通信原理與技術(張玉平) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張玉平 著

圖書標籤:

• 通信原理
• 通信技術
• 信號與係統
• 調製解調
• 信道編碼
• 信息論
• 無綫通信
• 模擬通信
• 數字通信
• 張玉平

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122037800

商品編碼：29625003628

包裝：平裝

齣版時間：2009-01-01

基本信息

書名：通信原理與技術(張玉平)

定價：19.00元

作者：張玉平

齣版社：化學工業齣版社

齣版日期：2009-01-01

ISBN：9787122037800

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.259kg

編輯推薦

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本書堅持“理論夠用，聯係實際，結閤工程”的原則。以培養學生的動手實踐能力和工程思維能力為主綫，通過軟件仿真和硬件電路實驗環節加強學生對原理的認識和理解。
　　本書針對高職學生的特點，通過大量的插圖，形象直觀地闡述瞭通信原理和技術知識。書中舉例都盡量貼近生活，拿大傢都比較熟悉的實例進行說明，語言精煉，思路清晰，重點明確，圖文並茂，通俗易懂。
　　本書充分應用MATLAB在通信係統中的仿真功能，並結閤作者多年的實踐教學經驗，對各種不同的通信係統和通信技術進行仿真示例，有助於讀者對整個通信係統的基本原理和技術進行深入認識和理解。

內容提要

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本書主要介紹瞭模擬通信和數字通信的基本原理，著重闡述瞭通信係統的調製與解調技術，以及模數轉換技術。全書共分8章，包括緒論、香農定理、模擬調製技術、模擬信號數字化技術、數字基帶傳輸技術、數字頻帶傳輸技術、復用技術與同步原理以及差錯控製技術等。本書例題豐富，圖文並茂，並結閤MATLAB仿真軟件，給齣瞭一些通信係統軟件仿真的實例，有助於讀者對整個通信係統的基本原理和技術進行深入認識和理解。
本書適閤作為電子信息和通信技術等專業的高職高專學生的教材，也可以作為非通信專業的本科生、通信專業的各類成人教學教材，以及其他通信工程技術人員的參考書。

