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达新宇 著

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• 通信工程

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出版社： 北京邮电大学出版社有限公司

ISBN：9787563520527

商品编码：29566524974

包装：平装

出版时间：2009-12-01

基本信息

书名：通信原理实验与课程设计(第2版)

定价：25.00元

作者：达新宇

出版社：北京邮电大学出版社有限公司

出版日期：2009-12-01

ISBN：9787563520527

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

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内容提要

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本书以目前流行的《通信原理》教材为蓝本，参考了多所高等院校“通信工程”等电子信息类专业通信原理课程教学标准（大纲），选择了50多个代表性实验内容，以JH5001通信原理综合实验系统为平台，通过基本实验、综合性系统实验、提高性实验、自主设计性实验及课程设计指南形式，涵盖了通信原理课程主要实验内容，是一本指导学生实验、课程设计及电子设计与制作等实践性教学活动的实用性书籍。
本书可作为高等院校电子信息类专业“通信原理”、“现代通信理论”、“通信系统”课程实验、课程设计等实践性教学用书，也可供高校师生及相关技术人员参考。

目录

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概述
部分 验证性基本实验
实验1 AMI／HDB3码型变换
实验2 CMI码型变换
实验3 FSK传输系统
实验4 BPSK传输系统
实验5 DBPSK传输系统
实验6 汉明码系统
实验7 PAM编译码器系统
实验8 PCM编译码器系统
实验9 ADPCM编译码器系统
实验10 CVSD编译码器系统
实验11 帧成形及其传输
实验12 帧同步提取系统
实验13 模拟锁相环模块
实验14 数字锁相环
实验15 用户环路接口
实验16 双音多频检测
实验17 RS422接口
实验18 RS232接口
第2部分 综合性系统 实验
实验1 电话交换呼叫处理通信系统
实验2 时分复用通信系统
实验3 CMI线路编码通信系统
实验4 HDB3线路编码通信系统测试
实验5 汉明纠错编码通信系统测试
实验6 BPSK／DBPSK调制 汉明码系统测试
实验7 同步数据传输通信系统测试（1）
实验8 同步数据传输通信系统测试（2）
实验9 计算机数据传输通信系统测试
实验10 移动衰落信道通信系统测试
第3部分 提高创新性实验
实验1 可变分频器实验
实验2 m序列产生实验
实验3 噪声信号的产生
实验4 复接实验
实验5 帧同步实验
实验6 扰码实验
实验7 解扰实验
实验8 BPSK相位调制实验
实验9 QPSK相位调制实验
实验10 CMI编码实验
实验11 CMI译码实验
实验12 卷积编码器实验
实验13 CDMA扩频调制实验
实验14 CDMA扩频解调实验
第4部分 自主设计性实验
实验1 数字基带信号产生及传输系统性能仿真
实验2 窄带高斯白噪声仿真
实验3 AM／DSB／SSB调制系统
实验4 残留边带调制（VSB）
实验5 FM调频信号的调制与解调
实验6 2ASK传输系统
实验7 采样定理与PCM编译码
实验8 AWGN信道 汉明码系统性能仿真
实验9 码分多址通信
实验10 数字基带和频带传输系统仿真
第5部分 课程设计指南
题目1 PCM编码器
题目2 DSB／AM信号调制器
题目3 连续波2DPSK信号调制器
题目4 平方环法提取载波同步信号
题目5 数字锁相法提取位同步信号
题目6 逐码移位法 实现帧同步
题目7 变参信道的计算机仿真
题目8 4PSK／4DPSK调制解调系统仿真
题目9 低通型信号的采样
题目10 数字基带传输系统与码间串扰
附录1 JH9001A误码测试仪简介
附录2 TDS1000系列数字存储示波器简介
附录3 实验系统测试孔位置状态图
附录4 实验系统跳线默认位置状态图
