通信原理(普通高等教育十一五規劃教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張會生 著

圖書標籤:

• 通信原理
• 信號與係統
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• 信息技術
• 模擬通信
• 數字通信
• 通信基礎

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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040313949

商品編碼：29654548035

包裝：平裝

齣版時間：2011-02-01

基本信息

書名：通信原理(普通高等教育十一五規劃教材)

定價：36.60元

作者：張會生

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2011-02-01

ISBN：9787040313949

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.558kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書係統地介紹現代通信的基本概念、基本理論和基本分析力法。《通信原理》共12章：緒論、*信號與噪聲分析、信道與噪聲、模擬調製係統、數字基帶傳輸係統、數字信號的頻帶傳輸、現代數字調製技術、模擬信號的數字傳輸、差錯控製編碼、數字信號的*接收、同步原理、現代通信係統介紹。章後設有思考題和習題。書後有4個附錄：常用三角函數公式、Q函數和誤差函數、傅裏葉變換、部分習題答案。全書內容豐富、取材新穎，敘述由淺入深、簡明透徹，概念清楚、重點突齣，既便於教師組織教學，又適於學生自學。
　　《通信原理》可作為普通高等學校通信、電子、信息、控製、計算機應用等專業本科生教材，也可供IT類專業工程技術人員閱讀和參考。

目錄

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章 緒論
1.1 引言
1.2 通信的基本概念
1.3 通信係統的組成
1.3.1 通信係統的一般組成
1.3.2 模擬通信係統的組成
1.3.3 數字通信係統的組成
1.3.4 數字通信的主要特點
1.4 通信係統的分類與通信方式
1.4.1 通信係統的分類
1.4.2 通信方式
1.5 通信係統的主要性能指標
1.5.1 一般通信係統的性能指標
1.5.2 信息及其度量
1.5.3 有效性指標的具體描述
1.5.4 可靠性指標的具體描述
思考題
習題

第2章 信號與噪聲分析
2.1 引言
2.2 過程的基本概念
2.2 ，1過程的概念
2.2.2 過程的統計描述
2.3 平穩過程
2.3.1 平穩過程的概念
2.3.2 穩過程的各態曆經性
2.3.3 平穩過程的自相關函數
2.3.4 平穩過程的功率譜密度
2.4 高斯過程
2.4.1 高斯過程的定義
2.4.2 高斯過程的性質
2.4.3 高斯變量
2.5 平穩過程通過綫性係統
2.5.1 輸齣過程的錶達式
2.5.2 輸齣過程的統計特性
2.6 窄帶過程
2.6.1 窄帶過程的概念
2.6.2 同相和正交分量的統計特性
2.6.3 包絡和相位的統計特性
2.7 正弦波加窄帶高斯噪聲
2.7.1 閤成波的錶達式
2.7.2 閤成包絡和閤成相位的統計特性
2.8 高斯白噪聲和帶限白噪聲
2.8.1 白噪聲
2.8.2 高斯白噪聲
2.8.3 帶限白噪聲
思考題
習題

第3章 信道與噪聲
3.1 引言
3.2 信道的基本概念
3.2.1 信道的定義
3.2.2 信道的分類
3.2.3 信道的數學模型
3.3 恒參信道及其對所傳信號的影響
3.3.1 信號不失真傳輸條件
3.3.2 幅度-頻率畸變
3.3.3 相位-頻率畸變（群遲延畸變）
3.3.4 減小畸變的措施
3.4 隨參信道及其對所傳信號的影響
3.4.1 隨參信道傳輸媒質的特點
3.4.2 隨參信道對信號傳輸的影響
3.4.3 隨參信道特性的改善
3.5 信道的加性噪聲
3.5.1 噪聲來源及其分類
3.5.2 起伏噪聲的統計特性
3.5.3 等效噪聲帶寬
3.6 信道容量的概念
思考題
習題

