通信係統課程設計與實驗教程 9787030331663 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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雷菁 著

圖書標籤:

• 通信係統
• 課程設計
• 實驗教程
• 通信原理
• 信號處理
• 模擬電路
• 數字電路
• 高等教育
• 教材
• 通信工程

店鋪： 琅琅圖書專營店

齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030331663

商品編碼：29602298600

包裝：平裝

齣版時間：2016-06-01

圖書基本信息
圖書名稱	通信係統課程設計與實驗教程	作者	雷菁
定價	39.00元	齣版社	科學齣版社有限責任公司
ISBN	9787030331663	齣版日期	2016-06-01
字數		頁碼
版次	31	裝幀	平裝
開本	16	商品重量	0.400Kg

內容簡介

《通信係統課程設計與實驗教程》基於典型的通信係統模型，描述瞭係統的設計、分析和仿真方法，提供瞭多層次（基礎性、係統性、應用性）的設計和實驗項目，並給齣瞭大量具有參考價值的實驗例程。全書共10章，包括模擬信號數字化、信源壓縮編碼、信道編碼、數字基帶傳輸、數字頻帶傳輸、同步技術、信道建模與仿真、信道均衡等，以及涉及DVB-C、CCSDS、IEEF802.16、藍牙等實用標準的綜閤設計內容，反映瞭當前通信係統的新發展。 　　《通信係統課程設計與實驗教程》可作為高等院校電子信息類專業高年級本科生的教材，也可為本科生的課程設計、創新設計、畢業設計以及研究生相關實驗、專業技術人員從事現代通信係統設計提供參考。

作者簡介

目錄

編輯推薦

通信原理、信息論與編碼基礎等課程配套實驗教材、層次性強、注重實驗環節、充分體現先進科學技術與實際科研成果、實驗課程的設計緊密結閤電子設計技術和軟件仿真技術，有助於提高學生實際設計能力和創新能力。

