通信系统课程设计与实验教程 9787030331663 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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雷菁 著

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出版社： 科学出版社有限责任公司

ISBN：9787030331663

商品编码：29602298600

包装：平装

出版时间：2016-06-01

图书基本信息
图书名称	通信系统课程设计与实验教程	作者	雷菁
定价	39.00元	出版社	科学出版社有限责任公司
ISBN	9787030331663	出版日期	2016-06-01
字数		页码
版次	31	装帧	平装
开本	16	商品重量	0.400Kg

内容简介

《通信系统课程设计与实验教程》基于典型的通信系统模型，描述了系统的设计、分析和仿真方法，提供了多层次（基础性、系统性、应用性）的设计和实验项目，并给出了大量具有参考价值的实验例程。全书共10章，包括模拟信号数字化、信源压缩编码、信道编码、数字基带传输、数字频带传输、同步技术、信道建模与仿真、信道均衡等，以及涉及DVB-C、CCSDS、IEEF802.16、蓝牙等实用标准的综合设计内容，反映了当前通信系统的新发展。 　　《通信系统课程设计与实验教程》可作为高等院校电子信息类专业高年级本科生的教材，也可为本科生的课程设计、创新设计、毕业设计以及研究生相关实验、专业技术人员从事现代通信系统设计提供参考。

作者简介

目录

编辑推荐

通信原理、信息论与编码基础等课程配套实验教材、层次性强、注重实验环节、充分体现先进科学技术与实际科研成果、实验课程的设计紧密结合电子设计技术和软件仿真技术，有助于提高学生实际设计能力和创新能力。