第4章 模擬調製係統
4.1 引言
4.2 幅度調製的原理
4.2.1 幅度調製的一般模型
4.2.2 常規雙邊帶調幅（AM）
4.2.3 抑製載波的雙邊帶調幅（DSB-SC）
4.2.4 單邊帶調製（SSB）
4.2.5 殘留邊帶調製（VSB）
4.3 綫性調製係統的抗噪聲性能
4.3.1 通信係統抗噪聲性能分析模型
4.3.2 綫性調製相乾解調係統的抗噪聲性能
4.3.3 常規調幅包絡檢波係統的抗噪聲性能
4.4 角度調製（非綫性調製）的原理
4.4.1 角度調製的基本概念
4.4.2 窄帶調頻與寬帶調頻
4.4.3 調頻信號的産生與解調
4.5 調頻係統的抗噪聲性能
4.6 各種模擬調製係統的比較
4.7 頻分復用（FDM）
思考題
習題

第5章 數字基帶傳輸係統
5.1 引言
5.2 數字基帶信號
5.2.1 數字基帶信號的碼型設計原則
5.2.2 數字基帶信號的常用碼型
5.2.3 數字基帶信號的頻譜特性
5.3 基帶傳輸係統的脈衝傳輸與碼間串擾
5.3.1 數字基帶傳輸係統的工作原理
5.3.2 基帶傳輸係統的碼間串擾
5.3.3 碼間串擾的消除
5.4 間串擾的基帶傳輸係統
5.4.1 間串擾的時域條件
5.4.2 間串擾的頻域條件
5.4.3 理想基帶傳輸係統
5.4.4 實用的間串擾基帶傳輸特性
5.5 間串擾基帶傳榆係統的抗噪聲性能
5.6 部分響應係統
5.6.1 部分響應係統的基本原理
5.6.2 一種實用的部分響應係統
5.6.3 一般形式的部分響應係統
5.7 眼圖
5.7.1 眼圖的概念
5.7.2 眼圖形成原理及模型
5.8 時域均衡原理
5.8.1 均衡的概念
5.8.2 時域均衡的基本原理
5.8.3 有限長橫嚮濾波器
5.8.4 時域均衡算法及實現
思考題
習題

第6章 數字信號的頻帶傳輸
6.1 引言
6.2 二進製幅度鍵控（2ASK）
6.2.1 一般原理與實現方法
6.2.2 2ASK信號的功率譜及帶寬
6.2.3 2ASK係統的抗噪聲性能
6.3 二進製頻移鍵控（2FSK）
6.3.1 2FSK調製原理與實現方法
6.3.2 2FSK信號的解調
……

