通信原理 9787121048883 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王辉，姚远程著 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121048883

商品编码：29689383468

包装：平装

出版时间：2007-09-01

基本信息

书名：通信原理

定价：23.50元

作者：王辉,姚远程著

出版社：电子工业出版社

出版日期：2007-09-01

ISBN：9787121048883

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.381kg

编辑推荐

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内容提要

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本书系统地介绍了通信系统的基本概念、工作原理、主要技术和分析方法，主要内容包括：通信系统中的信号分析、通信系统概念、模拟调制系统、数字基带传输系统、数字调制系统、模拟信号的编码传输及信道编码等。每章后附有丰富的例题，便于读者自学并掌握该课程的要点。
　　本书内容简练，理论联系实际，适合于信息类专业本科生使用，也可作为相关领域科技工作者的参考书。

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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《信号的奥秘：从理论到实践的数字通信之旅》 在这个信息爆炸的时代，我们被海量的数据洪流所包围，从手机上的实时通讯，到互联网上的视频流，再到遥感探测的遥远信号，这一切都依赖于一个核心科学——通信原理。本书旨在为你揭开信号的神秘面纱，带领你踏上一段从基础理论到实际应用的深度探索之旅。我们将拨开信号传输的层层迷雾，让你理解信息如何在复杂的环境中可靠地抵达目的地。 第一章：数字通信的基石——信号与信息的本质 本章我们将从最基础的概念入手，深入理解“信号”与“信息”的含义。我们将探讨模拟信号和数字信号的区别，它们各自的特性以及在现代通信中的作用。你将了解到，任何信息，无论它是声音、图像还是文字，都可以被转化为电信号进行传输。我们会介绍傅里叶变换这一强大的数学工具，它能够将信号分解成不同的频率成分，帮助我们分析信号的频谱特性，为后续的信号处理和传输打下坚实的理论基础。我们将深入剖析信号的振幅、频率、相位等关键属性，并解释它们如何承载信息。同时，本章也会触及信息的度量单位——比特（bit），以及信息熵的概念，帮助你理解信息量的基本属性。 第二章：噪声与失真——信号传输中的挑战 信号在传输过程中，总是不可避免地会受到各种干扰，这些干扰统称为“噪声”。噪声会扭曲信号的原始形态，降低信息的可辨识度，甚至导致信息丢失。本章将系统地介绍各种常见的噪声类型，例如热噪声、散弹噪声、闪烁噪声等，分析它们的产生机制和对信号的影响。我们将学习如何量化噪声的强度，并通过信噪比（SNR）这一重要指标来评估信号传输的质量。除了噪声，信号还可能经历“失真”，即信号的波形在传输过程中发生非线性改变，这同样会影响信息的准确性。本章将探讨几种主要的失真类型，如幅度失真和相位失真，并为理解如何克服这些挑战奠定基础。 第三章：调制——让信息“搭乘”载波 数字信息本身往往不适合直接传输，因为它们的频率可能太低，或者其特性不适合在特定的传输介质上传播。这就需要“调制”技术。本章将详细讲解数字调制的原理和各种常见的调制方式，包括： 幅度键控（ASK）：通过改变载波信号的幅度来表示数字信息。我们将分析其原理、优缺点以及适用场景。 频率键控（FSK）：通过改变载波信号的频率来表示数字信息。了解其工作方式和与ASK的对比。 相位键控（PSK）：通过改变载波信号的相位来表示数字信息。重点讲解二进制相移键控（BPSK）和正交相移键控（QPSK），理解其更高的频谱效率。 正交幅度调制（QAM）：将幅度调制和相位调制结合起来，进一步提高传输效率。我们将深入解析QAM的工作原理，以及不同阶数的QAM（如16-QAM, 64-QAM）如何承载更多信息。 本章还将讨论如何选择合适的调制方式，以平衡传输速率、抗噪声能力和所需的硬件复杂度。 第四章：解调——从载波中“提取”信息 调制后的信号在接收端需要经过“解调”过程，才能恢复成原始的数字信息。本章将深入介绍各种解调技术的原理，与调制方式一一对应。我们将讲解相干解调和非相干解调的区别，以及它们各自的优劣。 ASK解调：如何根据接收到的信号幅度来判断原始比特。 