通信原理 9787121048883 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王輝，姚遠程著 著

圖書標籤:

• 通信原理
• 信號與係統
• 調製解調
• 信道編碼
• 信息論
• 無綫通信
• 數字通信
• 模擬通信
• 通信係統
• 高等教育

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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121048883

商品編碼：29689383468

包裝：平裝

齣版時間：2007-09-01

基本信息

書名：通信原理

定價：23.50元

作者：王輝,姚遠程著

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2007-09-01

ISBN：9787121048883

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.381kg

編輯推薦

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內容提要

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本書係統地介紹瞭通信係統的基本概念、工作原理、主要技術和分析方法，主要內容包括：通信係統中的信號分析、通信係統概念、模擬調製係統、數字基帶傳輸係統、數字調製係統、模擬信號的編碼傳輸及信道編碼等。每章後附有豐富的例題，便於讀者自學並掌握該課程的要點。
　　本書內容簡練，理論聯係實際，適閤於信息類專業本科生使用，也可作為相關領域科技工作者的參考書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《信號的奧秘：從理論到實踐的數字通信之旅》 在這個信息爆炸的時代，我們被海量的數據洪流所包圍，從手機上的實時通訊，到互聯網上的視頻流，再到遙感探測的遙遠信號，這一切都依賴於一個核心科學——通信原理。本書旨在為你揭開信號的神秘麵紗，帶領你踏上一段從基礎理論到實際應用的深度探索之旅。我們將撥開信號傳輸的層層迷霧，讓你理解信息如何在復雜的環境中可靠地抵達目的地。 第一章：數字通信的基石——信號與信息的本質 本章我們將從最基礎的概念入手，深入理解“信號”與“信息”的含義。我們將探討模擬信號和數字信號的區彆，它們各自的特性以及在現代通信中的作用。你將瞭解到，任何信息，無論它是聲音、圖像還是文字，都可以被轉化為電信號進行傳輸。我們會介紹傅裏葉變換這一強大的數學工具，它能夠將信號分解成不同的頻率成分，幫助我們分析信號的頻譜特性，為後續的信號處理和傳輸打下堅實的理論基礎。我們將深入剖析信號的振幅、頻率、相位等關鍵屬性，並解釋它們如何承載信息。同時，本章也會觸及信息的度量單位——比特（bit），以及信息熵的概念，幫助你理解信息量的基本屬性。 第二章：噪聲與失真——信號傳輸中的挑戰 信號在傳輸過程中，總是不可避免地會受到各種乾擾，這些乾擾統稱為“噪聲”。噪聲會扭麯信號的原始形態，降低信息的可辨識度，甚至導緻信息丟失。本章將係統地介紹各種常見的噪聲類型，例如熱噪聲、散彈噪聲、閃爍噪聲等，分析它們的産生機製和對信號的影響。我們將學習如何量化噪聲的強度，並通過信噪比（SNR）這一重要指標來評估信號傳輸的質量。除瞭噪聲，信號還可能經曆“失真”，即信號的波形在傳輸過程中發生非綫性改變，這同樣會影響信息的準確性。本章將探討幾種主要的失真類型，如幅度失真和相位失真，並為理解如何剋服這些挑戰奠定基礎。 第三章：調製——讓信息“搭乘”載波 數字信息本身往往不適閤直接傳輸，因為它們的頻率可能太低，或者其特性不適閤在特定的傳輸介質上傳播。這就需要“調製”技術。本章將詳細講解數字調製的原理和各種常見的調製方式，包括： 幅度鍵控（ASK）：通過改變載波信號的幅度來錶示數字信息。我們將分析其原理、優缺點以及適用場景。 頻率鍵控（FSK）：通過改變載波信號的頻率來錶示數字信息。瞭解其工作方式和與ASK的對比。 相位鍵控（PSK）：通過改變載波信號的相位來錶示數字信息。重點講解二進製相移鍵控（BPSK）和正交相移鍵控（QPSK），理解其更高的頻譜效率。 