第7章 現代數字調製技術
第8章 模擬信號的數字傳輸
第9章 差錯控製編碼
0章 數字信號的佳接收
1章 同步原理
2章 現代通信係統介紹
附錄
參考書目

作者介紹

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文摘

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序言

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《通信原理》—— 探索信息時代的脈絡與奧秘 前言： 在這個信息爆炸的時代，通信技術如同無形的血脈，連接著世界的每一個角落，驅動著社會的高速發展。從我們手中輕觸的智能手機，到橫跨大洲的衛星通信，再到深邃海底的光纜網絡，一切都依賴於一套精密而深厚的理論體係——通信原理。本書正是緻力於係統性地闡述這門學科的核心概念、基本規律和關鍵技術，旨在為讀者構建一個堅實的理論基石，理解信息如何被編碼、傳輸、接收和解碼，並深入洞察現代通信係統所麵臨的挑戰與未來的發展方嚮。 第一章：通信係統模型與基本概念 本章將帶領讀者進入通信的世界，首先勾勒齣通用的通信係統模型。一個典型的通信係統可以分解為信源、信宿、發送設備、傳輸媒質和接收設備等關鍵組成部分。我們將深入剖析各個環節的功能，理解信息是如何從一端産生，經過一係列處理，最終抵達另一端。 在此基礎上，我們將引入通信係統分析所必需的一些基本概念。噪聲，作為通信過程中不可避免的乾擾，其來源、特性及其對通信質量的影響將被詳細探討。信號的分類，如模擬信號與數字信號、基帶信號與帶通信號、周期信號與非周期信號等，它們的數學錶示和性質是後續章節討論的基礎。此外，我們還將介紹信號的頻譜分析，包括傅裏葉級數和傅裏葉變換，它們是理解信號頻率成分、帶寬以及信號在不同頻率下行為的關鍵工具。功率譜密度和能量譜密度等概念也將被引入，用以量化信號的能量和功率在不同頻率上的分布，為理解信號的傳輸和處理提供重要的物理意義。 第二章：信道與噪聲 信道是信息傳輸的載體，其特性直接決定瞭信息能否高質量地送達。本章將重點關注不同類型的信道及其對信號的影響。我們將研究綫性信道，特彆是其衝激響應和頻率響應，以及如何利用捲積來描述信號通過綫性信道的變換過程。 噪聲是通信係統中的“隱形殺手”，它會淹沒或扭麯有用的信息。本章將深入探討噪聲的分類和模型。高斯白噪聲（AWGN）是通信係統中最常見也最重要的一種模型，我們將詳細分析其概率密度函數、功率譜密度等特性，並闡述它對信號的影響。此外，還將介紹其他類型的噪聲，如脈衝噪聲、閃爍噪聲等，以及它們在特定通信場景下的齣現和影響。理解噪聲的統計特性，是設計有效的抗噪聲乾擾技術的起點。 第三章：模擬信號的調製與解調 模擬信號調製是模擬通信的核心技術，它將模擬信息信號“加載”到高頻載波上，以便於在無綫信道中傳輸。本章將詳細講解幾種主要的模擬調製方式： 調幅（AM）： 包括普通調幅（DSB-AM）、雙邊帶調幅（DSB）和抑製載波的雙邊帶調幅（DSB-SC），以及單邊帶調幅（SSB）和殘留邊帶調幅（VSB）。我們將分析它們的調製原理、頻譜特性、傳輸效率和接收端所需的解調器類型，例如包絡檢波和相乾解調。 調頻（FM）： 講解瞬時頻率的概念，以及寬帶調頻（WFM）和窄帶調頻（NFM）的原理。FM調製具有更好的抗噪聲性能，其功率譜密度和解調器（如斜率檢波器、鎖相環FM解調器）的原理也將被深入探討。 調相（PM）： 分析PM調製與FM調製的內在聯係，以及它們的調製和解調方法。 本章還將討論模擬調製的性能評價指標，如帶寬需求、功率效率和信噪比，並對比不同調製方式的優缺點。 第四章：數字信號的基帶傳輸 數字通信以其高效率、抗乾擾能力強等優點，已成為現代通信的主流。本章將聚焦於數字信號在無噪聲基帶信道上的傳輸，為後續章節處理有噪聲環境和帶通傳輸打下基礎。 基帶信號的錶示： 介紹數字基帶信號的碼型，如單極性碼、雙極性碼、歸零碼、不歸零碼等，並分析它們的頻譜特性，如直流分量、最大譜綫頻率等。 眼圖： 這一強大的可視化工具將被詳細講解，它能夠直觀地反映基帶信號的失真情況，如碼間串擾、定時誤差、幅度失真等，幫助我們評估傳輸係統的性能。 碼間串擾（ISI）： 這是基帶傳輸中的一個關鍵問題。本章將深入分析碼間串擾的産生原因，以及影響其大小的因素（如信道帶寬、信號碼元速率）。 限製碼間串擾的準則： 奈奎斯特準則將是本章的核心內容。我們將介紹其兩種形式——理想奈奎斯特濾波器和實際的升餘弦濾波器，以及如何通過匹配發送和接收濾波器來最小化碼間串擾，實現理想的基帶傳輸。 第五章：數字信號的帶通傳輸 將數字信號直接在低頻基帶傳輸會受到帶寬限製，因此需要將其搬移到高頻帶通信道上傳輸。本章將講解幾種主要的數字帶通調製技術，這些技術在無綫通信、移動通信等領域有著廣泛應用。 振幅鍵控（ASK）： 也稱為幅度移鍵，通過改變載波的幅度來錶示數字信息。我們將分析其不同類型，如雙邊帶ASK（2ASK）和單邊帶ASK（nASK），並討論其實現方式和性能。 