通信原理 9787030196866 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张辉，曹丽娜著 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030196866

商品编码：29688559150

包装：平装

出版时间：2007-09-01

基本信息

书名：通信原理

定价：38.00元

作者：张辉,曹丽娜著

出版社：科学出版社

出版日期：2007-09-01

ISBN：9787030196866

字数：591000

页码：475

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书系统、深入地介绍了现代通信系统的基本慨念、基本原理和基本分析方法。本书的编写遵循通信的理论体系，突出基础性和实用性，反映通信的*技术和发展动态。全书共分12章，内容包括通信系统的基本慨念、*过程、信道和信道容量、模拟调制技术、数字基带传输、数字调制技术、信源编码、均衡技术、部分响应技术、同步技术、扩频技术、复用和数宁复接技术、*接收系统、差错控制编码和典型通信系统介绍。每章列举了一定数量的例题，并附有大量的思考题和习题。
本书可作为高等院校通信工程、电子信息、计算机通信等专业3本科生和低年级研究生的教材，也可作为通信工程技术人员的参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《现代通信系统导论》 引言 在信息爆炸的时代，通信技术的发展日新月异，深刻地改变着我们的生活方式和社会结构。从早期的电报电话，到如今的万物互联，通信系统的每一次飞跃都标志着人类文明的进步。《现代通信系统导论》旨在为读者提供一个全面而深入的现代通信系统概览，帮助读者理解通信系统的基本原理、关键技术以及未来的发展趋势。本书将以严谨的学术态度，清晰的逻辑结构，生动的案例分析，引导读者穿越信息传递的奥秘，领略通信技术的魅力。 第一部分：通信系统的基石 第一章：信息与信号 信息的多样性与量化： 信息是通信的本质，我们首先探讨信息的定义，包括其本质属性、度量单位（比特）以及信息的源头——信源。我们将深入了解离散信源（如文本、字符）和连续信源（如语音、图像）的特性，并介绍香农信息论中的核心概念，如熵（Entropy）作为衡量信息不确定性的指标。读者将学习如何通过编码来压缩冗余，提高信息传输效率。 信号的分类与表示： 信号是信息的载体，我们将其划分为模拟信号和数字信号两大类，并详细阐述它们的特性。对于模拟信号，我们将介绍其时域和频域表示方法，以及周期信号和非周期信号的傅里叶级数和傅里叶变换。对于数字信号，我们将聚焦于其离散性和量化特性，并引入脉冲编码调制（PCM）等关键技术。此外，还将探讨信号的功率和能量的概念，以及它们在系统分析中的重要性。 噪声的影响与信道模型： 任何通信过程都不可避免地会受到噪声的干扰。本章将详细分析各种常见的噪声类型，如加性白高斯噪声（AWGN）、闪烁噪声、尖峰噪声等，并探讨噪声对信号质量的影响。我们将引入信道模型，例如加性噪声信道、乘性噪声信道以及衰落信道，并解释它们如何影响信号的传输。理解噪声的来源和特性是设计鲁棒通信系统的关键。 第二章：信号处理与调制 频谱分析与滤波： 信号的频谱特性是理解其本质的重要窗口。本章将深入讲解傅里叶变换及其在信号分析中的应用，重点介绍频谱分析仪的工作原理以及如何通过频谱图识别信号的频率成分。滤波是信号处理的核心技术之一，我们将详细介绍低通、高通、带通和带阻滤波器的工作原理、特性参数（如截止频率、带宽、衰减率）以及它们在去除噪声、提取特定频率成分等方面的作用。我们将分析不同类型的滤波器，如巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔滤波器，并讨论它们的优缺点。 调制技术： 调制是将基带信号信息加载到载波信号上的过程，是实现远距离通信的关键。本章将系统地介绍幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等模拟调制技术，分析它们的调制原理、频谱特性、带宽需求以及抗噪声能力。随后，我们将重点讲解数字调制技术，包括幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）、相位键控（PSK）以及正交幅度调制（QAM）。我们将深入分析这些调制方式的星座图、功率谱密度、误码率（BER）性能，并讨论它们在不同应用场景下的适用性。 解调与检测： 解调是调制过程的逆过程，旨在从接收到的含噪信号中恢复原始信息。本章将介绍各种调制方式对应的解调器原理，包括包络检波、相干解调、非相干解调等。在数字通信中，信号检测是一个关键问题，我们将介绍匹配滤波器（Matched Filter）的概念，并阐述其在最大信噪比下检测已知信号的作用。此外，还将讨论判决理论，包括最大似然（ML）判决和最大后验（MAP）判决，以及它们在降低误码率中的作用。 第二部分：通信系统的核心组件 第三章：信源编码与信道编码 信源编码（数据压缩）： 为了高效地传输信息，我们需要对原始信号进行压缩，去除冗余。本章将介绍两种主要的信源编码技术：无损编码和有损编码。无损编码包括霍夫曼编码（Huffman Coding）和算术编码（Arithmetic Coding），它们能够精确地恢复原始数据。有损编码，如量化（Quantization），则通过牺牲部分精度来获得更高的压缩比，广泛应用于语音和图像编码（如MP3、JPEG）。我们将分析不同编码方法的效率和复杂度。 信道编码（纠错编码）： 为了对抗信道噪声和干扰，我们需要在发送端对信息进行编码，增加冗余，使得接收端能够检测甚至纠正错误。本章将深入讲解纠错编码的基本原理，包括线性分组码，如汉明码（Hamming Code）和循环冗余校验码（CRC）。我们还将重点介绍卷积码（Convolutional Code）及其解码算法（如维特比算法），以及更先进的前向纠错（FEC）码，如里德-所罗门码（Reed-Solomon Code）、LDPC码（Low-Density Parity-Check Code）和Turbo码，分析它们在提高通信可靠性方面的卓越性能。 