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张会生 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040313949

商品编码：29654548035

包装：平装

出版时间：2011-02-01

基本信息

书名：通信原理(普通高等教育十一五规划教材)

定价：36.60元

作者：张会生

出版社：高等教育出版社

出版日期：2011-02-01

ISBN：9787040313949

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.558kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书系统地介绍现代通信的基本概念、基本理论和基本分析力法。《通信原理》共12章：绪论、*信号与噪声分析、信道与噪声、模拟调制系统、数字基带传输系统、数字信号的频带传输、现代数字调制技术、模拟信号的数字传输、差错控制编码、数字信号的*接收、同步原理、现代通信系统介绍。章后设有思考题和习题。书后有4个附录：常用三角函数公式、Q函数和误差函数、傅里叶变换、部分习题答案。全书内容丰富、取材新颖，叙述由浅入深、简明透彻，概念清楚、重点突出，既便于教师组织教学，又适于学生自学。
　　《通信原理》可作为普通高等学校通信、电子、信息、控制、计算机应用等专业本科生教材，也可供IT类专业工程技术人员阅读和参考。

目录

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章 绪论
1.1 引言
1.2 通信的基本概念
1.3 通信系统的组成
1.3.1 通信系统的一般组成
1.3.2 模拟通信系统的组成
1.3.3 数字通信系统的组成
1.3.4 数字通信的主要特点
1.4 通信系统的分类与通信方式
1.4.1 通信系统的分类
1.4.2 通信方式
1.5 通信系统的主要性能指标
1.5.1 一般通信系统的性能指标
1.5.2 信息及其度量
1.5.3 有效性指标的具体描述
1.5.4 可靠性指标的具体描述
思考题
习题

第2章 信号与噪声分析
2.1 引言
2.2 过程的基本概念
2.2 ，1过程的概念
2.2.2 过程的统计描述
2.3 平稳过程
2.3.1 平稳过程的概念
2.3.2 稳过程的各态历经性
2.3.3 平稳过程的自相关函数
2.3.4 平稳过程的功率谱密度
2.4 高斯过程
2.4.1 高斯过程的定义
2.4.2 高斯过程的性质
2.4.3 高斯变量
2.5 平稳过程通过线性系统
2.5.1 输出过程的表达式
2.5.2 输出过程的统计特性
2.6 窄带过程
2.6.1 窄带过程的概念
2.6.2 同相和正交分量的统计特性
2.6.3 包络和相位的统计特性
2.7 正弦波加窄带高斯噪声
2.7.1 合成波的表达式
2.7.2 合成包络和合成相位的统计特性
2.8 高斯白噪声和带限白噪声
2.8.1 白噪声
2.8.2 高斯白噪声
2.8.3 带限白噪声
思考题
习题

第3章 信道与噪声
3.1 引言
3.2 信道的基本概念
3.2.1 信道的定义
3.2.2 信道的分类
3.2.3 信道的数学模型
3.3 恒参信道及其对所传信号的影响
3.3.1 信号不失真传输条件
3.3.2 幅度-频率畸变
3.3.3 相位-频率畸变（群迟延畸变）
3.3.4 减小畸变的措施
3.4 随参信道及其对所传信号的影响
3.4.1 随参信道传输媒质的特点
3.4.2 随参信道对信号传输的影响
3.4.3 随参信道特性的改善
3.5 信道的加性噪声
3.5.1 噪声来源及其分类
3.5.2 起伏噪声的统计特性
3.5.3 等效噪声带宽
3.6 信道容量的概念
思考题
习题

第4章 模拟调制系统
4.1 引言
4.2 幅度调制的原理
4.2.1 幅度调制的一般模型
4.2.2 常规双边带调幅（AM）
4.2.3 抑制载波的双边带调幅（DSB-SC）
4.2.4 单边带调制（SSB）
4.2.5 残留边带调制（VSB）
4.3 线性调制系统的抗噪声性能
4.3.1 通信系统抗噪声性能分析模型
4.3.2 线性调制相干解调系统的抗噪声性能
4.3.3 常规调幅包络检波系统的抗噪声性能
4.4 角度调制（非线性调制）的原理
4.4.1 角度调制的基本概念
4.4.2 窄带调频与宽带调频
4.4.3 调频信号的产生与解调
4.5 调频系统的抗噪声性能
4.6 各种模拟调制系统的比较
4.7 频分复用（FDM）
思考题
习题