文摘

序言

通信系统设计与实验：理论与实践的深度融合 本书旨在为通信工程专业的学生和相关领域的工程师提供一套系统、深入的学习资源，涵盖通信系统的核心概念、设计方法以及关键实验操作。我们力求在理论深度与实践应用之间找到完美的平衡点，引导读者从原理理解走向实际构建，最终掌握通信系统的设计与调试能力。 第一章：通信系统概述与基础模型 本章将为您勾勒通信系统的全貌。我们将从历史的长河中回溯通信技术的发展脉络，理解其演进的驱动力以及对人类社会产生的深远影响。随后，我们将聚焦于通信系统的基本构成要素，解析信号的产生、传输、接收与处理等各个环节。通过建立抽象化的通信系统模型，读者将能够清晰地认识到信息的流动路径，并为后续深入学习打下坚实的基础。我们将详细讲解信息源、信源编码、信道编码、调制、信道、解调、信宿等核心模块的功能与作用，并辅以图示和经典案例，帮助理解不同模块在整个系统中的协同工作。 第二章：信号理论基础 信号是通信系统的基本载体，本章将深入探讨信号的数学表征和特性。我们将从时间域和频率域两个维度，全面分析各种信号的类型，包括连续信号与离散信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号等。傅里叶级数和傅里叶变换将作为核心工具，帮助读者理解信号的频谱特性，以及频率与信号失真之间的关系。采样定理的引入，将揭示模拟信号向数字信号转化的关键原理，为数字通信奠定理论基础。我们将详细阐述采样、量化和编码等过程，并讨论采样间隔、量化位数对信号保真度的影响。此外，本章还将介绍随机信号的描述方法，如概率密度函数、自相关函数等，为理解噪声和信道特性做好铺垫。 第三章：模拟通信系统 模拟通信是通信技术发展的重要里程碑，本章将深入剖析其原理与实现。我们将详细介绍调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等基本调制技术，分析其调制原理、频谱特性以及在不同场景下的优缺点。例如，在AM部分，我们将讲解不同AM变体的产生机制，如普通调幅、双边带抑制载波调幅（DSB-SC）和单边带调幅（SSB），并分析其优缺点。在FM部分，我们将重点介绍宽带调频和窄带调频，以及它们的解调方法，如斜率检波器、锁相环（PLL）等。我们将通过详细的数学推导和信号波形图，帮助读者深刻理解调制和解调过程。此外，本章还将探讨模拟通信中的噪声问题，分析不同噪声源对信号质量的影响，以及相应的抗噪声措施。 第四章：数字通信系统 数字通信以其抗干扰能力强、信息传输准确等优势，已成为现代通信的主流。本章将系统地介绍数字通信系统的基本原理和关键技术。我们将从基带传输入手，深入讲解脉冲编码调制（PCM）的编码过程，以及差错控制编码在数字信号传输中的重要性，包括汉明码、卷积码等基本纠错码的原理和应用。随后，我们将转向带通传输，详细介绍线性调制和非线性调制技术，如幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）和正交频分复用（OFDM）等。我们将深入分析这些调制方式的信号星座图、功率谱密度以及在不同信道条件下的性能表现。此外，本章还将重点讨论数字通信中的同步问题，包括载波同步和位同步的产生与恢复方法，以及多路访问技术，如时分多址（TDM）、频分多址（FDM）和码分多址（CDM）等。 第五章：信道与噪声 信道是信息传输的物理媒介，其特性对通信系统的性能至关重要。本章将详细分析各种通信信道的特性，包括传输线、自由空间、光纤等，并重点研究信道对信号的影响，如衰减、失真、多径传播和噪声等。我们将深入探讨噪声的分类和统计特性，如加性高斯白噪声（AWGN）等，并分析其对信号解调性能的影响。此外，本章还将介绍均衡技术，用于补偿信道引起的失真，提高信号的传输质量。我们将介绍线性均衡器和非线性均衡器，并分析自适应均衡器的原理。 第六章：信息论与编码基础 信息论是通信系统的理论基石，本章将引导读者进入信息论的殿堂。我们将从信息熵的概念出发，理解信息的度量单位和信息量的计算方法。我们将详细讲解信源编码的基本原理，包括无损编码（如霍夫曼编码、算术编码）和有损编码（如预测编码、变换编码）的设计思想和实现方法，旨在实现数据的压缩传输。我们还将深入探讨信道容量的概念，理解信道能够可靠传输的最大信息速率。香农编码定理的引入，将揭示信息传输的理论极限。 第七章：现代通信技术 本章将目光投向现代通信领域的前沿技术。我们将介绍移动通信系统，如蜂窝移动通信的演进历程，从1G到4G、5G，分析其关键技术，如多址接入技术、切换技术、漫游机制等。我们将探讨卫星通信系统，包括其轨道类型、调制解调方式、上行链路和下行链路的设计。无线局域网（WLAN）技术，如Wi-Fi标准，也将被详细解析。此外，我们将介绍分组交换网络，如互联网，以及TCP/IP协议栈的工作原理。 第八章：通信系统设计流程与仿真 本章将聚焦于通信系统的实际设计过程。我们将梳理完整的通信系统设计流程，从需求分析、系统指标确立、模块设计到整体集成。我们将介绍系统仿真的重要性，并推荐常用的仿真工具，如MATLAB/Simulink等。我们将通过实例演示，指导读者如何利用仿真工具对通信系统进行建模、仿真和性能评估。这包括对不同调制解调方案、信道模型、编码方案进行仿真分析，并根据仿真结果进行优化。 第九章：通信系统实验 理论学习需要实践的检验。本章将提供一系列精心设计的实验项目，涵盖通信系统的各个关键环节。我们将提供详细的实验目的、实验原理、实验步骤和预期结果。实验项目将包括但不限于：模拟调制解调实验（如AM、FM的产生与接收）、数字基带传输实验（如PCM编码与解码）、数字带通调制解调实验（如ASK、FSK、PSK的实现与误码率分析）、信道仿真与噪声影响实验、简单的编码与解码实验等。我们将强调实验数据的采集、处理和分析，并鼓励读者将实验结果与理论计算进行对比，加深对通信原理的理解。 实验部分：关键实验项目详述 实验一：AM信号的产生与解调 实验目的： 掌握AM信号的产生原理，理解其频谱特性，并学会AM信号的解调方法。 实验原理： 通过选择合适的电路元器件（如二极管、三极管、运算放大器等）搭建AM调制电路，利用载波信号与调制信号的乘积产生AM信号。在解调部分，将介绍包络检波器、同步检波器等常用解调电路的工作原理。 实验步骤： 1. 搭建AM调制电路，输入不同的调制信号（如正弦波、方波）和载波信号，观察输出的AM信号波形。 2. 分析AM信号的频谱特性，验证其带宽。 3. 搭建AM解调电路，输入接收到的AM信号，观察解调后的信号波形。 4. 评估解调信号的失真程度，分析影响因素。 预期结果： 成功产生AM信号，观察到其频谱特性符合理论预期；成功解调出原始调制信号，并分析解调效果。 实验二：FSK信号的产生与解调 实验目的： 理解FSK信号的产生机制，掌握FSK信号的解调方法，并分析其抗噪声能力。 实验原理： FSK信号通过改变载波频率来表示数字信号的“0”和“1”。实验将通过压控振荡器（VCO）等器件实现FSK信号的产生，并介绍非相干解调（如包络检波器）和相干解调（如鉴频器）等解调方法。 实验步骤： 1. 设计并搭建FSK调制电路，输入不同的数字码流，观察输出的FSK信号波形。 2. 搭建FSK解调电路，输入产生的FSK信号，观察解调输出的数字码流。 3. 在加入不同强度的噪声后，观察解调输出的误码率（BER）性能。 4. 比较不同解调方法的性能差异。 预期结果： 能够产生FSK信号，准确解调出原始数字码流；能够通过实验数据量化FSK信号的误码率性能，并与理论值进行对比。 实验三：PCM编码与解码 实验目的： 理解脉冲编码调制（PCM）的编码和解码过程，学习采样、量化和编码的基本原理。 实验原理： PCM是将模拟信号转换为数字信号的过程，包括采样、量化和编码三个主要步骤。实验将模拟输入信号，通过ADC（模拟数字转换器）实现采样和量化，再通过编码器生成数字码流。解码过程则相反，将数字码流通过解码器和DAC（数字模拟转换器）还原成模拟信号。 实验步骤： 1. 使用函数发生器输入模拟信号（如正弦波），通过ADC采集并进行采样（改变采样频率）。 2. 对采样后的信号进行量化（改变量化位数），观察量化误差。 3. 将量化后的信号进行编码（如二进制编码），生成数字码流。 4. 对数字码流进行解码，并通过DAC还原成模拟信号。 5. 对比还原的模拟信号与原始模拟信号的差异，分析采样频率、量化位数对信号保真度的影响。 预期结果： 能够清晰地展示PCM编码和解码的流程；能够通过实验数据证明采样定理和量化精度的重要性。 实验四：信道仿真与抗噪声设计 实验目的： 模拟不同的信道环境，研究噪声对通信系统的影响，并验证简单的抗噪声措施。 实验原理： 利用MATLAB/Simulink等仿真工具，模拟AWGN信道、衰落信道等，并将发送的数字信号通过这些信道进行传输。通过接收端计算误码率（BER），直观地评估信道质量。同时，引入简单的纠错编码（如偶校验、汉明码）来观察其改善BER性能的效果。 实验步骤： 1. 在仿真环境中，设计一个简单的数字通信链路（如PSK调制）。 2. 模拟加入不同功率的AWGN噪声，观察BER随信噪比（SNR）的变化曲线。 3. 引入简单的衰落模型（如瑞利衰落），研究其对BER的影响。 4. 在通信链路中加入简单的纠错编码，再次仿真观察BER的变化，并与无编码情况进行对比。 预期结果： 能够生成直观的BER-SNR曲线图，展示不同噪声和衰落模型的影响；能够通过实验数据量化编码技术在降低BER方面的效果。 结论 本书通过理论讲解与实验实践的紧密结合，旨在培养读者扎实的通信系统理论基础、出色的系统设计能力和敏锐的实验操作技巧。我们相信，通过对本书内容的系统学习和实验的深入探索，读者将能够 confidently 地应对通信系统设计与开发中的挑战，并在未来的通信领域中有所作为。