頻率鍵控（FSK）： 也稱為頻率移鍵，通過改變載波的頻率來錶示數字信息。我們將分析其實現原理、星座圖以及相乾和非相乾解調方式。 相移鍵控（PSK）： 也稱為相位移鍵，通過改變載波的相位來錶示數字信息。我們將重點介紹二進製相移鍵控（BPSK）和四進製相移鍵控（QPSK）等，分析它們的星座圖、相乾解調原理和在有噪聲信道下的誤碼率性能。 正交振幅調製（QAM）： QAM是ASK和PSK的結閤，通過同時改變載波的幅度和相位來錶示數字信息，可以實現更高的頻譜效率。本章將介紹QAM的原理、星座圖設計以及其在高階調製中的應用。 第六章：最佳接收 在存在噪聲的情況下，如何從接收到的含有噪聲的信號中盡可能準確地恢復原始數字信息，是最佳接收的核心問題。本章將從信息論的角度齣發，引入“最小差錯概率”的設計準則。 判決器： 介紹最大似然（ML）判決器和最大後驗概率（MAP）判決器，它們是實現最佳接收的基本工具。 匹配濾波器： 這一重要的濾波器理論將被詳細闡述。我們將證明，在AWGN信道下，匹配濾波器是實現最小差錯概率的最佳接收濾波器，其輸齣信噪比最大化。匹配濾波器的衝激響應與發送信號的形狀直接相關。 綫性模型和最佳接收機： 將通過綫性模型統一描述基帶和帶通係統的最佳接收機，分析在不同調製方式下，最佳接收機的具體實現形式。 誤碼率（BER）分析： 對比不同數字調製方式在AWGN信道下的理論誤碼率性能，以及符號間乾擾（ISI）和噪聲對誤碼率的影響。 第七章：信源編碼（數據壓縮） 信源編碼的目標是消除數字信號中的冗餘，用盡可能少的比特數來錶示信息，從而提高傳輸效率或存儲空間。本章將深入探討信源編碼的原理和常用方法。 信息熵： 引入信息論中的核心概念——熵，用以衡量信息的不確定性或信息量。我們將學習如何計算離散信源的熵。 無損信源編碼： 介紹幾種經典的無損信源編碼算法，如香農編碼、哈夫曼編碼和算術編碼。我們將分析它們的編碼原理、編碼效率以及各自的優缺點。 有損信源編碼： 探討有損編碼，它允許一定程度的信息損失來換取更高的壓縮率，常用於圖像、音頻和視頻壓縮。 第八章：信道編碼（差錯控製） 信道編碼是在信息中添加冗餘，以提高通信係統在噪聲乾擾下的可靠性，即降低誤碼率。本章將詳細講解信道編碼的基本原理和常用編碼技術。 編碼增益： 解釋信道編碼如何通過增加冗餘來提高係統的抗噪聲能力，實現“編碼增益”。 綫性分組碼： 詳細介紹綫性分組碼的原理，包括碼多項式、生成矩陣、校驗矩陣以及漢明距離等概念。我們將學習如何設計和解碼簡單的綫性分組碼，如漢明碼。 捲積碼： 講解捲積碼的編碼器結構、編碼過程以及解碼方法，特彆是維特比（Viterbi）譯碼算法。 檢錯碼與糾錯碼： 區分檢錯碼（如CRC）和糾錯碼（如海明碼、BCH碼、RS碼）的功能，並介紹它們在實際通信係統中的應用。 交織編碼： 介紹交織技術如何通過改變信息比特的傳輸順序來對抗突發性錯誤，提高信道編碼的性能。 第九章：多用戶通信與多址技術 在一個共享的通信資源（如頻譜、時間）上，如何允許多個用戶同時進行通信，是多用戶通信麵臨的核心挑戰。本章將介紹實現這一目標的關鍵技術——多址技術。 頻分多址（FDMA）： 用戶被分配到不同的頻率信道。 時分多址（TDMA）： 用戶被分配到不同的時隙。 碼分多址（CDMA）： 用戶使用不同的僞隨機碼序列來區分信號。 空分多址（SDMA）： 利用天綫陣列的方嚮性來區分用戶。 本章還將討論多用戶乾擾（Multiple Access Interference, MAI）及其解決方法，以及不同多址技術的優缺點和應用場景。 第十章：信息論基礎 信息論是通信理論的基石，它為我們提供瞭衡量信息量、研究信息傳輸極限的數學工具。本章將介紹信息論的幾個核心概念。 信息量： 定義信息的度量單位——比特，並解釋信息量與事件發生概率的關係。 熵： 再次深入探討熵，作為信源不確定性的度量。 信道容量： 介紹香農的信道編碼定理，定義信道容量，並解釋其意義——即信道能夠可靠傳輸的最大速率。 信息傳輸的極限： 討論信息論為通信係統設計所設定的理論極限，以及如何逼近這些極限。 第十一章：通信係統的性能指標與設計 本章將對前麵學到的知識進行係統性地梳理和總結，關注通信係統的整體性能評價和實際設計考量。 主要性能指標： 強調比特錯誤率（BER）、信噪比（SNR）、頻譜效率、傳輸速率、功率效率、時延等關鍵指標。 係統設計原則： 探討在實際通信係統設計中，如何在可靠性、效率、成本、復雜性之間進行權衡。 先進通信技術展望： 簡要介紹一些前沿的通信技術，如MIMO（多輸入多輸齣）、OFDM（正交頻分復用）、認知無綫電、5G及未來通信等，為讀者提供對未來通信發展方嚮的洞察。 結語： 《通信原理》不僅是一門理論學科，更是驅動現代社會運轉的強大引擎。通過對本書內容的學習，讀者將能夠深入理解信息如何在復雜的環境中被高效、可靠地傳輸，掌握分析和設計通信係統的基本方法，並為進一步探索更高級的通信技術打下堅實的基礎。希望本書能夠激發讀者對信息科學的興趣，並為未來的學習和實踐提供有益的指導。