第四章：多路复用与多址技术 多路复用： 在实际通信系统中，往往需要在一个共享的通信媒介上传输多路信号，以提高频谱利用率。本章将介绍多种多路复用技术。频分复用（FDM）将整个信道带宽划分为若干个独立的子信道，分配给不同的用户。时分复用（TDM）将时间分成若干个时隙，每个用户在不同的时隙上传输数据。码分复用（CDM）利用不同的扩频码来区分用户。静止时分复用（STDM）和混合多路复用（Hybrid Multiplexing）等技术也将在本章得到介绍。 多址技术： 多址技术是允许多个用户共享同一通信资源的有效方式，与多路复用密切相关。频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）是基本的多址技术，它们分别对应于FDM、TDM和CDM。我们将深入分析CDMA的原理，包括扩频、伪随机序列（PN序列）的使用以及其抗干扰和保密性优势。此外，还将介绍更先进的多址技术，如正交频分多址（OFDMA），这是4G和5G移动通信的核心技术，以及基于时延和角度的分多址技术。 第三部分：现代通信系统的组成与应用 第五章：数字通信系统 数字通信系统的架构： 本章将构建一个完整的数字通信系统模型，详细阐述其各个组成部分，包括信源、信宿、信道、编码器、调制器、解调器、解码器以及各种关键节点（如采样器、量化器、脉冲整形器）。我们将分析信号在系统中的完整流程，强调每个环节的功能和相互作用。 基带传输与带通传输： 我们将区分基带传输和带通传输。基带传输在不改变信号频谱的情况下直接传输数字信号，适用于短距离通信。带通传输则通过调制将数字信号移至一个较高的载波频率上，适用于远距离通信。本章将详细分析这两种传输方式的原理、优缺点以及适用的场景。 误码率（BER）与系统性能评估： 误码率是衡量数字通信系统性能的关键指标，直接反映了信息传输的可靠性。我们将深入分析影响BER的各种因素，包括噪声、干扰、调制方式、编码方式、以及信道特性。我们将推导不同调制方式在AWGN信道下的理论BER曲线，并介绍如何通过仿真和实验来评估系统的实际性能。 第六章：无线通信系统 无线信道的特点： 与有线通信不同，无线信道具有其独特的特点，如衰落、多径效应、同频干扰和频率选择性衰落。本章将详细分析这些无线信道的特性，以及它们对信号传输造成的影响。我们将介绍功率控制、分集技术（如空间分集、频率分集、时间分集）以及均衡技术等应对这些挑战的策略。 移动通信系统： 本章将聚焦于移动通信系统，从蜂窝移动通信的基本原理讲起。我们将介绍蜂窝结构、频率复用、小区切换（Handover）、干扰管理等关键概念。我们将回顾第一代（1G）模拟通信，重点讲解第二代（2G）GSM、第三代（3G）UMTS/CDMA2000、第四代（4G）LTE以及第五代（5G）移动通信系统的演进历程、关键技术和性能指标。 其他无线通信技术： 除了蜂窝通信，本章还将简要介绍其他重要的无线通信技术，如Wi-Fi、蓝牙、卫星通信、物联网（IoT）通信以及无线传感器网络（WSN）等，并分析它们的特点、应用场景和发展前景。 第七章：光纤通信与现代网络 光纤通信原理： 光纤通信以光波作为信息载体，通过光纤传输信号，具有传输容量大、传输损耗低、抗干扰能力强等优点。本章将介绍光纤的基本原理，包括全反射、光纤的结构（单模光纤、多模光纤）以及光信号的产生（激光器、LED）和接收（光电二极管）。 光通信系统组成： 我们将解析光通信系统的基本组成部分，包括光源、调制器、传输光纤、光放大器、光探测器和解调器。本章还将介绍光波长分配复用（WDM）技术，如波分复用（WDM）和密集波分复用（DWDM），它们是实现光纤通信超大容量的关键。 现代通信网络： 本章将概述现代通信网络的概念，包括互联网（Internet）的体系结构、TCP/IP协议栈的层次模型，以及数据包交换（Packet Switching）与电路交换（Circuit Switching）的区别。我们将简要介绍局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）的特点，以及网络中的路由选择、流量控制和拥塞控制等关键技术。 结论 《现代通信系统导论》通过对通信原理的深入剖析，旨在为读者构建一个坚实的理论基础。从信息与信号的本质，到信号处理与调制解调的技术，再到信源编码、信道编码、多路复用与多址的策略，本书层层递进，由浅入深。最后，通过对数字通信、无线通信以及光纤通信与现代网络的介绍，读者将能够全面了解现代通信系统的构成、工作原理及其在社会发展中的重要作用。本书期望能够激发读者对通信科学的兴趣，并为进一步的深入研究奠定基础。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书的一个显著优点在于它对“为什么”的深入探讨，而不仅仅是“是什么”。很多教材只是罗列出各种调制方式的性能参数，比如误码率曲线，但这本书却花了大量篇幅去剖析这些性能差异背后的根本原因——是信号星座图的有效距离变化，还是能量的合理分配问题。它引导读者去思考：为什么正交频分复用（OFDM）在多径衰落信道中表现优异？为什么对数域的处理在某些情况下比线性域更有效率？作者似乎总是在构建一个知识的全景图，让你明白每一个技术的出现都不是偶然的，而是解决特定工程难题的必然产物。这种“追根溯源”的写作风格，让我感觉自己不仅仅是在学习一门技术，更是在学习一种系统性的工程思维方法，对于培养批判性分析和创新能力，有着潜移默化的巨大帮助。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，这本书的篇幅是相当可观的，初次拿到手可能会被其厚度“吓到”，但这绝对是一本“耐读”的书，而不是“厚重”的书。我个人习惯于在阅读过程中做大量的批注和侧边记录，这本书的页边距设计得非常合理，宽度适中，既不显得空旷，又能容纳我手写大量的疑问、心得和自己拓展的公式推导。而且，与其他一些印刷质量不佳的教材不同，这本书的装订极其牢固，经历了多次反复翻阅和长时间平摊在桌面上，书脊依然完好如初，没有出现任何松脱或掉页的迹象。这种长久的使用体验，让我更加确信这是一份高质量的智力投资，它经得起时间的考验，是一本可以伴随我从入门到进阶的“案头必备良典”。