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《通信原理实验与课程设计（第2版）》图书简介 一、 内容概述 本书全面而深入地阐述了通信原理的实验教学与课程设计方法。它不仅仅是一本实验手册，更是一本引导读者理解、掌握并实践通信系统核心概念的宝贵资源。全书以通信系统从基带传输到带通传输，再到多用户接入和整体系统设计的逻辑脉络，系统性地介绍了通信系统中至关重要的各个环节。 本书共分为八章，每一章都围绕一个核心主题展开。 第一章：信号与系统的基础 本章是后续所有实验和设计的基础。我们将从通信系统中信息载体——信号的本质入手，探讨其分类（模拟信号与数字信号、周期信号与非周期信号等）及其在时域和频域的表示方法。傅里叶级数和傅里叶变换作为分析信号频谱的强大工具，将被详细讲解，并辅以多种信号的频谱图示例，帮助读者直观理解信号的频域特性。 信号的传输和处理离不开系统。本章将引入“系统”的概念，并深入讨论线性时不变（LTI）系统的特性，包括因果性、稳定性、时域响应（冲激响应、阶跃响应）和频域响应。卷积定理是连接时域和频域分析的关键，我们将对其进行详尽的解释，并展示其在系统分析中的应用。此外，本章还会介绍一些基本的信号处理运算，如采样、量化和编码，为后续数字通信实验奠定基础。 第二章：模拟调制与解调 模拟调制是信息从基带向高频载波的转换过程，是模拟通信的核心。本章将详细介绍调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等主要的模拟调制技术。对于每种调制方式，我们不仅会讲解其基本原理、产生方法和频谱特性，还会深入分析其优缺点以及在实际应用中的适用场景。例如，调幅的复杂度低但抗噪声能力弱，调频的抗噪声能力强但带宽占用大。 在介绍调制技术的同时，本章也将重点讲解相应的解调方法。这包括包络检波、相干解调、非相干解调等。我们将详细分析各种解调电路的工作原理，并探讨噪声对解调过程的影响。实验部分将引导读者动手搭建这些调制解调电路，通过实际操作加深对理论知识的理解，并学会观察和分析实验结果，评估不同调制解调方案的性能。 第三章：数字基带传输 数字基带传输是实现数字信息在信道中传输的初步阶段，是数字通信的基石。本章将聚焦于数字信号的波形表示，包括单极性、双极性、单边和双边归零等码型的特性，并分析它们的功率谱密度，探讨码间串扰（ISI）的影响。 为了提高传输速率和可靠性，本章将深入讲解脉冲成形滤波器的设计与应用。读者将学习如何设计匹配滤波器和最佳接收滤波器，以最小化误码率。此外，本章还将介绍差错控制编码的基础知识，包括奇偶校验码、海明码等，以及它们在检测和纠正传输过程中产生的错误方面的作用。实验部分将引导读者实现各种数字基带传输系统的仿真，如使用不同的码型进行传输，并分析信噪比对误码率的影响。 第四章：数字带通传输 数字带通传输是将数字基带信号调制到高频载波上进行传输，是现代数字通信系统的关键技术。本章将系统地介绍ASK（幅移键控）、FSK（频移键控）、PSK（相移键控）以及QAM（正交幅度调制）等主要的数字带通调制技术。我们将详细分析它们的调制原理、星座图、功率谱和带宽效率，并比较它们的性能差异。 在接收端，本章将介绍相干解调和非相干解调的原理，并分析最佳接收机的设计思想。误码率（BER）是衡量数字带通传输系统性能的关键指标，我们将通过理论分析和仿真实验，探讨不同调制方式、信噪比以及信道特性对误码率的影响。读者将学习如何通过调整系统参数来优化传输性能，并理解同步技术在数字接收中的重要性。 第五章：信道编码与纠错 信道编码是提高数字通信系统可靠性的核心技术，旨在通过在信息中添加冗余，使其在传输过程中即使发生错误也能被检测和纠正。本章将深入讲解几种重要的信道编码体制。 首先，我们将介绍线性分组码，包括系统码、校验矩阵、生成矩阵、译码原理（如最小距离译码）等。在此基础上，我们将详细讲解卷积码，包括卷积编码器、卷积码的编码过程、Viterbi译码算法等，Viterbi算法是目前最常用的卷积码译码算法。此外，本章还会介绍一些现代的、性能更优的编码技术，如Turbo码和LDPC码，它们在现代通信系统中扮演着越来越重要的角色。 实验部分将引导读者实现这些编码和译码算法的仿真，通过实际的仿真实验，观察编码对系统误码率的影响，并学习如何选择合适的编码方案来满足不同的应用需求。 第六章：多址接入技术 在实际通信系统中，多个用户往往需要共享有限的通信资源。多址接入技术就是解决这一问题的关键。