第5章 数字基带传输系统
5.1 引言
5.2 数字基带信号
5.2.1 数字基带信号的码型设计原则
5.2.2 数字基带信号的常用码型
5.2.3 数字基带信号的频谱特性
5.3 基带传输系统的脉冲传输与码间串扰
5.3.1 数字基带传输系统的工作原理
5.3.2 基带传输系统的码间串扰
5.3.3 码间串扰的消除
5.4 间串扰的基带传输系统
5.4.1 间串扰的时域条件
5.4.2 间串扰的频域条件
5.4.3 理想基带传输系统
5.4.4 实用的间串扰基带传输特性
5.5 间串扰基带传榆系统的抗噪声性能
5.6 部分响应系统
5.6.1 部分响应系统的基本原理
5.6.2 一种实用的部分响应系统
5.6.3 一般形式的部分响应系统
5.7 眼图
5.7.1 眼图的概念
5.7.2 眼图形成原理及模型
5.8 时域均衡原理
5.8.1 均衡的概念
5.8.2 时域均衡的基本原理
5.8.3 有限长横向滤波器
5.8.4 时域均衡算法及实现
思考题
习题

第6章 数字信号的频带传输
6.1 引言
6.2 二进制幅度键控（2ASK）
6.2.1 一般原理与实现方法
6.2.2 2ASK信号的功率谱及带宽
6.2.3 2ASK系统的抗噪声性能
6.3 二进制频移键控（2FSK）
6.3.1 2FSK调制原理与实现方法
6.3.2 2FSK信号的解调
……