评分☆☆☆☆☆

从内容深度来看，这本书的覆盖面广度令人印象深刻，但更让人敬佩的是其层次感的构建。它并没有满足于停留在基础的Shannon定理或者简单的数字调制介绍上，而是非常扎实地将信息论与信道编码、数字信号处理、乃至现代的扩频和多址接入技术都融会贯通地讲了一遍。特别是关于信道容量和实际系统设计之间的权衡分析部分，作者的处理非常成熟老练，他没有给出绝对的“最优解”，而是清晰地指出了在不同约束条件（如带宽、功率、复杂度）下，系统设计师需要做出怎样的取舍和优化，这才是真正体现了工程实践的精髓。书中的习题设计也极具匠心，分为基础巩固型和综合分析型两类，前者帮助你夯实基本功，后者则要求你必须将前后章节的知识点进行综合运用，解完一套下来，对整个通信系统的理解都会有质的飞跃。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，硬壳精装，触感温润，拿在手里就有一种沉甸甸的、知识分量十足的感觉。封面设计简约而不失大气，主色调是沉稳的深蓝，配上烫金的字体，透露出一种学术的庄重感。内页的纸张选用了优质的米白色道林纸，印刷清晰锐利，油墨的饱和度恰到好处，长时间阅读下来眼睛也不会感到明显的疲劳。我尤其欣赏作者在章节标题和图表排版上的用心，逻辑线条非常清晰，即便是复杂的公式推导，通过精心设计的版式布局，也能让人更容易地跟上思路。翻阅过程中，我注意到书中的插图和示意图质量极高，不仅尺寸适中，而且色彩运用得当，能将抽象的电磁波传播、调制解调过程形象化地展现出来，这对于初学者理解那些晦涩难懂的概念实在太友好了。这种对细节的极致追求，体现了出版社和作者对内容的尊重，也极大地提升了阅读体验，感觉这不只是一本教材，更像是一件值得收藏的工艺品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述风格，简直是一股清流，完全颠覆了我对传统理工科教材那种干巴巴、晦涩难懂的刻板印象。作者采用了大量的类比和生活化的例子来引入专业概念，比如用航海中的灯塔信号来解释同步的重要性，或者用音乐的音高和响度变化来类比振幅和频率调制，这种接地气的讲解方式，使得那些原本高高在上的理论瞬间变得亲切可感。更难能可贵的是，作者在讲解时，并非一味地追求深度，而是非常注重知识的内在逻辑和历史发展脉络的串联。他会时不时地穿插一些小故事，讲讲某个重要公式背后科学家的探索历程，这种“讲故事”的叙事手法，极大地激发了我深入探究的兴趣，让我不再是被动地接受知识点，而是主动地去跟随作者的思维轨迹。读起来完全没有那种“啃大部头”的压力感，反而像是在听一位知识渊博的长者，循循善诱地为你解开宇宙间通讯的奥秘。