正交幅度調製（QAM）：將幅度調製和相位調製結閤起來，進一步提高傳輸效率。我們將深入解析QAM的工作原理，以及不同階數的QAM（如16-QAM, 64-QAM）如何承載更多信息。 本章還將討論如何選擇閤適的調製方式，以平衡傳輸速率、抗噪聲能力和所需的硬件復雜度。 第四章：解調——從載波中“提取”信息 調製後的信號在接收端需要經過“解調”過程，纔能恢復成原始的數字信息。本章將深入介紹各種解調技術的原理，與調製方式一一對應。我們將講解相乾解調和非相乾解調的區彆，以及它們各自的優劣。 ASK解調：如何根據接收到的信號幅度來判斷原始比特。 FSK解調：如何通過檢測信號頻率來恢復信息。 PSK解調：如何精確地判斷信號相位，以及對載波同步的要求。 QAM解調：如何同時檢測幅度和相位信息，並將其映射迴原始數據。 理解解調過程對於設計高效的接收機至關重要，我們將討論如何提高解調的準確性，減少誤碼率。 第五章：信道編碼——讓信息“堅不可摧” 即使經過調製和良好的傳輸，噪聲和乾擾仍然可能導緻數據錯誤。為瞭保證信息的可靠傳輸，我們引入瞭“信道編碼”技術。本章將為你揭示信道編碼的神奇之處，它能夠在傳輸過程中引入冗餘信息，使得接收端能夠檢測甚至糾正錯誤。我們將介紹： 綫性分組碼：如海明碼（Hamming code），它是一種能夠檢測和糾正少量錯誤的簡單而有效的編碼方式。我們將學習其編碼和譯碼的原理。 捲積碼：與分組碼不同，捲積碼對數據流進行編碼，具有較好的糾錯能力，尤其在連續信道中錶現優異。我們將探討其編碼器和維特比（Viterbi）譯碼器的基本原理。 更高級的編碼方案：如Turbo碼和LDPC碼（低密度奇偶校驗碼），這些現代編碼技術在現代通信係統中扮演著至關重要的角色，能夠實現接近香農極限的糾錯性能。 通過學習信道編碼，你將理解如何構建更加魯棒的通信係統，使其能夠在惡劣的信道條件下依然保持高效運行。 第六章：匹配濾波器與最佳接收——在噪聲中“尋覓”信號 在接收端，如何從充滿噪聲的信號中盡可能準確地提取齣原始信息是一個核心問題。本章將聚焦於“匹配濾波器”的概念。我們將推導匹配濾波器的最優特性，並解釋它如何能夠最大化接收信號的信噪比，從而最小化誤碼率。我們將深入探討“最大似然估計”和“最大後驗概率估計”等最佳接收準則，理解它們如何幫助接收機在不確定性環境中做齣最優決策。本章還將討論符號定時恢復和載波同步的重要性，以及實現這些功能的關鍵技術，它們是精確解調的基礎。 第七章：多址技術——共享通信資源 在許多通信場景中，多個用戶需要共享同一個通信信道。如何高效地分配和利用這些寶貴的資源，就涉及到“多址技術”。本章將詳細介紹幾種主流的多址技術： 頻分多址（FDMA）：將總的可用頻率劃分為多個獨立的信道，分配給不同的用戶。 時分多址（TDMA）：將時間劃分為多個時隙，分配給不同的用戶輪流使用。 碼分多址（CDMA）：利用不同的編碼序列來區分不同的用戶，允許用戶在同一時間和同一頻率上傳輸。 空分多址（SDMA）：利用天綫的空間指嚮性來區分用戶。 我們將對比這些技術的優缺點，以及它們在不同通信係統（如蜂窩網絡、無綫局域網）中的應用。 第八章：現代通信係統的設計考量 在實際的通信係統設計中，除瞭基本的原理，還需要考慮諸多工程上的考量。本章將拓展你的視野，探討一些關鍵的設計議題： 數據速率與帶寬：理解它們之間的關係，以及如何通過調製和編碼來提升數據速率。 抗衰減與多徑效應：討論信號在傳播過程中遇到的衰減問題，以及多徑傳播（信號經過不同路徑到達接收端，産生乾擾）帶來的挑戰。我們將介紹如均衡器等技術來對抗這些效應。 功率效率與功耗：特彆是在移動通信中，功耗是一個重要的考量因素，我們將探討如何在保證通信質量的同時降低功耗。 誤碼率（BER）：作為衡量通信係統性能的關鍵指標，我們將深入分析影響誤碼率的因素，並介紹如何優化係統來降低誤碼率。 通信標準與協議：簡要介紹一些重要的通信標準（如Wi-Fi, Bluetooth, LTE, 5G）和它們背後的基本通信原理。 結語 《信號的奧秘：從理論到實踐的數字通信之旅》並非一本枯燥的理論堆砌，而是一次引人入勝的探索。通過係統地學習本書內容，你將不僅掌握數字通信的核心原理，更能深刻理解支撐我們現代社會高效運作的通信技術背後的邏輯。無論你是通信工程專業的學生，還是對科技充滿好奇的愛好者，本書都將為你打開一扇通往數字世界精彩奧秘的大門。你將能夠更清晰地理解那些看不見的信號是如何穿越時空，將信息傳遞到你手中，從而更深入地欣賞現代通信技術的智慧與魅力。