目錄

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章　緒論
1.1 通信係統的組成及分類
1.1.1 通信係統的組成
1.1.2 通信係統的分類
1.2 通信係統的性能度量
1.3 通信技術的發展概況
1.4 MATLAB簡介
本章小結
習題1
第2章　香農定理
2.1 信息量和熵
2.1.1 離散信源的信息量
2.1.2 離散信源的熵
2.2 信道容量及香農定理
　2.2.1信道容量
　2.2.2 香農定理
2.3 MA丁LAB在香農定理中的應用舉例
本章小結
習題2
第3章　模擬調製技術
3.1 幅度調製的基本原理
3.1.1 常規雙邊帶調幅（AM）
3.1.2 抑製載波雙邊帶調幅（DSB—SC）
3.1.3 單邊帶調幅（SSB）
3.2 綫性調製的解調
3.2.1 包絡檢波
3.2.2 相乾解調
3.3 角度調製的基本原理
3.3.1 角度調製的基本概念
　3.3.2 調頻信號的産生與解調
　3.4 模擬調製係統的性能比較
　3.5 MATLAB在模擬調製係統中的應用舉例
　本章小結
　習題3
第4章　模擬信號數字化技術
4.1 抽樣定理
4.1.1 低通與帶通抽樣定理
4.1.2 自然抽樣與平頂抽樣
4.2　量化
4.2.1 均勻量化的基本原理
4.2.2A律與'律壓縮特性
4.3 編碼
4.3.1 脈衝幅度調製
4.3.2 脈沖編碼調製
4.3.3 差分編碼調製
4.3.4 增量調製
4.4　MATLAB在PCM中的應用舉例
本章小結
習題4
第5章　數字基帶傳輸技術
5.1 數字基帶信號概述
5.2 基帶傳輸的常用碼型
5.3 基帶傳輸與碼間乾擾
5.3.1 再生判決的原理
5.3.2 碼間乾擾
5.4 間乾擾的基帶傳輸
5.5 部分響應係統
5.6 眼圖
5.7 MATLAB在基帶通信係統中的應用舉例
本章小結
習題5
第6章　數字頻帶傳輸技術
6.1 二進製調製的基本原理
6.1.I 二進製幅度鍵控（2ASK）
6.1.2 二進製頻移鍵控（2FSK）
　6.1.3 二進製相移鍵控（2PSK）
　 6.1.4 二進製差分相移鍵控（2DPSK）
　6.1.5 二進製數字調製係統性能比較
　6.2 多進製調製原理
　 6.2.1 多進製幅度鍵控
　 6.2.2 多進製頻移鍵控
　 6.2.3 多進製相移鍵控
　6.3 正交振幅調製
　6.4 MATLAB在數字頻帶傳輸中的應用舉例
　本章小結
　習題6
第7章　復用技術與同步原理
第8章　差錯控製技術
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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現代通信的脈絡：信號、編碼與網絡 通信，作為人類社會最古老的互動方式之一，在信息爆炸的時代扮演著前所未有的重要角色。從遠古的烽火狼煙到如今瞬息萬裏的數字網絡，通信技術的每一次飛躍都深刻地改變著人類的生活、工作和社會形態。本文將帶領您深入探索現代通信的基石——信號的本質、編碼的藝術以及網絡的構建，為您揭示信息如何在浩瀚的宇宙中穿越時空，觸達彼岸。 第一章：信號的語言——信息的載體 一切通信的起點，是信息的載體——信號。信號是物理量隨時間或空間的變化，它承載著我們想要傳遞的信息。在通信領域，我們主要關注的是電信號，這些電信號以各種形式（如電壓、電流、電磁波等）沿著信道傳播。 1.1 信號的分類與特性： 信號並非韆篇一律，它們根據不同的特性可以被劃分為多種類型。 模擬信號 (Analog Signal)： 模擬信號是連續變化的信號，其幅值、頻率或相位與所代錶的信息之間存在直接的、連續的對應關係。例如，我們說話的聲音經過麥剋風轉換成的電信號就是模擬信號，它的電壓變化就直接反映瞭聲音的響度和音調。模擬信號的優點在於其信息容量大，但缺點是容易受到噪聲的乾擾，並且在傳輸和存儲過程中容易失真。 數字信號 (Digital Signal)： 數字信號是離散的信號，它隻能取有限個離散的數值，通常以二進製（0和1）的形式錶示。例如，計算機處理的音頻、視頻信息都是數字信號。數字信號的優點在於抗乾擾能力強，易於存儲、處理和傳輸，並且可以實現高精度的復製。但其缺點是需要經過采樣和量化，可能會損失一部分原始信息。 周期信號 (Periodic Signal)： 周期信號是指在時間上具有重復性的信號，其波形在經過一個固定的時間間隔（周期）後會完全相同地齣現。正弦波是最典型的周期信號。周期信號在通信係統中具有重要意義，很多信號都可以通過傅裏葉級數分解為一係列正弦波的疊加。 非周期信號 (Aperiodic Signal)： 非周期信號是指在時間上不具有重復性的信號，它的波形不會在任何固定的時間間隔內重復齣現。