RTDK 数字通信技术(世界计算机教材精选) 9787302371700 清华大学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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Christoph Meinel，Harald S 著

图书标签:

• 数字通信
• 通信原理
• 信号处理
• 信息论
• 无线通信
• 调制解调
• 编码译码
• 通信系统
• 清华大学出版社
• 教材

店铺： 晓月草堂图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302371700

商品编码：29592376364

包装：平装

出版时间：2015-01-01

基本信息

书名：数字通信技术(世界计算机教材精选)

定价：49.0元

作者：Christoph Meinel,Harald Sack,季松

出版社：清华大学出版社

出版日期：2015-01-01

ISBN：9787302371700

字数：515000

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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（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。

内容提要

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     米恩尔、萨克所著的《数字通信技术》是描述现代数字化技术三部曲中的部，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。
     本书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。
    

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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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、、 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 

穿越时空的信号之舞：探索数字通信的奥秘 想象一下，您正通过手机与远方的亲人聊天，观看流畅的网络直播，或者享受无延迟的游戏体验。这一切的背后，都离不开一项核心技术——数字通信。它如同看不见的脉搏，将信息以光速传递，连接着世界的每一个角落，重塑着我们的生活方式。 本书并非一本简单的技术手册，而是一场深入理解数字通信核心原理的旅程。我们旨在剥离繁复的数学公式，聚焦于那些支撑起现代通信系统的 fundamental 概念与技术。通过层层递进的解析，您将逐步揭开信号如何从发送端以数字形式编码，如何在复杂的信道中穿行，最终又如何被准确无误地解码，呈现在接收端。 信号的本质：从模拟到数字的飞跃 在我们踏上数字通信的征程之前，有必要先回顾一下信息传递的基本载体——信号。在自然界中，许多信息以模拟信号的形式存在，它们是连续变化的，其幅值或频率能够直接反映所描述的物理量。例如，人说话的声音，温度的变化，甚至是光的亮度，都可以看作是模拟信号。 然而，模拟信号在传输过程中极易受到干扰，并且难以精确复制和存储。数字通信的革命性之处在于，它将这些连续变化的模拟信号“离散化”——将其转化为一系列离散的数值，即二进制码（0和1）。这个过程，我们称之为“模数转换”（Analog-to-Digital Conversion, ADC）。模数转换是数字通信的基石，它使得信息能够以更加健壮、稳定和高效的方式进行处理和传输。 编码的艺术：为信息赋予数字的灵魂 一旦信息被转化为数字信号，下一步便是进行有效的编码。编码并非简单地将0和1进行排列组合，而是一个充满智慧的设计过程，旨在提高信息传输的效率和可靠性。 信源编码（Source Coding）的首要目标是去除数据中的冗余信息，用更少的比特来表示原始信息。这就像是为信息“瘦身”，使其在传输过程中占用更少的带宽，提高传输速率。我们将会探讨诸如香农熵理论等经典理论，它们为信源编码的效率设定了理论上限。同时，也会介绍一些常用的信源编码技术，例如霍夫曼编码（Huffman Coding）和算术编码（Arithmetic Coding），它们在实际应用中扮演着至关重要的角色，广泛应用于音频、视频和图像的压缩。 信道编码（Channel Coding）则着眼于应对传输过程中可能出现的噪声和干扰。即便信息经过了数字化，但信道并非完美无缺，传输过程中仍可能发生比特错误（0变成1，或1变成0）。信道编码的使命就是通过在原始数据中加入冗余信息（校验位），使得接收端能够检测甚至纠正这些错误。我们将深入研究线性分组码，如汉明码（Hamming Code），它以其简单的结构和高效的纠错能力而闻名。此外，也会探讨更强大的卷积码（Convolutional Code）和Turbo码（Turbo Code），它们在现代通信系统中发挥着不可替代的作用，大大提高了通信的可靠性。 数字调制：将数字信号“搬运”到载波上 编码后的数字信号需要被“搬运”到高频的载波信号上，才能有效地在空间中传播。这个过程称为数字调制（Digital Modulation）。调制就像是给数字信息穿上了一件“外衣”，使其能够适应物理信道的传输特性。 