评分☆☆☆☆☆

我是一名资深的通信技术研究者，在多年的学术生涯中，我接触过无数关于通信系统的书籍。然而，《通信系统课程设计与实验教程》以其独特的视角和严谨的治学态度，依然让我眼前一亮。这本书最大的亮点在于它不仅提供了扎实的理论基础，更强调了实践的指导意义。它所倡导的“学以致用，用以促学”的教学理念，在如今这个技术飞速发展的时代尤为可贵。书中对通信系统的每一个组成部分，从信号的产生到最终的接收，都进行了详尽的设计和实验指导，并且针对每一个实验，都提供了详细的原理分析、操作步骤和结果讨论。我特别欣赏书中对于一些前沿通信技术的探讨，比如在分布式通信系统和认知无线电等领域的实验设计，充分体现了作者对行业发展趋势的深刻洞察。这些实验设计不仅具有很高的学术价值，更能够激发学生进行创新性研究的潜力。总而言之，这本书是一本集理论深度、实践指导和前瞻性于一体的优秀教材，对于任何希望在通信领域有所建树的人来说，都是一份不可多得的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对通信技术充满好奇心的爱好者，虽然我并非科班出身，但我一直渴望能够系统地了解通信系统的运作原理。在众多介绍通信技术的书籍中，《通信系统课程设计与实验教程》以其独特的视角吸引了我。这本书没有用枯燥的数学公式和晦涩的专业术语来吓退读者，而是从一个“设计”和“实验”的角度切入，让我感觉通信系统不再是遥不可及的理论，而是可以被理解、被创造、被验证的实际工程。书中关于通信系统各个模块的介绍，都辅以通俗易懂的比喻和图示，这对于我这样的非专业人士来说，极大地降低了学习门槛。我尤其喜欢其中关于“通信链路搭建”的章节，它就像一个循序渐进的指南，教会我如何一步步地搭建一个简单的通信链路，并观察信号的传播过程。通过书中的实验，我仿佛置身于一个微型的通信实验室，亲手操作着虚拟的设备，感受着信号的律动。这种沉浸式的学习体验，让我在轻松愉快的氛围中掌握了通信系统的基础知识，并且燃起了我对通信技术更深层次探索的欲望。