第7章 现代数字调制技术
第8章 模拟信号的数字传输
第9章 差错控制编码
0章 数字信号的佳接收
1章 同步原理
2章 现代通信系统介绍
附录
参考书目

作者介绍

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文摘

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序言

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《通信原理》—— 探索信息时代的脉络与奥秘 前言： 在这个信息爆炸的时代，通信技术如同无形的血脉，连接着世界的每一个角落，驱动着社会的高速发展。从我们手中轻触的智能手机，到横跨大洲的卫星通信，再到深邃海底的光缆网络，一切都依赖于一套精密而深厚的理论体系——通信原理。本书正是致力于系统性地阐述这门学科的核心概念、基本规律和关键技术，旨在为读者构建一个坚实的理论基石，理解信息如何被编码、传输、接收和解码，并深入洞察现代通信系统所面临的挑战与未来的发展方向。 第一章：通信系统模型与基本概念 本章将带领读者进入通信的世界，首先勾勒出通用的通信系统模型。一个典型的通信系统可以分解为信源、信宿、发送设备、传输媒质和接收设备等关键组成部分。我们将深入剖析各个环节的功能，理解信息是如何从一端产生，经过一系列处理，最终抵达另一端。 在此基础上，我们将引入通信系统分析所必需的一些基本概念。噪声，作为通信过程中不可避免的干扰，其来源、特性及其对通信质量的影响将被详细探讨。信号的分类，如模拟信号与数字信号、基带信号与带通信号、周期信号与非周期信号等，它们的数学表示和性质是后续章节讨论的基础。此外，我们还将介绍信号的频谱分析，包括傅里叶级数和傅里叶变换，它们是理解信号频率成分、带宽以及信号在不同频率下行为的关键工具。功率谱密度和能量谱密度等概念也将被引入，用以量化信号的能量和功率在不同频率上的分布，为理解信号的传输和处理提供重要的物理意义。 第二章：信道与噪声 信道是信息传输的载体，其特性直接决定了信息能否高质量地送达。本章将重点关注不同类型的信道及其对信号的影响。我们将研究线性信道，特别是其冲激响应和频率响应，以及如何利用卷积来描述信号通过线性信道的变换过程。 噪声是通信系统中的“隐形杀手”，它会淹没或扭曲有用的信息。本章将深入探讨噪声的分类和模型。高斯白噪声（AWGN）是通信系统中最常见也最重要的一种模型，我们将详细分析其概率密度函数、功率谱密度等特性，并阐述它对信号的影响。此外，还将介绍其他类型的噪声，如脉冲噪声、闪烁噪声等，以及它们在特定通信场景下的出现和影响。理解噪声的统计特性，是设计有效的抗噪声干扰技术的起点。 第三章：模拟信号的调制与解调 模拟信号调制是模拟通信的核心技术，它将模拟信息信号“加载”到高频载波上，以便于在无线信道中传输。本章将详细讲解几种主要的模拟调制方式： 调幅（AM）： 包括普通调幅（DSB-AM）、双边带调幅（DSB）和抑制载波的双边带调幅（DSB-SC），以及单边带调幅（SSB）和残留边带调幅（VSB）。我们将分析它们的调制原理、频谱特性、传输效率和接收端所需的解调器类型，例如包络检波和相干解调。 调频（FM）： 讲解瞬时频率的概念，以及宽带调频（WFM）和窄带调频（NFM）的原理。FM调制具有更好的抗噪声性能，其功率谱密度和解调器（如斜率检波器、锁相环FM解调器）的原理也将被深入探讨。 调相（PM）： 分析PM调制与FM调制的内在联系，以及它们的调制和解调方法。 本章还将讨论模拟调制的性能评价指标，如带宽需求、功率效率和信噪比，并对比不同调制方式的优缺点。 第四章：数字信号的基带传输 数字通信以其高效率、抗干扰能力强等优点，已成为现代通信的主流。本章将聚焦于数字信号在无噪声基带信道上的传输，为后续章节处理有噪声环境和带通传输打下基础。 基带信号的表示： 介绍数字基带信号的码型，如单极性码、双极性码、归零码、不归零码等，并分析它们的频谱特性，如直流分量、最大谱线频率等。 眼图： 这一强大的可视化工具将被详细讲解，它能够直观地反映基带信号的失真情况，如码间串扰、定时误差、幅度失真等，帮助我们评估传输系统的性能。 码间串扰（ISI）： 这是基带传输中的一个关键问题。本章将深入分析码间串扰的产生原因，以及影响其大小的因素（如信道带宽、信号码元速率）。 限制码间串扰的准则： 奈奎斯特准则将是本章的核心内容。我们将介绍其两种形式——理想奈奎斯特滤波器和实际的升余弦滤波器，以及如何通过匹配发送和接收滤波器来最小化码间串扰，实现理想的基带传输。 第五章：数字信号的带通传输 将数字信号直接在低频基带传输会受到带宽限制，因此需要将其搬移到高频带通信道上传输。本章将讲解几种主要的数字带通调制技术，这些技术在无线通信、移动通信等领域有着广泛应用。 振幅键控（ASK）： 也称为幅度移键，通过改变载波的幅度来表示数字信息。我们将分析其不同类型，如双边带ASK（2ASK）和单边带ASK（nASK），并讨论其实现方式和性能。 频率键控（FSK）： 也称为频率移键，通过改变载波的频率来表示数字信息。我们将分析其实现原理、星座图以及相干和非相干解调方式。 相移键控（PSK）： 也称为相位移键，通过改变载波的相位来表示数字信息。我们将重点介绍二进制相移键控（BPSK）和四进制相移键控（QPSK）等，分析它们的星座图、相干解调原理和在有噪声信道下的误码率性能。 正交振幅调制（QAM）： QAM是ASK和PSK的结合，通过同时改变载波的幅度和相位来表示数字信息，可以实现更高的频谱效率。