本章将介绍几种主要的复用技术。 首先，我们将讲解频分多址（FDMA），它将可用带宽划分成多个独立的子信道，每个用户分配一个子信道。接着，我们将深入探讨时分多址（TDMA），它将时间划分成若干个时隙，每个用户在不同的时隙发送信息。然后，我们将介绍码分多址（CDMA），它利用不同的扩频码来区分用户，允许用户在同一时间和同一频率上传输。最后，我们将讨论正交频分复用（OFDM）技术，这是一种将高速数据流分割成多个低速数据流，并在多个正交的子载波上同时传输的技术，广泛应用于Wi-Fi、4G/5G等系统中。 本章的实验部分将侧重于这些多址接入技术的原理仿真，通过仿真，读者可以直观地理解不同多址技术的工作方式，以及它们在频谱效率、用户容量和系统复杂性方面的优缺点。 第七章：通信系统课程设计 本章是全书的升华，将前面章节所学的理论知识和实验技能融会贯通，引导读者进行完整的通信系统设计。课程设计的目标是让学生能够独立地设计一个简化的通信系统，并对其进行性能评估。 我们将从系统需求的分析开始，包括通信任务、传输速率、误码率要求、信道特性等。然后，根据需求，引导学生进行系统方案的选择，包括选择合适的调制解调方式、信道编码方案、多址接入技术等。在方案确定的基础上，我们将指导学生进行各个模块的设计，如基带信号生成、调制、信道建模、解调、译码等。 最后，课程设计环节将包含系统的仿真实现与性能测试。学生需要利用仿真工具（如MATLAB）搭建完整的通信系统模型，并进行性能仿真，包括误码率仿真、星座图分析、系统资源利用率评估等。通过课程设计，读者将能够将理论知识转化为实际的应用能力，并深刻理解通信系统整体设计的复杂性和挑战性。 第八章：通信系统仿真软件应用 本章将聚焦于实际的通信系统仿真软件应用，特别是MATLAB及其通信工具箱（Communication Toolbox）。我们将详细介绍MATLAB在通信系统仿真中的强大功能，包括信号生成、系统建模、参数设置、结果分析和可视化等。 本章将通过一系列实际的通信场景仿真案例，带领读者一步步掌握MATLAB通信工具箱的使用。例如，我们将演示如何利用MATLAB仿真一个完整的数字通信链路，包括随机数据生成、ASK/PSK/QAM调制、AWGN信道建模、相干解调、误码率计算等。我们还将展示如何进行多径衰落信道建模，以及如何使用不同的信道编码和均衡技术来改善系统性能。 通过本章的学习，读者将能够熟练运用MATLAB等仿真软件，对各种通信系统的性能进行深入的分析和评估，为后续的学习和实际工作打下坚实的基础。 二、 目标读者与学习价值 本书的目标读者包括但不限于： 通信工程、电子信息工程、自动化等相关专业的本科生和研究生： 本书是理解和掌握通信原理实验与课程设计的理想教材，能够帮助学生系统地学习通信系统的基本原理、关键技术和设计方法。 从事通信技术研发的工程师： 本书能够为读者提供坚实的理论基础和实用的仿真指导，帮助其更好地理解和解决实际工程问题。 对通信技术感兴趣的自学者： 本书循序渐进的讲解和丰富的仿真示例，能够引导初学者逐步深入了解通信科学的奥秘。 学习本书将带来以下价值： 理论知识的系统掌握： 通过对通信原理的深入讲解，读者能够建立起扎实而完整的理论知识体系。 实验操作与实践能力的提升： 丰富的实验设计和仿真示例，能够让读者在实践中巩固和深化理论理解，掌握实际操作技能。 课程设计与工程实践能力的培养： 通过课程设计环节，读者能够学习如何将理论转化为实际工程项目，培养解决复杂通信系统设计问题的能力。 仿真软件应用能力的增强： 掌握MATLAB等仿真工具的使用，能够让读者在今后的学习和工作中更具竞争力。 对通信系统整体运作的深刻认识： 通过系统性的学习，读者能够理解通信系统中各个环节如何协同工作，从而对整个通信系统有一个宏观而深刻的认识。 三、 特色与亮点 理论与实践紧密结合： 本书将通信原理的理论知识与实验设计、课程设计紧密结合，强调学以致用。 循序渐进，逻辑清晰： 全书按照通信系统从基带到带通，从单用户到多用户，再到整体设计的逻辑顺序进行编排，易于读者理解和消化。 丰富的实验与仿真示例： 大量精心设计的实验和仿真案例，让读者能够动手实践，直观感受通信原理的魅力。 注重工程实际应用： 书中内容紧密联系通信工程实际，介绍的都是当前通信领域的核心技术和应用。 易于自学与教学： 本书结构清晰，语言通俗易懂，既适合学生课堂学习，也适合读者独立钻研。 本书旨在为读者提供一个全面、深入且富有实践性的学习平台，帮助读者成为一名优秀的通信技术人才。