FSK解调：如何通过检测信号频率来恢复信息。 PSK解调：如何精确地判断信号相位，以及对载波同步的要求。 QAM解调：如何同时检测幅度和相位信息，并将其映射回原始数据。 理解解调过程对于设计高效的接收机至关重要，我们将讨论如何提高解调的准确性，减少误码率。 第五章：信道编码——让信息“坚不可摧” 即使经过调制和良好的传输，噪声和干扰仍然可能导致数据错误。为了保证信息的可靠传输，我们引入了“信道编码”技术。本章将为你揭示信道编码的神奇之处，它能够在传输过程中引入冗余信息，使得接收端能够检测甚至纠正错误。我们将介绍： 线性分组码：如海明码（Hamming code），它是一种能够检测和纠正少量错误的简单而有效的编码方式。我们将学习其编码和译码的原理。 卷积码：与分组码不同，卷积码对数据流进行编码，具有较好的纠错能力，尤其在连续信道中表现优异。我们将探讨其编码器和维特比（Viterbi）译码器的基本原理。 更高级的编码方案：如Turbo码和LDPC码（低密度奇偶校验码），这些现代编码技术在现代通信系统中扮演着至关重要的角色，能够实现接近香农极限的纠错性能。 通过学习信道编码，你将理解如何构建更加鲁棒的通信系统，使其能够在恶劣的信道条件下依然保持高效运行。 第六章：匹配滤波器与最佳接收——在噪声中“寻觅”信号 在接收端，如何从充满噪声的信号中尽可能准确地提取出原始信息是一个核心问题。本章将聚焦于“匹配滤波器”的概念。我们将推导匹配滤波器的最优特性，并解释它如何能够最大化接收信号的信噪比，从而最小化误码率。我们将深入探讨“最大似然估计”和“最大后验概率估计”等最佳接收准则，理解它们如何帮助接收机在不确定性环境中做出最优决策。本章还将讨论符号定时恢复和载波同步的重要性，以及实现这些功能的关键技术，它们是精确解调的基础。 第七章：多址技术——共享通信资源 在许多通信场景中，多个用户需要共享同一个通信信道。如何高效地分配和利用这些宝贵的资源，就涉及到“多址技术”。本章将详细介绍几种主流的多址技术： 频分多址（FDMA）：将总的可用频率划分为多个独立的信道，分配给不同的用户。 时分多址（TDMA）：将时间划分为多个时隙，分配给不同的用户轮流使用。 码分多址（CDMA）：利用不同的编码序列来区分不同的用户，允许用户在同一时间和同一频率上传输。 空分多址（SDMA）：利用天线的空间指向性来区分用户。 我们将对比这些技术的优缺点，以及它们在不同通信系统（如蜂窝网络、无线局域网）中的应用。 第八章：现代通信系统的设计考量 在实际的通信系统设计中，除了基本的原理，还需要考虑诸多工程上的考量。本章将拓展你的视野，探讨一些关键的设计议题： 数据速率与带宽：理解它们之间的关系，以及如何通过调制和编码来提升数据速率。 抗衰减与多径效应：讨论信号在传播过程中遇到的衰减问题，以及多径传播（信号经过不同路径到达接收端，产生干扰）带来的挑战。我们将介绍如均衡器等技术来对抗这些效应。 功率效率与功耗：特别是在移动通信中，功耗是一个重要的考量因素，我们将探讨如何在保证通信质量的同时降低功耗。 误码率（BER）：作为衡量通信系统性能的关键指标，我们将深入分析影响误码率的因素，并介绍如何优化系统来降低误码率。 通信标准与协议：简要介绍一些重要的通信标准（如Wi-Fi, Bluetooth, LTE, 5G）和它们背后的基本通信原理。 结语 《信号的奥秘：从理论到实践的数字通信之旅》并非一本枯燥的理论堆砌，而是一次引人入胜的探索。通过系统地学习本书内容，你将不仅掌握数字通信的核心原理，更能深刻理解支撑我们现代社会高效运作的通信技术背后的逻辑。无论你是通信工程专业的学生，还是对科技充满好奇的爱好者，本书都将为你打开一扇通往数字世界精彩奥秘的大门。你将能够更清晰地理解那些看不见的信号是如何穿越时空，将信息传递到你手中，从而更深入地欣赏现代通信技术的智慧与魅力。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我刚开始接触这套书的时候，感觉像是在攀登一座数据结构和概率论的高峰，过程虽然艰辛，但山顶的风景绝对值得。它与市面上那些侧重于应用层面介绍的“速成指南”截然不同，这本书毫不避讳地深入到理论的“骨髓”之中。我记得花了整整一个周末才彻底搞明白某种调制方式在不同噪声模型下的误码率计算过程，那种豁然开朗的成就感，是其他任何轻松读物都无法给予的。作者在处理功率谱密度和滤波器的部分，简直是一绝，用近乎艺术的笔触描绘了信号在不同处理阶段的“变形记”。这本书的排版和图示也相当考究，很多复杂的时域、频域波形图，通过精心的设计，比纯文字描述要直观得多，这对于理解诸如带通传输和匹配滤波这些抽象概念至关重要。它更像是一本“内功心法”，一旦练成，面对未来任何新的通信标准和技术革新，都能迅速找到其内在的理论根源。