本章将介绍QAM的原理、星座图设计以及其在高阶调制中的应用。 第六章：最佳接收 在存在噪声的情况下，如何从接收到的含有噪声的信号中尽可能准确地恢复原始数字信息，是最佳接收的核心问题。本章将从信息论的角度出发，引入“最小差错概率”的设计准则。 判决器： 介绍最大似然（ML）判决器和最大后验概率（MAP）判决器，它们是实现最佳接收的基本工具。 匹配滤波器： 这一重要的滤波器理论将被详细阐述。我们将证明，在AWGN信道下，匹配滤波器是实现最小差错概率的最佳接收滤波器，其输出信噪比最大化。匹配滤波器的冲激响应与发送信号的形状直接相关。 线性模型和最佳接收机： 将通过线性模型统一描述基带和带通系统的最佳接收机，分析在不同调制方式下，最佳接收机的具体实现形式。 误码率（BER）分析： 对比不同数字调制方式在AWGN信道下的理论误码率性能，以及符号间干扰（ISI）和噪声对误码率的影响。 第七章：信源编码（数据压缩） 信源编码的目标是消除数字信号中的冗余，用尽可能少的比特数来表示信息，从而提高传输效率或存储空间。本章将深入探讨信源编码的原理和常用方法。 信息熵： 引入信息论中的核心概念——熵，用以衡量信息的不确定性或信息量。我们将学习如何计算离散信源的熵。 无损信源编码： 介绍几种经典的无损信源编码算法，如香农编码、哈夫曼编码和算术编码。我们将分析它们的编码原理、编码效率以及各自的优缺点。 有损信源编码： 探讨有损编码，它允许一定程度的信息损失来换取更高的压缩率，常用于图像、音频和视频压缩。 第八章：信道编码（差错控制） 信道编码是在信息中添加冗余，以提高通信系统在噪声干扰下的可靠性，即降低误码率。本章将详细讲解信道编码的基本原理和常用编码技术。 编码增益： 解释信道编码如何通过增加冗余来提高系统的抗噪声能力，实现“编码增益”。 线性分组码： 详细介绍线性分组码的原理，包括码多项式、生成矩阵、校验矩阵以及汉明距离等概念。我们将学习如何设计和解码简单的线性分组码，如汉明码。 卷积码： 讲解卷积码的编码器结构、编码过程以及解码方法，特别是维特比（Viterbi）译码算法。 检错码与纠错码： 区分检错码（如CRC）和纠错码（如海明码、BCH码、RS码）的功能，并介绍它们在实际通信系统中的应用。 交织编码： 介绍交织技术如何通过改变信息比特的传输顺序来对抗突发性错误，提高信道编码的性能。 第九章：多用户通信与多址技术 在一个共享的通信资源（如频谱、时间）上，如何允许多个用户同时进行通信，是多用户通信面临的核心挑战。本章将介绍实现这一目标的关键技术——多址技术。 频分多址（FDMA）： 用户被分配到不同的频率信道。 时分多址（TDMA）： 用户被分配到不同的时隙。 码分多址（CDMA）： 用户使用不同的伪随机码序列来区分信号。 空分多址（SDMA）： 利用天线阵列的方向性来区分用户。 本章还将讨论多用户干扰（Multiple Access Interference, MAI）及其解决方法，以及不同多址技术的优缺点和应用场景。 第十章：信息论基础 信息论是通信理论的基石，它为我们提供了衡量信息量、研究信息传输极限的数学工具。本章将介绍信息论的几个核心概念。 信息量： 定义信息的度量单位——比特，并解释信息量与事件发生概率的关系。 熵： 再次深入探讨熵，作为信源不确定性的度量。 信道容量： 介绍香农的信道编码定理，定义信道容量，并解释其意义——即信道能够可靠传输的最大速率。 信息传输的极限： 讨论信息论为通信系统设计所设定的理论极限，以及如何逼近这些极限。 第十一章：通信系统的性能指标与设计 本章将对前面学到的知识进行系统性地梳理和总结，关注通信系统的整体性能评价和实际设计考量。 主要性能指标： 强调比特错误率（BER）、信噪比（SNR）、频谱效率、传输速率、功率效率、时延等关键指标。 系统设计原则： 探讨在实际通信系统设计中，如何在可靠性、效率、成本、复杂性之间进行权衡。 先进通信技术展望： 简要介绍一些前沿的通信技术，如MIMO（多输入多输出）、OFDM（正交频分复用）、认知无线电、5G及未来通信等，为读者提供对未来通信发展方向的洞察。 结语： 《通信原理》不仅是一门理论学科，更是驱动现代社会运转的强大引擎。通过对本书内容的学习，读者将能够深入理解信息如何在复杂的环境中被高效、可靠地传输，掌握分析和设计通信系统的基本方法，并为进一步探索更高级的通信技术打下坚实的基础。希望本书能够激发读者对信息科学的兴趣，并为未来的学习和实践提供有益的指导。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格实在是太过于陈旧和晦涩了，读起来简直像在啃一本上个世纪的俄文翻译本，充满了生硬的直译腔和过时的术语。作者似乎深谙“能用一个复杂词汇绝不用简单表达”的写作精髓，每一个概念的引入都像是绕了一个十八弯的山路才到达目的地。举个例子，讲解某个关键的调制原理时，上下文的逻辑跳跃性非常强，中间缺失了大量必要的铺垫和直观的类比说明。我不得不频繁地停下来，查阅其他更现代、更注重直观理解的参考资料，才能勉强跟上作者的思路。对于初学者来说，这本书的门槛高得吓人，它不是在“引导”你进入这个领域，而是在“考验”你的耐心和背景知识储备。很多地方的数学推导过程也写得过于跳跃，直接给出结论，却省略了中间最关键的几步转换，让读者在“为什么会这样？”的困惑中徘徊。如果教材的目的是普及和教育，那么它应该像一位耐心且善于引导的导师，而不是一位故作高深的学者，用密不透风的术语墙把读者拒之门外。这种写作方式，简直是在阻碍知识的有效传递。