評分☆☆☆☆☆

讓我印象最深刻的是這本書在跨學科知識連接上的嚴重不足。通信原理作為一門典型的交叉學科，它天然地需要與隨機過程理論、信號處理、電磁場等多個領域緊密結閤。然而，這本書在講解時，對這些關聯點的處理顯得非常生硬和隔離。例如，在引入高斯白噪聲的特性時，它隻是簡單地給齣瞭噪聲的功率譜密度公式，卻鮮有提及這個模型是如何從更底層的物理噪聲源頭推導齣來的，也沒有很好地連接到後續章節中如何利用數字濾波器來近似處理這些連續時間過程。這種“孤島式”的知識呈現，使得學生很難建立起一個宏觀的、立體的知識網絡。我們仿佛被睏在瞭一個個獨立的小房間裏，看到瞭磚塊（公式）和水泥（定義），卻看不到整座大廈的建築藍圖。對於希望未來能從事係統設計或前沿研究的學生來說，這種缺乏係統性整閤的教學方式，無疑會增加他們未來理解復雜係統架構的難度，因為在實際工作中，沒有人會孤立地隻考慮信道編碼而不考慮其對接收端信號處理鏈的影響。這本書更像是一本工具手冊的匯編，而非一次深刻的知識啓濛之旅。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭大量時間來研究這本書中關於噪聲分析和信道容量的章節，發現其內容的廣度和深度與現今行業的發展趨勢嚴重脫節。書中對現代通信係統中無處不在的自適應均衡技術和先進的編碼方案（比如LDPC或Turbo碼）的介紹幾乎是蜻蜓點水，或者乾脆沒有涉及。它似乎還停留在對經典香農公式的機械性重復和對早期調製技術的詳細闡述上，對於高速率、低延遲、大規模MIMO這些已經成為工業標準的技術點著墨極少。當我嘗試用書中的理論去分析一些當前實際應用中遇到的問題時，發現很多工具和模型都顯得力不從心，或者說，需要我自行進行大量的知識遷移和補充，纔能勉強適用。這讓我不禁懷疑，這本教材是不是很久沒有更新過瞭？學習一門工程技術學科，最怕的就是學到的知識在畢業前就已經過時。這本書似乎更像是一份考古報告，詳細記錄瞭通信領域過去輝煌的成就，但在展望未來和應對當前挑戰方麵，顯得力不從心，缺乏必要的“前瞻性”和“實戰性”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版實在是太糟糕瞭，簡直讓人無法直視。拿到手的時候，我就感覺很不妙，內頁的紙張質量就不說瞭，顔色偏黃，油墨蹭得我手上都是黑的，翻開書本，更是讓人血壓升高。字體的大小不統一，有時候大得像標題，有時候小得像腳注，而且行間距也亂七八糟，段落之間有時候擠得像沙丁魚罐頭，有時候又空得讓人覺得是不是漏印瞭什麼。更彆提那些圖錶瞭，綫條粗細不均，標注的文字模糊不清，很多公式的上下標都快要粘在一起瞭，根本看不清哪個是指數哪個是下標。我花瞭將近一個小時試圖辨認一個復雜的傅裏葉變換的錶達式，結果還是沒成功，最後不得不去網上找瞭高清的電子版對比。這種對待知識載體的態度，真的讓人對教材本身的嚴謹性産生瞭巨大的懷疑。如果一個齣版社連最基本的印刷質量都保證不瞭，那麼裏麵的內容又能有多麼可靠呢？這簡直是對學生時間和精力的雙重摺磨。我希望未來的修訂版能請一個專業的排版師來重新設計一下，至少要讓人看得舒服、看得明白。畢竟，閱讀體驗也是學習過程中的重要一環，如此粗製濫造，實在是對不起我們付齣的學費和寶貴的學習時間。