评分☆☆☆☆☆

作为一名工作多年的通信工程师，我时常会回顾自己的学习经历，并对比现在市场上的一些技术书籍。当我翻阅《通信系统课程设计与实验教程》时，我深切地感受到了时代发展的印记和教学理念的进步。这本书的编写风格非常务实，它没有回避通信系统中存在的复杂性和挑战，而是通过精心的设计，将这些复杂的问题分解为可操作的实验和项目。书中的实验内容紧贴当前通信技术发展的热点，例如关于5G通信的一些初步概念和关键技术，书中都有涉及，并且提供了相应的实验指导，让我们能够接触到最新的技术趋势。这对于我们这些需要不断更新知识储备的工程师来说，无疑是一份宝贵的财富。更让我印象深刻的是，书中对于实验结果的分析和讨论部分，非常注重培养读者的批判性思维和创新意识。它不仅仅是告诉你“怎么做”，更引导你去思考“为什么这么做”，以及“如何做得更好”。这种引导性的教学方式，对于提升工程师的综合素质非常有益。我可以说，如果我早些年看到这本书，我的学习和职业发展轨迹可能会有所不同。

评分☆☆☆☆☆

我是一名正在学习通信工程的研究生，在寻找一本能够帮助我深入理解通信系统原理并进行实际项目开发的参考书时，偶然发现了这本《通信系统课程设计与实验教程》。这本书的特点在于它将理论与实践完美地结合在一起，不同于许多理论过于偏重而缺乏实践指导的教材。书中对通信系统的各个关键环节，如信源编码、信道编码、多址技术、信息传输等，都进行了系统而深入的阐述。作者在讲解理论知识时，并没有止步于概念的介绍，而是深入剖析了其背后的数学原理和工程实现细节，这对于我们进行更高级的研究非常有帮助。我特别欣赏的是书中提供的课程设计项目，它们涵盖了诸如数字电视传输、移动通信基站仿真等具有实际应用价值的课题。这些项目不仅要求我们掌握通信系统的基本原理，还需要我们运用相关的仿真工具（例如MATLAB）进行系统设计和性能评估，这极大地提升了我的动手能力和解决实际问题的能力。通过完成这些项目，我不仅巩固了所学的理论知识，还学会了如何将理论知识转化为实际可行的工程解决方案，这对我未来的学术研究和职业发展都至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是通信领域的一场及时雨！作为一名通信工程专业的学生，我一直在寻找一本既能理论扎实又能实践操作的教材，而《通信系统课程设计与实验教程》恰好满足了我的所有期待。首先，它的理论讲解清晰易懂，作者没有堆砌晦涩难懂的术语，而是用通俗易懂的语言阐述了通信系统的核心概念，比如信号的调制解调、信道的选择、噪声的抑制等等，让我这种初学者也能快速抓住重点。更重要的是，书中的实验部分设计得非常巧妙，紧密结合了理论知识，让我们能够亲手搭建通信系统，观察信号的传输过程，感受不同参数对系统性能的影响。我尤其喜欢其中的一个实验，是关于QPSK调制解调的，我们不仅学习了理论知识，还通过实验观察到了不同星座图的变化，以及误码率随信噪比的变化趋势，这种直观的体验比单纯看书要深刻得多。而且，书中提供的实验指导也非常详细，从实验仪器的连接到参数的设置，再到结果的分析，都一一列举，让我们在实验过程中少走了很多弯路。这本书真的让我对通信系统有了更深刻的理解，也激发了我进一步探索通信技术的兴趣。