例如，一段話語的音頻信號通常是非周期信號。 能量信號 (Energy Signal)： 能量信號是指在整個時間域上的積分（能量）是有限的信號。例如，具有有限持續時間的脈衝信號。 功率信號 (Power Signal)： 功率信號是指在整個時間域上的平均功率是有限的信號。例如，持續不斷的隨機噪聲信號。 理解信號的分類和特性，是掌握通信原理的基礎。不同的信號類型決定瞭不同的處理方式和傳輸方法。 1.2 信號的頻譜分析： 信號不僅僅是時間上的變化，它還蘊含著豐富的頻率信息。頻譜分析（Spectrum Analysis）是研究信號在不同頻率成分上的分布，從而揭示信號的內在結構和特性。 傅裏葉變換 (Fourier Transform)： 傅裏葉變換是進行頻譜分析的核心數學工具。它能夠將一個復雜的時域信號分解為一係列不同頻率的正弦波和餘弦波的疊加。通過傅裏葉變換，我們可以看到信號的主要頻率成分，瞭解信號的帶寬（Bandwidth），以及信號在不同頻率上的能量分布。 帶寬 (Bandwidth)： 帶寬是指信號所占有的頻率範圍。在通信係統中，帶寬是衡量信道容量的重要指標。帶寬越寬，理論上可以傳輸的信息量就越大。例如，語音信號的帶寬相對較窄，而高清視頻信號的帶寬則非常寬。 頻譜密度 (Spectral Density)： 頻譜密度描述瞭信號在單位頻率間隔上的功率或能量分布。功率譜密度 (PSD) 和能量譜密度 (ESD) 是描述信號頻譜特性的重要概念。 信號的頻譜特性直接影響著信道的選擇、信號的調製方式以及係統的設計。例如，高頻信號需要能夠支持更高頻率傳輸的信道，而低頻信號則可以利用現有的低頻信道。 1.3 信號的調製與解調： 為瞭有效地在信道中傳輸信息，我們需要將原始的基帶信號（Baseband Signal）轉換成適閤傳輸的高頻信號。這個過程就是調製（Modulation）。而接收端則需要將接收到的高頻信號恢復成原始的基帶信號，這個過程稱為解調（Demodulation）。 調幅 (Amplitude Modulation, AM)： 通過改變載波信號的幅度來承載信息。 調頻 (Frequency Modulation, FM)： 通過改變載波信號的頻率來承載信息。 調相 (Phase Modulation, PM)： 通過改變載波信號的相位來承載信息。 數字調製技術： 如幅度鍵控 (ASK)、頻率鍵控 (FSK)、相移鍵控 (PSK) 以及更復雜的正交幅度調製 (QAM) 等，它們將數字信息映射到載波的不同參數上。 調製和解調是通信係統的核心環節，它們確保瞭信息的有效傳輸和準確接收。精心設計的調製解調方案能夠提高頻譜利用率，增強抗乾擾能力，並降低誤碼率。 第二章：編碼的智慧——信息的壓縮與保護 信息經過調製後，還需要經過編碼（Encoding）的處理，以提高傳輸效率、可靠性以及安全性。編碼是將原始信息按照一定的規則轉換成另一種形式的比特流。 2.1 信源編碼：提高信息傳輸效率 信源編碼（Source Encoding）也稱為數據壓縮（Data Compression），其目標是在不損失或盡量少損失信息的情況下，減少信息的冗餘度，從而降低傳輸的數據量，提高傳輸效率。 無損壓縮 (Lossless Compression)： 能夠完全恢復原始信息，不損失任何數據。例如，ZIP、RAR 等文件壓縮格式，以及 PNG、GIF 等圖像格式。 有損壓縮 (Lossy Compression)： 在一定程度上犧牲信息，以獲得更高的壓縮率。例如，JPEG 圖像格式、MP3 音頻格式、MPEG 視頻格式。有損壓縮的原理是利用人眼和人耳對某些信息的感知不敏感的特點，去除冗餘信息。 2.2 信道編碼：保障信息傳輸的可靠性 信道編碼（Channel Encoding）也稱為糾錯編碼（Error Correction Coding），其目標是在傳輸過程中，通過引入冗餘信息，使得接收端能夠檢測甚至糾正傳輸過程中産生的錯誤。 錯誤檢測 (Error Detection)： 僅能檢測齣信息是否齣錯，但無法糾正。例如，奇偶校驗碼 (Parity Check Code)。 錯誤糾正 (Error Correction)： 能夠檢測齣錯誤並進行糾正。常見的糾錯編碼包括： 綫性分組碼 (Linear Block Codes)： 如漢明碼 (Hamming Code)，它們在分組傳輸中引入校驗位。 捲積碼 (Convolutional Codes)： 將當前輸入比特與之前若乾個輸入比特進行組閤産生輸齣碼字，適用於連續數據流。 現代高效糾錯碼： 如Turbo碼、LDPC碼 (Low-Density Parity-Check Code) 等，它們在近年來的通信技術中扮演著至關重要的角色，極大地提高瞭數據傳輸的可靠性。 信道編碼是現代通信係統不可或缺的一部分，尤其是在惡劣的信道環境下，糾錯編碼的性能直接決定瞭通信係統的可用性。 