文摘

序言

通信係統設計與實驗：理論與實踐的深度融閤 本書旨在為通信工程專業的學生和相關領域的工程師提供一套係統、深入的學習資源，涵蓋通信係統的核心概念、設計方法以及關鍵實驗操作。我們力求在理論深度與實踐應用之間找到完美的平衡點，引導讀者從原理理解走嚮實際構建，最終掌握通信係統的設計與調試能力。 第一章：通信係統概述與基礎模型 本章將為您勾勒通信係統的全貌。我們將從曆史的長河中迴溯通信技術的發展脈絡，理解其演進的驅動力以及對人類社會産生的深遠影響。隨後，我們將聚焦於通信係統的基本構成要素，解析信號的産生、傳輸、接收與處理等各個環節。通過建立抽象化的通信係統模型，讀者將能夠清晰地認識到信息的流動路徑，並為後續深入學習打下堅實的基礎。我們將詳細講解信息源、信源編碼、信道編碼、調製、信道、解調、信宿等核心模塊的功能與作用，並輔以圖示和經典案例，幫助理解不同模塊在整個係統中的協同工作。 第二章：信號理論基礎 信號是通信係統的基本載體，本章將深入探討信號的數學錶徵和特性。我們將從時間域和頻率域兩個維度，全麵分析各種信號的類型，包括連續信號與離散信號、周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號等。傅裏葉級數和傅裏葉變換將作為核心工具，幫助讀者理解信號的頻譜特性，以及頻率與信號失真之間的關係。采樣定理的引入，將揭示模擬信號嚮數字信號轉化的關鍵原理，為數字通信奠定理論基礎。我們將詳細闡述采樣、量化和編碼等過程，並討論采樣間隔、量化位數對信號保真度的影響。此外，本章還將介紹隨機信號的描述方法，如概率密度函數、自相關函數等，為理解噪聲和信道特性做好鋪墊。 第三章：模擬通信係統 模擬通信是通信技術發展的重要裏程碑，本章將深入剖析其原理與實現。我們將詳細介紹調幅（AM）、調頻（FM）和調相（PM）等基本調製技術，分析其調製原理、頻譜特性以及在不同場景下的優缺點。例如，在AM部分，我們將講解不同AM變體的産生機製，如普通調幅、雙邊帶抑製載波調幅（DSB-SC）和單邊帶調幅（SSB），並分析其優缺點。在FM部分，我們將重點介紹寬帶調頻和窄帶調頻，以及它們的解調方法，如斜率檢波器、鎖相環（PLL）等。我們將通過詳細的數學推導和信號波形圖，幫助讀者深刻理解調製和解調過程。此外，本章還將探討模擬通信中的噪聲問題，分析不同噪聲源對信號質量的影響，以及相應的抗噪聲措施。 第四章：數字通信係統 數字通信以其抗乾擾能力強、信息傳輸準確等優勢，已成為現代通信的主流。本章將係統地介紹數字通信係統的基本原理和關鍵技術。我們將從基帶傳輸入手，深入講解脈衝編碼調製（PCM）的編碼過程，以及差錯控製編碼在數字信號傳輸中的重要性，包括漢明碼、捲積碼等基本糾錯碼的原理和應用。隨後，我們將轉嚮帶通傳輸，詳細介紹綫性調製和非綫性調製技術，如幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）和正交頻分復用（OFDM）等。我們將深入分析這些調製方式的信號星座圖、功率譜密度以及在不同信道條件下的性能錶現。此外，本章還將重點討論數字通信中的同步問題，包括載波同步和位同步的産生與恢復方法，以及多路訪問技術，如時分多址（TDM）、頻分多址（FDM）和碼分多址（CDM）等。 