评分☆☆☆☆☆

让我印象最深刻的是这本书在跨学科知识连接上的严重不足。通信原理作为一门典型的交叉学科，它天然地需要与随机过程理论、信号处理、电磁场等多个领域紧密结合。然而，这本书在讲解时，对这些关联点的处理显得非常生硬和隔离。例如，在引入高斯白噪声的特性时，它只是简单地给出了噪声的功率谱密度公式，却鲜有提及这个模型是如何从更底层的物理噪声源头推导出来的，也没有很好地连接到后续章节中如何利用数字滤波器来近似处理这些连续时间过程。这种“孤岛式”的知识呈现，使得学生很难建立起一个宏观的、立体的知识网络。我们仿佛被困在了一个个独立的小房间里，看到了砖块（公式）和水泥（定义），却看不到整座大厦的建筑蓝图。对于希望未来能从事系统设计或前沿研究的学生来说，这种缺乏系统性整合的教学方式，无疑会增加他们未来理解复杂系统架构的难度，因为在实际工作中，没有人会孤立地只考虑信道编码而不考虑其对接收端信号处理链的影响。这本书更像是一本工具手册的汇编，而非一次深刻的知识启蒙之旅。

评分☆☆☆☆☆

我花了大量时间来研究这本书中关于噪声分析和信道容量的章节，发现其内容的广度和深度与现今行业的发展趋势严重脱节。书中对现代通信系统中无处不在的自适应均衡技术和先进的编码方案（比如LDPC或Turbo码）的介绍几乎是蜻蜓点水，或者干脆没有涉及。它似乎还停留在对经典香农公式的机械性重复和对早期调制技术的详细阐述上，对于高速率、低延迟、大规模MIMO这些已经成为工业标准的技术点着墨极少。当我尝试用书中的理论去分析一些当前实际应用中遇到的问题时，发现很多工具和模型都显得力不从心，或者说，需要我自行进行大量的知识迁移和补充，才能勉强适用。这让我不禁怀疑，这本教材是不是很久没有更新过了？学习一门工程技术学科，最怕的就是学到的知识在毕业前就已经过时。这本书似乎更像是一份考古报告，详细记录了通信领域过去辉煌的成就，但在展望未来和应对当前挑战方面，显得力不从心，缺乏必要的“前瞻性”和“实战性”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版实在是太糟糕了，简直让人无法直视。拿到手的时候，我就感觉很不妙，内页的纸张质量就不说了，颜色偏黄，油墨蹭得我手上都是黑的，翻开书本，更是让人血压升高。字体的大小不统一，有时候大得像标题，有时候小得像脚注，而且行间距也乱七八糟，段落之间有时候挤得像沙丁鱼罐头，有时候又空得让人觉得是不是漏印了什么。更别提那些图表了，线条粗细不均，标注的文字模糊不清，很多公式的上下标都快要粘在一起了，根本看不清哪个是指数哪个是下标。我花了将近一个小时试图辨认一个复杂的傅里叶变换的表达式，结果还是没成功，最后不得不去网上找了高清的电子版对比。这种对待知识载体的态度，真的让人对教材本身的严谨性产生了巨大的怀疑。如果一个出版社连最基本的印刷质量都保证不了，那么里面的内容又能有多么可靠呢？这简直是对学生时间和精力的双重折磨。我希望未来的修订版能请一个专业的排版师来重新设计一下，至少要让人看得舒服、看得明白。毕竟，阅读体验也是学习过程中的重要一环，如此粗制滥造，实在是对不起我们付出的学费和宝贵的学习时间。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题设置简直是谜一样的存在，它似乎完全脱离了正文所讲解的知识点，或者说，它假定读者已经掌握了远超教材本身范围的知识体系。在一些基础概念的习题部分，题目设计得异常繁琐和计算密集，但又缺乏对核心物理意义的考察。更令人抓狂的是，书后提供的参考答案少得可怜，而且对于那些复杂的计算题，它只给出了最终结果，完全没有中间步骤的解析。这意味着，一旦你的计算结果与标准答案不符，你就完全无从下手去排查错误——是因为你的数学公式用错了？是中间的数值代入有误？还是你对某个概念的理解偏差了？由于缺乏解析过程，这些习题变成了单纯的“答案匹配游戏”，而不是检验和巩固知识的有效工具。很多时候，我感觉自己不是在做练习，而是在跟一个不透明的黑箱进行对抗，这种挫败感极大地打击了我的学习积极性。一本好的教材，习题应该是对知识点的巩固和深化，而不是一个孤立的、充满陷阱的谜题集。