2.3 數據加密與解密：守護信息的安全 在某些通信場景下，信息的保密性至關重要。數據加密（Data Encryption）是通過特定的算法將明文信息轉換成密文，使得非授權用戶無法讀取。解密（Decryption）則是將密文還原成明文的過程。 對稱加密 (Symmetric Encryption)： 加密和解密使用相同的密鑰。例如，AES (Advanced Encryption Standard)。 非對稱加密 (Asymmetric Encryption)： 加密和解密使用不同的密鑰，一個公鑰用於加密，一個私鑰用於解密。例如，RSA。 雖然數據加密主要屬於信息安全範疇，但其在通信係統中的應用越來越廣泛，特彆是在互聯網通信、移動通信等領域，保障瞭用戶數據的安全性和隱私性。 第三章：網絡的構建——連接世界的橋梁 信息從源頭到達目的地，需要通過一個復雜而精密的網絡係統。通信網絡（Communication Network）是將多個通信設備連接起來，實現信息交換的係統。 3.1 網絡拓撲結構：連接的藍圖 網絡拓撲結構描述瞭網絡中各節點（設備）之間的連接方式，直接影響著網絡的性能、可靠性和擴展性。 總綫型拓撲 (Bus Topology)： 所有設備連接到一條共享的通信綫路（總綫）上。結構簡單，易於擴展，但總綫故障會影響整個網絡。 星型拓撲 (Star Topology)： 所有設備都連接到一個中央節點（如集綫器或交換機）。易於管理和故障隔離，但中央節點故障會使整個網絡癱瘓。 環型拓撲 (Ring Topology)： 設備首尾相連形成一個環。數據沿一個方嚮傳輸，易於控製，但環中某點故障會影響整個網絡。 網狀拓撲 (Mesh Topology)： 每個設備都與其他所有設備直接連接。可靠性最高，但布綫復雜，成本高。 混閤型拓撲 (Hybrid Topology)： 結閤瞭多種拓撲結構的優點。 3.2 網絡協議：通信的通用語言 為瞭讓不同設備能夠相互理解和通信，需要一套統一的規則和約定，這就是網絡協議（Network Protocol）。協議定義瞭數據傳輸的格式、順序、錯誤處理等。 OSI 七層模型 (Open Systems Interconnection Model)： 一個理論上的網絡分層模型，將網絡通信過程劃分為七個層次：物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、錶示層、應用層。每一層都負責特定的功能，並為上一層提供服務。 TCP/IP 四層模型 (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)： 實際應用中最廣泛的網絡模型，由四個層次組成：網絡接口層（對應OSI的物理層和數據鏈路層）、互聯網層（對應OSI的網絡層）、傳輸層（對應OSI的傳輸層）和應用層（對應OSI的會話層、錶示層和應用層）。 TCP (Transmission Control Protocol)： 提供麵嚮連接的、可靠的、有序的數據傳輸服務。 IP (Internet Protocol)： 提供無連接的、盡力而為的數據包傳輸服務，負責數據包的路由。 其他常用協議： HTTP (超文本傳輸協議)、FTP (文件傳輸協議)、SMTP (簡單郵件傳輸協議)、DNS (域名係統) 等，它們都在不同層次和應用場景下發揮著重要作用。 3.3 網絡類型與發展：連接的無限可能 根據覆蓋範圍和應用場景，通信網絡可以分為多種類型： 局域網 (Local Area Network, LAN)： 覆蓋範圍較小，通常在一個建築物或校園內。 城域網 (Metropolitan Area Network, MAN)： 覆蓋一個城市範圍。 廣域網 (Wide Area Network, WAN)： 覆蓋範圍廣闊，連接不同地域。互聯網就是最大的廣域網。 移動通信網絡 (Mobile Communication Network)： 如2G、3G、4G、5G 等，為移動設備提供無綫通信服務。 物聯網 (Internet of Things, IoT)： 將各種物理設備連接到互聯網，實現智能化感知、控製和管理。 從早期的電話網絡到如今的高速互聯網，再到未來萬物互聯的智能世界，通信網絡的發展始終圍繞著“連接”的核心，不斷拓展著信息傳播的邊界，深刻地影響著人類社會的進步。 結語 現代通信原理與技術，是一個龐大而精深的領域。從微觀的信號特徵分析，到宏觀的網絡構建與協議設計，每一個環節都凝聚著無數科學傢的智慧和努力。本文所闡述的內容，僅是對這一宏大主題的初步探索。深入理解這些概念，將有助於我們更好地認識當今信息社會的運行機製，並為未來的技術革新奠定堅實的基礎。我們身處一個由通信技術構建的互聯世界，每一份信息的流動，都充滿瞭科學的魅力和技術的奇跡。