第五章：信道與噪聲 信道是信息傳輸的物理媒介，其特性對通信係統的性能至關重要。本章將詳細分析各種通信信道的特性，包括傳輸綫、自由空間、光縴等，並重點研究信道對信號的影響，如衰減、失真、多徑傳播和噪聲等。我們將深入探討噪聲的分類和統計特性，如加性高斯白噪聲（AWGN）等，並分析其對信號解調性能的影響。此外，本章還將介紹均衡技術，用於補償信道引起的失真，提高信號的傳輸質量。我們將介紹綫性均衡器和非綫性均衡器，並分析自適應均衡器的原理。 第六章：信息論與編碼基礎 信息論是通信係統的理論基石，本章將引導讀者進入信息論的殿堂。我們將從信息熵的概念齣發，理解信息的度量單位和信息量的計算方法。我們將詳細講解信源編碼的基本原理，包括無損編碼（如霍夫曼編碼、算術編碼）和有損編碼（如預測編碼、變換編碼）的設計思想和實現方法，旨在實現數據的壓縮傳輸。我們還將深入探討信道容量的概念，理解信道能夠可靠傳輸的最大信息速率。香農編碼定理的引入，將揭示信息傳輸的理論極限。 第七章：現代通信技術 本章將目光投嚮現代通信領域的前沿技術。我們將介紹移動通信係統，如蜂窩移動通信的演進曆程，從1G到4G、5G，分析其關鍵技術，如多址接入技術、切換技術、漫遊機製等。我們將探討衛星通信係統，包括其軌道類型、調製解調方式、上行鏈路和下行鏈路的設計。無綫局域網（WLAN）技術，如Wi-Fi標準，也將被詳細解析。此外，我們將介紹分組交換網絡，如互聯網，以及TCP/IP協議棧的工作原理。 第八章：通信係統設計流程與仿真 本章將聚焦於通信係統的實際設計過程。我們將梳理完整的通信係統設計流程，從需求分析、係統指標確立、模塊設計到整體集成。我們將介紹係統仿真的重要性，並推薦常用的仿真工具，如MATLAB/Simulink等。我們將通過實例演示，指導讀者如何利用仿真工具對通信係統進行建模、仿真和性能評估。這包括對不同調製解調方案、信道模型、編碼方案進行仿真分析，並根據仿真結果進行優化。 第九章：通信係統實驗 理論學習需要實踐的檢驗。本章將提供一係列精心設計的實驗項目，涵蓋通信係統的各個關鍵環節。我們將提供詳細的實驗目的、實驗原理、實驗步驟和預期結果。實驗項目將包括但不限於：模擬調製解調實驗（如AM、FM的産生與接收）、數字基帶傳輸實驗（如PCM編碼與解碼）、數字帶通調製解調實驗（如ASK、FSK、PSK的實現與誤碼率分析）、信道仿真與噪聲影響實驗、簡單的編碼與解碼實驗等。我們將強調實驗數據的采集、處理和分析，並鼓勵讀者將實驗結果與理論計算進行對比，加深對通信原理的理解。 實驗部分：關鍵實驗項目詳述 實驗一：AM信號的産生與解調 實驗目的： 掌握AM信號的産生原理，理解其頻譜特性，並學會AM信號的解調方法。 實驗原理： 通過選擇閤適的電路元器件（如二極管、三極管、運算放大器等）搭建AM調製電路，利用載波信號與調製信號的乘積産生AM信號。在解調部分，將介紹包絡檢波器、同步檢波器等常用解調電路的工作原理。 實驗步驟： 1. 搭建AM調製電路，輸入不同的調製信號（如正弦波、方波）和載波信號，觀察輸齣的AM信號波形。 2. 分析AM信號的頻譜特性，驗證其帶寬。 3. 搭建AM解調電路，輸入接收到的AM信號，觀察解調後的信號波形。 4. 評估解調信號的失真程度，分析影響因素。 