道编码，再到多址接入技术——串联成一个有机的整体。阅读过程中，我仿佛手里拿着一张巨大的系统架构图，作者的文字就是指引我清晰地认识每一个子系统在整体流程中扮演的关键角色和它们之间的相互依赖关系。这种梳理脉络的能力，极大地提升了我对现代通信网络复杂性的认知水平，不再是零散的知识点堆砌，而是一个逻辑严密的知识体系，这对于任何想在通信行业有所建树的人来说，都是至关重要的底层思维训练。

评分☆☆☆☆☆

对于那些希望从零开始系统了解现代移动通信体系的工程师或者学生来说，这本书的结构安排堪称典范。它的章节递进自然而然，从最基础的信号处理概念出发，逐步过渡到蜂窝网络的基本原理，再到复杂的多用户调度和网络切片等概念。这种由浅入深、层层递进的结构，完美地匹配了人类学习知识的认知规律。我感觉自己仿佛在一位经验丰富的导师的带领下，稳扎稳打地攀登技术高峰，每一步都有清晰的脚印和明确的指示牌。读完后，我不仅对“5G”这个时髦的词汇有了扎实的理论基础支撑，更重要的是，我对未来通信技术可能的发展方向也建立起了一套基于现有原理的预测框架。

评分☆☆☆☆☆

这本关于通信技术发展脉络的书籍，读起来简直像是在进行一场从基础物理到前沿应用的史诗级漫游。作者的叙述功力非常了得，他没有被繁复的数学公式所束缚，而是巧妙地将微积分这些看似枯燥的工具，融入到对信号传播、调制解调原理的直观理解之中。我尤其欣赏它在追溯技术演进时所展现出的历史纵深感，仿佛能亲眼看到那些奠基性的理论是如何一步步被验证、被应用于工程实践的。对于一个对通信领域抱有浓厚兴趣，但又害怕被晦涩的理论吓退的读者来说，这本书提供了一个绝佳的“软着陆点”。它不是简单地罗列事实，而是真正去挖掘“为什么”会这样设计，从最初的模拟信号到如今复杂的数字蜂窝网络，每一步的迭代都讲得清晰有力，让人茅塞顿开，真正理解了技术进步背后的驱动力和取舍权衡。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在描述技术演进的路径时，特别注意捕捉了“取舍”的艺术。任何工程设计都是在性能、成本、功耗和复杂度之间寻求平衡的过程。这本书没有将5G描绘成一个完美无瑕的终极形态，而是诚实地展示了向更高频率、更小延迟迈进的过程中所必须面对的物理限制和经济考量。例如，在讲解毫米波应用时，作者非常细致地分析了其传播损耗、穿透性差等缺点，以及由此催生出的更密集的基站部署需求和新的波束管理策略。这种平衡的视角，让读者能够更成熟、更批判性地看待当前的技术热点，避免盲目追捧，而是理解每一代技术进步背后所付出的代价与获得的收益。

评分☆☆☆☆☆

这本书的笔触带着一种学者特有的严谨，但行文却出人意料地流畅和富有启发性，这在我阅读过的同类专业书籍中是相当罕见的。它没有刻意去迎合大众读者而牺牲掉专业深度，但它所使用的类比和案例分析又极其贴切和生动，成功地架起了一座连接学术理论与工程实践的坚固桥梁。我特别喜欢其中关于频谱效率提升的讨论部分，作者没有简单地停留在香农公式的理论上限，而是深入探讨了实际系统为了在有限资源下榨取出更多性能所采取的各种“工程智慧”，比如MIMO技术的空间复用和波束赋形，这些内容读起来充满了解决实际问题的张力，让人感到技术革新永远在路上，充满无限可能。