評分☆☆☆☆☆

我最近在研究《高速率數據傳輸技術》，說實話，這本書的難度係數著實不低，但其對前沿技術的覆蓋廣度和深度令人驚嘆。它並未滿足於講解經典的通信理論，而是深入到瞭超寬帶（UWB）和可見光通信（VLC）這些新興領域，這一點非常契閤當前技術發展的趨勢。作者在處理復雜的數學模型時，展示瞭極高的駕馭能力，比如對MIMO係統的預編碼和迫零算法的推導，邏輯層次分明，每一步的假設和推導依據都交代得清清楚楚，迫使讀者必須保持高度的專注力纔能跟上思路。我感覺這本書更像是為研究生或資深研發人員準備的進階讀物，它要求讀者已經具備瞭紮實的本科基礎知識。閱讀過程中，我時常需要結閤其他參考資料去理解某些特定的數學背景知識，但一旦跨越瞭這些門檻，這本書提供的洞察力是無與倫比的，它拓寬瞭我對未來通信技術可能形態的想象空間。

評分☆☆☆☆☆

這本書《現代通信係統設計導論》的內容實在是太豐富瞭，我簡直是從頭“啃”到尾，收獲滿滿。它最吸引我的地方在於其強烈的工程實踐導嚮。作者似乎非常瞭解工程師在實際工作中會遇到哪些痛點，所以書中的例題和案例分析都緊密圍繞著實際的係統構建展開。比如，在講解功率譜密度估計時，它沒有停留在理論公式的推導，而是詳細對比瞭周期圖法、韋爾奇法等不同估計方法的優缺點及其在特定場景下的適用性，這一點對於我後續進行係統仿真至關重要。而且，書中對不同調製方式（如QAM、PSK）在不同信道模型下的性能仿真結果展示得非常直觀，配圖清晰準確，讓人一目瞭然。我尤其欣賞作者在論述信道容量和噪聲影響時所展現齣的那種嚴謹又不失靈活的態度，既沒有迴避理論的極限，又鼓勵讀者去探索如何通過優化設計來逼近這些極限。這本書可以說是為實戰派工程師量身定做的寶典，理論與應用結閤得天衣無縫。

評分☆☆☆☆☆

最近翻閱的這本《數字調製與解調原理精講》，給我的感覺是“返璞歸真”。在充斥著各種花哨新概念的今天，這本書卻花瞭大量的篇幅來精細打磨最核心的數字調製和解調過程。作者的文筆非常細膩，對於基帶信號的産生、上變頻、載波恢復這些看似基礎的環節，都做瞭詳盡的剖析，每一個相位翻轉、每一個符號判決的細節，都像是慢鏡頭迴放一樣清晰。特彆是關於同步技術的部分，對載波相位同步和定時同步的各種算法（如Gardner定時恢復、Costas環等）的原理闡述，不僅有數學模型，更有對實現過程中非理想因素（如非綫性失真、相位噪聲）的討論，這在很多教材中是很少見到的。它讓我意識到，很多係統性能不佳的問題，根源往往齣在這些最基礎的“小地方”。這本書對於想打牢數字通信底層基礎的人來說，價值無可替代，它教會你如何從信號的波形層麵去思考問題，而不是僅僅停留在星座圖上。

評分☆☆☆☆☆

哎呀，最近剛讀完這本《信號處理基礎》，真是讓人茅塞頓開啊！這本書的敘述方式非常接地氣，不像有些教科書那樣乾巴巴的，作者似乎很擅長把那些復雜的數學概念用日常生活的例子來解釋，比如講解傅裏葉變換的時候，竟然能聯係到音樂的頻譜分析，一下子就明白瞭那些高深的理論背後到底在乾什麼。我印象特彆深的是關於隨機過程的部分，以前總覺得這塊雲裏霧裏的，這本書裏通過大量的實例分析，比如噪聲的建模和過濾，讓我清晰地看到瞭理論如何指導實際的工程設計。尤其是最後幾章對現代通信係統中信道編碼和調製的深入剖析，簡直是我的救星，清晰地勾勒齣瞭數字通信的完整脈絡，讓我對整個係統的運作原理有瞭係統而深刻的認識。讀完後，感覺自己看待無綫通信問題都有瞭新的視角，不再是零散的知識點堆砌，而是一個有機的整體瞭。對於初學者來說，這本書無疑是一盞明燈，它沒有過度渲染高深莫測，而是腳踏實地地搭建知識的階梯。

評分☆☆☆☆☆

我不得不提一下手邊的這本《網絡化無綫通信理論分析》，這本書的視角非常獨特，它巧妙地將通信理論與網絡拓撲、資源管理的概念融閤在一起。它不像傳統通信書籍那樣聚焦於單個鏈路的優化，而是著眼於整個多用戶係統的性能平衡。書中引入瞭博弈論和優化理論的工具來分析資源分配問題，比如功率控製和頻譜共享策略，這極大地豐富瞭我的分析工具箱。我特彆喜歡作者對“公平性”和“效率”之間權衡的探討，這直接反映瞭現實世界中運營商在部署網絡時必須做齣的艱難決策。書中對大規模MIMO係統在密集組網場景下的乾擾協調機製分析得尤為透徹，展示瞭如何通過智能算法來管理和最小化網絡級的復雜乾擾。總的來說，這本書的視野開闊，理論深度足夠，是一本真正意義上連接瞭物理層通信和上層網絡架構的優秀著作，對於研究未來5G/6G異構網絡架構的人來說，絕對是必讀的參考書。