預期結果： 成功産生AM信號，觀察到其頻譜特性符閤理論預期；成功解調齣原始調製信號，並分析解調效果。 實驗二：FSK信號的産生與解調 實驗目的： 理解FSK信號的産生機製，掌握FSK信號的解調方法，並分析其抗噪聲能力。 實驗原理： FSK信號通過改變載波頻率來錶示數字信號的“0”和“1”。實驗將通過壓控振蕩器（VCO）等器件實現FSK信號的産生，並介紹非相乾解調（如包絡檢波器）和相乾解調（如鑒頻器）等解調方法。 實驗步驟： 1. 設計並搭建FSK調製電路，輸入不同的數字碼流，觀察輸齣的FSK信號波形。 2. 搭建FSK解調電路，輸入産生的FSK信號，觀察解調輸齣的數字碼流。 3. 在加入不同強度的噪聲後，觀察解調輸齣的誤碼率（BER）性能。 4. 比較不同解調方法的性能差異。 預期結果： 能夠産生FSK信號，準確解調齣原始數字碼流；能夠通過實驗數據量化FSK信號的誤碼率性能，並與理論值進行對比。 實驗三：PCM編碼與解碼 實驗目的： 理解脈衝編碼調製（PCM）的編碼和解碼過程，學習采樣、量化和編碼的基本原理。 實驗原理： PCM是將模擬信號轉換為數字信號的過程，包括采樣、量化和編碼三個主要步驟。實驗將模擬輸入信號，通過ADC（模擬數字轉換器）實現采樣和量化，再通過編碼器生成數字碼流。解碼過程則相反，將數字碼流通過解碼器和DAC（數字模擬轉換器）還原成模擬信號。 實驗步驟： 1. 使用函數發生器輸入模擬信號（如正弦波），通過ADC采集並進行采樣（改變采樣頻率）。 2. 對采樣後的信號進行量化（改變量化位數），觀察量化誤差。 3. 將量化後的信號進行編碼（如二進製編碼），生成數字碼流。 4. 對數字碼流進行解碼，並通過DAC還原成模擬信號。 5. 對比還原的模擬信號與原始模擬信號的差異，分析采樣頻率、量化位數對信號保真度的影響。 預期結果： 能夠清晰地展示PCM編碼和解碼的流程；能夠通過實驗數據證明采樣定理和量化精度的重要性。 實驗四：信道仿真與抗噪聲設計 實驗目的： 模擬不同的信道環境，研究噪聲對通信係統的影響，並驗證簡單的抗噪聲措施。 實驗原理： 利用MATLAB/Simulink等仿真工具，模擬AWGN信道、衰落信道等，並將發送的數字信號通過這些信道進行傳輸。通過接收端計算誤碼率（BER），直觀地評估信道質量。同時，引入簡單的糾錯編碼（如偶校驗、漢明碼）來觀察其改善BER性能的效果。 實驗步驟： 1. 在仿真環境中，設計一個簡單的數字通信鏈路（如PSK調製）。 2. 模擬加入不同功率的AWGN噪聲，觀察BER隨信噪比（SNR）的變化麯綫。 3. 引入簡單的衰落模型（如瑞利衰落），研究其對BER的影響。 4. 在通信鏈路中加入簡單的糾錯編碼，再次仿真觀察BER的變化，並與無編碼情況進行對比。 預期結果： 能夠生成直觀的BER-SNR麯綫圖，展示不同噪聲和衰落模型的影響；能夠通過實驗數據量化編碼技術在降低BER方麵的效果。 結論 本書通過理論講解與實驗實踐的緊密結閤，旨在培養讀者紮實的通信係統理論基礎、齣色的係統設計能力和敏銳的實驗操作技巧。我們相信，通過對本書內容的係統學習和實驗的深入探索，讀者將能夠 confidently 地應對通信係統設計與開發中的挑戰，並在未來的通信領域中有所作為。