最基本的调制方式包括幅度键控（Amplitude Shift Keying, ASK）、频率键控（Frequency Shift Keying, FSK）和相位键控（Phase Shift Keying, PSK）。ASK是通过改变载波信号的幅度来表示数字信号的0和1；FSK则是通过改变载波信号的频率；而PSK则通过改变载波信号的相位来编码信息。 为了实现更高的传输速率，我们会进一步探讨更高级的调制技术，例如正交幅度调制（Quadrature Amplitude Modulation, QAM）。QAM结合了幅度和相位的变化，能够在每个符号中传输更多比特的信息，从而显著提高数据传输的效率。例如，64-QAM和256-QAM等技术，正是现代高速数据通信（如Wi-Fi和4G/5G网络）的核心组成部分。 信道传播：信号的奇幻旅程 数字信号一旦被调制，便踏上了穿越物理信道的旅程。信道可以是无线电波在空气中的传播，也可以是光信号在光纤中的穿行，还可以是电信号在铜线上的传输。不同的信道具有不同的传播特性，也面临着不同的挑战。 衰减（Attenuation）是信号在传播过程中能量损失的现象，它使得信号越来越弱，最终可能难以被接收端识别。噪声（Noise）则是信号传输过程中引入的随机干扰，它会混淆信号的真实信息。失真（Distortion）则可能导致信号的形状发生改变，影响信息的准确解读。 在无线通信中，我们还会遇到多径效应（Multipath Effect）。信号可能从不同的路径到达接收端，例如，直接路径和经过反射的路径。这些不同路径到达的时间差和幅度差异，会导致信号的叠加，产生所谓的“衰落”（Fading），使得信号强度波动不定。 理解这些信道特性，对于设计鲁棒的通信系统至关重要。我们将会探讨如何通过均衡技术（Equalization）来补偿信道的失真，如何通过分集技术（Diversity）来克服衰落的影响，从而提高信号的接收质量。 解调与解码：信息的回溯与还原 当信号历经千山万水，抵达接收端时，就需要进行一系列的“回溯”和“还原”工作，才能将原始信息重新呈现在我们眼前。 解调（Demodulation）是调制的逆过程，它负责从接收到的、可能已经受到干扰的载波信号中提取出原始的数字信号。这需要接收端与发送端采用相同的调制方案，精确地识别信号的幅度、频率或相位变化。 信道解码（Channel Decoding）紧随其后，它利用信道编码时加入的校验信息，检测并纠正传输过程中可能出现的比特错误。高效的信道解码算法能够大大降低误码率，确保信息的准确性。 最后，信源解码（Source Decoding）则执行信源编码的逆过程，将压缩后的数字信号恢复到原始的、冗余信息量更大的形式。这通常涉及到对音频、视频或图像等数据的解压缩。 数字通信的宏大图景：系统架构与未来展望 除了对核心技术进行深入剖析，本书还将引导您从宏观角度审视数字通信系统的整体架构。我们将探讨不同层次的协议，例如物理层、数据链路层、网络层等，以及它们如何协同工作，构成一个完整的通信网络。 从早期的拨号上网，到如今高速的5G网络，数字通信技术经历了翻天覆地的变化。我们也将简要回顾这一演进历程，并展望未来的发展趋势。例如，随着物联网（IoT）、人工智能（AI）和边缘计算的兴起，对通信系统的带宽、延迟和连接密度提出了更高的要求。下一代通信技术，如6G，正朝着更智能、更泛在、更具韧性的方向发展。 本书旨在为您构建一个坚实的数字通信知识体系。通过对信号、编码、调制、信道以及系统架构的全面理解，您将能够更深刻地认识到现代通信技术的精妙之处，并为进一步探索这一激动人心的领域打下坚实的基础。这场信号的穿越时空之舞，等待着您去细细品味和理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的真正亮点在于它对现代通信系统中那些“硬骨头”知识点的处理方式，展现了作者深厚的学术功底和极强的教学设计能力。我特别欣赏它在处理信道编码和调制解调那一块时的深度和广度。很多教材在讲完理论公式后就戛然而止了，但这本书却能巧妙地将理论与实际的硬件实现联系起来。例如，在讨论卷积码的维特比译码算法时，它不仅详细推导了状态图和度量计算，还穿插了一些关于FPGA实现的基本思路，这对我这种既想了解原理又想动手实践的人来说，简直是如获至宝。另外，对于多址接入技术（FDMA、TDMA、CDMA）的比较分析，也做得极为透彻，不仅仅是罗列参数，而是深入分析了每种技术在特定应用场景下的优劣势和适用性，这种辩证的视角让知识变得“活”了起来，而不是僵硬的定义集合。阅读过程中，我能感受到作者对整个通信系统架构有着宏观的把握，并且能精准地将复杂的知识点切割成易于消化的小块，这种结构感极强，让人在学习过程中很少迷失方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和印刷质量，说实话，是让我非常满意的部分。在这个信息爆炸的时代，一本厚重的教材能够保持如此高的阅读舒适度，实属不易。纸张的质地选择得恰到好处，不是那种反光的、刺眼的纸，长时间阅读下来眼睛的疲劳感明显减轻。更值得一提的是公式和图表的清晰度。在涉及大量数学推导的部分，那些希腊字母和复杂的上下标都印刷得异常锐利，没有出现任何模糊或重影的情况，这对于需要反复对照公式推导的学生来说至关重要。图表的设计也极其用心，色彩搭配既不过分花哨，又能有效地突出重点信息，很多原本抽象的概念，通过作者精心制作的流程图或对比图，瞬间变得直观易懂。我尤其喜欢它在章节末尾设置的“思考题”和“拓展阅读”部分，这些内容明显是经过筛选和提炼的，它们不是简单的知识点重复，而是真正引导读者去思考、去探索更前沿或更深入的领域，这使得这本书的实用价值和学术价值都得到了极大的提升。