评分☆☆☆☆☆

这本书的纸张质量和印刷清晰度确实值得称赞，这对于一本需要经常翻阅和做笔记的工具书来说至关重要。我平时阅读时对书籍的触感比较在意，这本书拿在手里有一种很舒服的质感，油墨的味道也比较淡，长时间阅读下来眼睛的疲劳感减轻了不少。内容组织上，我发现作者在理论的引入上非常巧妙地结合了实际应用场景，这使得原本可能枯燥的数学推导变得生动起来，仿佛在讲述一个工程问题如何被逐步拆解和解决的过程。书中大量的图表和插图，绘制得非常精细，许多复杂的信号流图和系统框图都被清晰地呈现出来，极大地帮助了我理解那些抽象的概念。我曾尝试按照书中的一个实验步骤进行模拟操作，发现每一步的描述都详尽到了近乎手把手的程度，即便是遇到一些小小的陷阱或易错点，作者也提前进行了预警和说明。这让我深刻体会到，这本书不仅仅是一本知识的集合，更像是一位经验丰富的前辈在身边进行指导。这种细致入微的讲解方式，无疑大大降低了学习曲线的陡峭程度。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书的价值远超一本单纯的实验手册。它更像是一本将工程实践智慧熔铸于理论框架中的典范之作。作者们显然投入了大量心血来确保每一项实验都能真正服务于加深对通信原理的理解，而不是流于形式。我个人认为，对于任何希望在通信领域建立起扎实动手能力的学生或者初级工程师而言，这本书都是一个不可多得的良师益友。它的讲解风格严谨而不失亲和力，理论支撑坚实而又富含实践指导意义。阅读这本书的过程，对我来说更像是一次高质量的思维训练，它不仅传授了“做什么”，更重要的是教会了我们“为什么这么做”，以及“如果出现意外该如何应对”。这种全方位的知识覆盖和能力培养，使得这本书在众多参考资料中脱颖而出，成为我书架上一个经常被取阅的对象。它的存在，极大地增强了我面对复杂通信系统设计时的信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当朴实，第一眼看上去就带着一种浓厚的学术气息，让人联想到大学里那些需要静下心来啃读的教材。我刚拿到手的时候，就被那种厚重感吸引了，感觉里面蕴含着不少扎实的知识。虽然书名听起来非常专业，但我还是抱着尝试的心态翻了翻，希望能从中找到一些提升自己实践能力的方法。这本书的排版布局很清晰，每一章的结构都设计得很有逻辑性，从理论基础到具体步骤的过渡非常自然。我尤其欣赏作者在一些关键概念上的阐述方式，他们似乎非常注重培养读者的直觉理解，而不是仅仅停留在公式的堆砌上。这种做法对于我们这些渴望将理论与实践相结合的学习者来说，无疑是一剂良药。不过，我也发现，对于完全没有接触过相关领域的新手来说，开篇的部分可能需要多花一些时间和精力去消化，毕竟它承载着整个实验体系的基石，不容有失。总的来说，这本书的整体风格是严谨而务实的，让人感觉踏实可靠，很适合作为系统学习的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的最大感受是其内容的深度与广度达到了一个非常理想的平衡点。很多实验指导书要么过于侧重理论推导而忽略了操作细节，要么又陷于繁琐的操作步骤而缺乏对背后原理的深入剖析。然而，这本书却成功地在两者之间找到了一个绝佳的支点。比如，在介绍某个调制解调技术的实现时，书中不仅详细列出了软件或硬件实现的关键参数设置，还附带了对这些参数选择背后的理论依据的深入探讨，甚至讨论了不同参数组合对系统性能的实际影响，这一点非常宝贵。我尤其喜欢它在“调试与排错”部分所花的心思，那部分内容写得极其真实和接地气，涵盖了许多在实际操作中经常遇到的“疑难杂症”及其有效的解决方案。这部分内容是纯粹的理论书籍所无法提供的，它体现了作者团队深厚的工程实践积累。阅读过程中，我时常会停下来，思考为什么作者会选择这种特定的实现路径而不是另一种，这种思考的过程本身就是一种高效的学习，它强迫我去内化这些知识，而不是简单地复制粘贴。

评分☆☆☆☆☆

从内容更新的角度来看，这本书体现了紧跟时代发展的努力。虽然核心原理是稳定的，但在涉及现代通信技术应用时，作者似乎也做了相当的更新和调整。我留意到其中关于某些新型接口或算法描述的部分，其措辞和引用的背景资料都显示出一种与时俱进的态度，这对于一本技术类书籍来说至关重要，避免了“过时感”。书中的章节逻辑推进得非常顺畅，就好比在攀登一座设计精巧的阶梯，每一步都稳固可靠，让你有信心迈向下一步。我个人对那些偏向于系统级设计的章节印象深刻，它们不仅讲解了单个模块的功能，更着重强调了如何将这些模块有机地整合起来，形成一个完整、高效的通信系统。这种系统观的培养，对于未来从事复杂工程项目的设计工作者来说，是不可或缺的思维训练。阅读完相关章节后，我感觉自己对整个通信链路的认识不再是零散的知识点，而是形成了一个有机的网络。