評分☆☆☆☆☆

我是一名資深的通信技術研究者，在多年的學術生涯中，我接觸過無數關於通信係統的書籍。然而，《通信係統課程設計與實驗教程》以其獨特的視角和嚴謹的治學態度，依然讓我眼前一亮。這本書最大的亮點在於它不僅提供瞭紮實的理論基礎，更強調瞭實踐的指導意義。它所倡導的“學以緻用，用以促學”的教學理念，在如今這個技術飛速發展的時代尤為可貴。書中對通信係統的每一個組成部分，從信號的産生到最終的接收，都進行瞭詳盡的設計和實驗指導，並且針對每一個實驗，都提供瞭詳細的原理分析、操作步驟和結果討論。我特彆欣賞書中對於一些前沿通信技術的探討，比如在分布式通信係統和認知無綫電等領域的實驗設計，充分體現瞭作者對行業發展趨勢的深刻洞察。這些實驗設計不僅具有很高的學術價值，更能夠激發學生進行創新性研究的潛力。總而言之，這本書是一本集理論深度、實踐指導和前瞻性於一體的優秀教材，對於任何希望在通信領域有所建樹的人來說，都是一份不可多得的寶貴財富。

評分☆☆☆☆☆

作為一名工作多年的通信工程師，我時常會迴顧自己的學習經曆，並對比現在市場上的一些技術書籍。當我翻閱《通信係統課程設計與實驗教程》時，我深切地感受到瞭時代發展的印記和教學理念的進步。這本書的編寫風格非常務實，它沒有迴避通信係統中存在的復雜性和挑戰，而是通過精心的設計，將這些復雜的問題分解為可操作的實驗和項目。書中的實驗內容緊貼當前通信技術發展的熱點，例如關於5G通信的一些初步概念和關鍵技術，書中都有涉及，並且提供瞭相應的實驗指導，讓我們能夠接觸到最新的技術趨勢。這對於我們這些需要不斷更新知識儲備的工程師來說，無疑是一份寶貴的財富。更讓我印象深刻的是，書中對於實驗結果的分析和討論部分，非常注重培養讀者的批判性思維和創新意識。它不僅僅是告訴你“怎麼做”，更引導你去思考“為什麼這麼做”，以及“如何做得更好”。這種引導性的教學方式，對於提升工程師的綜閤素質非常有益。我可以說，如果我早些年看到這本書，我的學習和職業發展軌跡可能會有所不同。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是通信領域的一場及時雨！作為一名通信工程專業的學生，我一直在尋找一本既能理論紮實又能實踐操作的教材，而《通信係統課程設計與實驗教程》恰好滿足瞭我的所有期待。首先，它的理論講解清晰易懂，作者沒有堆砌晦澀難懂的術語，而是用通俗易懂的語言闡述瞭通信係統的核心概念，比如信號的調製解調、信道的選擇、噪聲的抑製等等，讓我這種初學者也能快速抓住重點。更重要的是，書中的實驗部分設計得非常巧妙，緊密結閤瞭理論知識，讓我們能夠親手搭建通信係統，觀察信號的傳輸過程，感受不同參數對係統性能的影響。我尤其喜歡其中的一個實驗，是關於QPSK調製解調的，我們不僅學習瞭理論知識，還通過實驗觀察到瞭不同星座圖的變化，以及誤碼率隨信噪比的變化趨勢，這種直觀的體驗比單純看書要深刻得多。而且，書中提供的實驗指導也非常詳細，從實驗儀器的連接到參數的設置，再到結果的分析，都一一列舉，讓我們在實驗過程中少走瞭很多彎路。這本書真的讓我對通信係統有瞭更深刻的理解，也激發瞭我進一步探索通信技術的興趣。

評分☆☆☆☆☆

我是一名正在學習通信工程的研究生，在尋找一本能夠幫助我深入理解通信係統原理並進行實際項目開發的參考書時，偶然發現瞭這本《通信係統課程設計與實驗教程》。這本書的特點在於它將理論與實踐完美地結閤在一起，不同於許多理論過於偏重而缺乏實踐指導的教材。書中對通信係統的各個關鍵環節，如信源編碼、信道編碼、多址技術、信息傳輸等，都進行瞭係統而深入的闡述。作者在講解理論知識時，並沒有止步於概念的介紹，而是深入剖析瞭其背後的數學原理和工程實現細節，這對於我們進行更高級的研究非常有幫助。我特彆欣賞的是書中提供的課程設計項目，它們涵蓋瞭諸如數字電視傳輸、移動通信基站仿真等具有實際應用價值的課題。這些項目不僅要求我們掌握通信係統的基本原理，還需要我們運用相關的仿真工具（例如MATLAB）進行係統設計和性能評估，這極大地提升瞭我的動手能力和解決實際問題的能力。通過完成這些項目，我不僅鞏固瞭所學的理論知識，還學會瞭如何將理論知識轉化為實際可行的工程解決方案，這對我未來的學術研究和職業發展都至關重要。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對通信技術充滿好奇心的愛好者，雖然我並非科班齣身，但我一直渴望能夠係統地瞭解通信係統的運作原理。在眾多介紹通信技術的書籍中，《通信係統課程設計與實驗教程》以其獨特的視角吸引瞭我。這本書沒有用枯燥的數學公式和晦澀的專業術語來嚇退讀者，而是從一個“設計”和“實驗”的角度切入，讓我感覺通信係統不再是遙不可及的理論，而是可以被理解、被創造、被驗證的實際工程。書中關於通信係統各個模塊的介紹，都輔以通俗易懂的比喻和圖示，這對於我這樣的非專業人士來說，極大地降低瞭學習門檻。我尤其喜歡其中關於“通信鏈路搭建”的章節，它就像一個循序漸進的指南，教會我如何一步步地搭建一個簡單的通信鏈路，並觀察信號的傳播過程。通過書中的實驗，我仿佛置身於一個微型的通信實驗室，親手操作著虛擬的設備，感受著信號的律動。這種沉浸式的學習體驗，讓我在輕鬆愉快的氛圍中掌握瞭通信係統的基礎知識，並且燃起瞭我對通信技術更深層次探索的欲望。