评分☆☆☆☆☆

我个人认为，这本书最难能可贵的一点，是它所体现出的严谨的学术态度和清晰的逻辑构建能力。它不仅仅是一堆知识点的堆砌，而是一个环环相扣、层层深入的知识体系。作者在描述每一个新技术、新算法时，总会先从它要解决的“痛点”或“限制”入手，这种问题导向的叙事方式，让读者在学习新知识时，天然地就带上了一种批判性思维和解决问题的意识。比如，在介绍信道容量时，香农定理的推导过程被分解得非常细致，每一步的物理意义都被解释得清清楚楚，这避免了许多初学者将定理视为“黑箱”的误区。而且，书中对术语的定义极其精准，避免了不同章节之间或不同概念之间产生歧义，这在高度依赖精确定义的通信领域是至关重要的。读完这本书，我感觉自己对数字通信的理解不再是零散的知识点拼凑，而是一个完整的、具有内在逻辑的科学结构，这为后续学习更高级的通信理论和协议打下了极其坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当不错，那种沉稳的蓝色调，配上简洁的字体，给人的感觉就是专业和严谨。我翻开目录的时候，心里就对它有了个大概的印象。首先，它对通信基础概念的阐述非常到位，不像有些教材那样上来就堆砌公式，而是先用很形象的例子把“为什么需要数字通信”这个问题给掰开了揉碎了讲清楚。比如，它在讲解信道特性和噪声影响时，引用的例子都是非常贴近实际应用的场景，这对我这个初学者来说，极大地降低了理解门槛。我记得有一个章节专门讲了采样和量化，作者似乎花了很多心思去平衡理论的深度和教学的易懂性，既没有为了简化而牺牲核心原理，也没有因为追求严密而让读者望而却步。特别是它在介绍一些经典编码方案时，图示非常清晰，配合着文字的层层递进，让人能够很容易地跟上作者的思路，逐步掌握这些复杂算法的内在逻辑。总的来说，这本书在内容的组织和呈现方式上，展现出一种对读者学习体验的尊重，这点非常难得，让我对后续的学习内容充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

从一个资深工程师的角度来看待这本书，我发现它在内容的前瞻性上做得非常出色。虽然数字通信的基础理论是相对固定的，但随着5G、物联网和未来通信技术的快速发展，教材的内容必须与时俱进。这本书在介绍完核心的OFDM技术后，并没有停留在传统的LTE框架，而是花了相当的篇幅去探讨了OFDM在更大带宽和更高阶调制的应用所面临的挑战，并且引入了对新型波形的一些初步探讨。这表明编著者是紧跟行业前沿的。此外，这本书在软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）在无线接入网中的融合趋势上也进行了介绍，虽然只是点到为止，但这已经为读者打开了一扇通往未来网络架构的大门。对于在校学生而言，这本书能让他们在打下扎实理论基础的同时，也能对行业的发展方向有所预判；对于在职人员来说，它提供了一个系统回顾基础并快速了解新趋势的优秀平台，避免了知识体系的固化。