評分☆☆☆☆☆

這本書的習題設置簡直是謎一樣的存在，它似乎完全脫離瞭正文所講解的知識點，或者說，它假定讀者已經掌握瞭遠超教材本身範圍的知識體係。在一些基礎概念的習題部分，題目設計得異常繁瑣和計算密集，但又缺乏對核心物理意義的考察。更令人抓狂的是，書後提供的參考答案少得可憐，而且對於那些復雜的計算題，它隻給齣瞭最終結果，完全沒有中間步驟的解析。這意味著，一旦你的計算結果與標準答案不符，你就完全無從下手去排查錯誤——是因為你的數學公式用錯瞭？是中間的數值代入有誤？還是你對某個概念的理解偏差瞭？由於缺乏解析過程，這些習題變成瞭單純的“答案匹配遊戲”，而不是檢驗和鞏固知識的有效工具。很多時候，我感覺自己不是在做練習，而是在跟一個不透明的黑箱進行對抗，這種挫敗感極大地打擊瞭我的學習積極性。一本好的教材，習題應該是對知識點的鞏固和深化，而不是一個孤立的、充滿陷阱的謎題集。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格實在是太過於陳舊和晦澀瞭，讀起來簡直像在啃一本上個世紀的俄文翻譯本，充滿瞭生硬的直譯腔和過時的術語。作者似乎深諳“能用一個復雜詞匯絕不用簡單錶達”的寫作精髓，每一個概念的引入都像是繞瞭一個十八彎的山路纔到達目的地。舉個例子，講解某個關鍵的調製原理時，上下文的邏輯跳躍性非常強，中間缺失瞭大量必要的鋪墊和直觀的類比說明。我不得不頻繁地停下來，查閱其他更現代、更注重直觀理解的參考資料，纔能勉強跟上作者的思路。對於初學者來說，這本書的門檻高得嚇人，它不是在“引導”你進入這個領域，而是在“考驗”你的耐心和背景知識儲備。很多地方的數學推導過程也寫得過於跳躍，直接給齣結論，卻省略瞭中間最關鍵的幾步轉換，讓讀者在“為什麼會這樣？”的睏惑中徘徊。如果教材的目的是普及和教育，那麼它應該像一位耐心且善於引導的導師，而不是一位故作高深的學者，用密不透風的術語牆把讀者拒之門外。這種寫作方式，簡直是在阻礙知識的有效傳遞。