评分☆☆☆☆☆

当我把这本书带到实验室，对照实际的软件定义无线电（SDR）平台进行验证时，才真正体会到理论与实践结合的魅力。书中的各种编码增益分析、信道容量估算，不再是黑板上的数字，而是屏幕上可观测到的性能曲线。我尝试复现书中关于均衡器（Equalizer）的某一章节的例子，通过微调参数，观察到码间干扰（ISI）是如何被有效抑制的，这种将抽象的数学模型“具象化”的过程，是极其迷人的。这本书的结构就像是一个精密的机械装置，每一个齿轮——从源编码、信道编码到调制解调——都咬合得天衣无缝，共同推动着信息流的可靠传输。唯一的挑战或许在于，它要求读者具备相当的数学基础和耐心，毕竟，任何关于“最优”的讨论，都伴随着严苛的数学证明。但正是这种对“最优解”的执着追求，定义了通信工程的边界。

评分☆☆☆☆☆

与其他偏重于描述新奇特技术的读物相比，这本关于通信原理的著作，更像是一部沉静而有力的哲学论著，探讨的是信息如何在能量和时间的限制下，以最有效率的方式进行复制和传递。它的语言风格内敛而精确，没有过多华丽的辞藻，但每一个术语的提出都经过了深思熟虑。我个人非常喜欢它对“互信息”概念的循序渐进的引入，那不仅仅是一个公式，它深刻地揭示了信息、不确定性和信道质量之间的内在联系，让人在面对日益拥挤的频谱时，能从更本质的角度去思考带宽和速率的取舍。翻阅此书，仿佛能听到信息时代最初奠基者的思想回响，他们是如何在资源极其有限的情况下，构建出支撑我们今天万物互联世界的理论基石。这本书提供的是一种“知识的重量感”，它不追求时髦，但其所蕴含的原理将长久地指导着信息科学的发展方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值在于它为我们搭建了一个宏大而自洽的理论框架。它不是简单地罗列了GSM、4G、5G这些具体的技术细节，而是从信息论的“第一性原理”出发，解释了为什么现有技术必须是这个样子，以及在给定的物理约束下，我们还能做到多好。我特别留意了书中关于“噪声对信息传输影响”的章节，作者并没有将噪声仅仅视为一个需要消除的干扰项，而是将其纳入到整个系统性能分析的核心环节，用统计学的方法对其进行精确刻画，这极大地拓宽了我的视野。阅读过程中，我常常需要配合其他概率论和傅里叶分析的参考书进行交叉验证，这说明该书的理论深度是毋庸置疑的。对于那些希望从事底层协议设计或者前沿通信物理层研究的人来说，这本书的重要性不言而喻，它是通往“硬核”工程师和研究人员的必经之径，它的份量，放在任何图书馆的书架上都不会轻。

评分☆☆☆☆☆

这本关于信息论和信号处理的经典教材，如同一张精密的航海图，指引着我们在浩瀚的电磁波海洋中捕获那些稍纵即逝的数字信息。初翻开它，首先被其严谨的数学推导和清晰的逻辑结构所震撼。作者似乎对每一个概念都倾注了心血，从最基础的随机过程讲起，层层递进，直至复杂的信道编码和多址接入技术。我尤其欣赏其中关于香农定理的阐述，那种将理论极限以如此优雅而又残酷的数学形式展现出来的方式，让人在惊叹于信息之美的同时，也对工程实现中的种种妥协有了更深刻的理解。书中配有的习题设计得十分巧妙，并非简单的数值代入，而是需要读者真正理解背后的物理意义和数学原理才能迎刃而解，这极大地锻炼了我的分析和建模能力。对于那些渴望从“会用”到“精通”的电子信息类学子而言，这本书无疑是打下坚实基础的基石，它教会我的不仅仅是公式，更是一种系统性的工程思维。