評分☆☆☆☆☆

當我把這本書帶到實驗室，對照實際的軟件定義無綫電（SDR）平颱進行驗證時，纔真正體會到理論與實踐結閤的魅力。書中的各種編碼增益分析、信道容量估算，不再是黑闆上的數字，而是屏幕上可觀測到的性能麯綫。我嘗試復現書中關於均衡器（Equalizer）的某一章節的例子，通過微調參數，觀察到碼間乾擾（ISI）是如何被有效抑製的，這種將抽象的數學模型“具象化”的過程，是極其迷人的。這本書的結構就像是一個精密的機械裝置，每一個齒輪——從源編碼、信道編碼到調製解調——都咬閤得天衣無縫，共同推動著信息流的可靠傳輸。唯一的挑戰或許在於，它要求讀者具備相當的數學基礎和耐心，畢竟，任何關於“最優”的討論，都伴隨著嚴苛的數學證明。但正是這種對“最優解”的執著追求，定義瞭通信工程的邊界。

評分☆☆☆☆☆

這本關於信息論和信號處理的經典教材，如同一張精密的航海圖，指引著我們在浩瀚的電磁波海洋中捕獲那些稍縱即逝的數字信息。初翻開它，首先被其嚴謹的數學推導和清晰的邏輯結構所震撼。作者似乎對每一個概念都傾注瞭心血，從最基礎的隨機過程講起，層層遞進，直至復雜的信道編碼和多址接入技術。我尤其欣賞其中關於香農定理的闡述，那種將理論極限以如此優雅而又殘酷的數學形式展現齣來的方式，讓人在驚嘆於信息之美的同時，也對工程實現中的種種妥協有瞭更深刻的理解。書中配有的習題設計得十分巧妙，並非簡單的數值代入，而是需要讀者真正理解背後的物理意義和數學原理纔能迎刃而解，這極大地鍛煉瞭我的分析和建模能力。對於那些渴望從“會用”到“精通”的電子信息類學子而言，這本書無疑是打下堅實基礎的基石，它教會我的不僅僅是公式，更是一種係統性的工程思維。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我剛開始接觸這套書的時候，感覺像是在攀登一座數據結構和概率論的高峰，過程雖然艱辛，但山頂的風景絕對值得。它與市麵上那些側重於應用層麵介紹的“速成指南”截然不同，這本書毫不避諱地深入到理論的“骨髓”之中。我記得花瞭整整一個周末纔徹底搞明白某種調製方式在不同噪聲模型下的誤碼率計算過程，那種豁然開朗的成就感，是其他任何輕鬆讀物都無法給予的。作者在處理功率譜密度和濾波器的部分，簡直是一絕，用近乎藝術的筆觸描繪瞭信號在不同處理階段的“變形記”。這本書的排版和圖示也相當考究，很多復雜的時域、頻域波形圖，通過精心的設計，比純文字描述要直觀得多，這對於理解諸如帶通傳輸和匹配濾波這些抽象概念至關重要。它更像是一本“內功心法”，一旦練成，麵對未來任何新的通信標準和技術革新，都能迅速找到其內在的理論根源。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值在於它為我們搭建瞭一個宏大而自洽的理論框架。它不是簡單地羅列瞭GSM、4G、5G這些具體的技術細節，而是從信息論的“第一性原理”齣發，解釋瞭為什麼現有技術必須是這個樣子，以及在給定的物理約束下，我們還能做到多好。我特彆留意瞭書中關於“噪聲對信息傳輸影響”的章節，作者並沒有將噪聲僅僅視為一個需要消除的乾擾項，而是將其納入到整個係統性能分析的核心環節，用統計學的方法對其進行精確刻畫，這極大地拓寬瞭我的視野。閱讀過程中，我常常需要配閤其他概率論和傅裏葉分析的參考書進行交叉驗證，這說明該書的理論深度是毋庸置疑的。對於那些希望從事底層協議設計或者前沿通信物理層研究的人來說，這本書的重要性不言而喻，它是通往“硬核”工程師和研究人員的必經之徑，它的份量，放在任何圖書館的書架上都不會輕。

評分☆☆☆☆☆

與其他偏重於描述新奇特技術的讀物相比，這本關於通信原理的著作，更像是一部沉靜而有力的哲學論著，探討的是信息如何在能量和時間的限製下，以最有效率的方式進行復製和傳遞。它的語言風格內斂而精確，沒有過多華麗的辭藻，但每一個術語的提齣都經過瞭深思熟慮。我個人非常喜歡它對“互信息”概念的循序漸進的引入，那不僅僅是一個公式，它深刻地揭示瞭信息、不確定性和信道質量之間的內在聯係，讓人在麵對日益擁擠的頻譜時，能從更本質的角度去思考帶寬和速率的取捨。翻閱此書，仿佛能聽到信息時代最初奠基者的思想迴響，他們是如何在資源極其有限的情況下，構建齣支撐我們今天萬物互聯世界的理論基石。這本書提供的是一種“知識的重量感”，它不追求時髦，但其所蘊含的原理將長久地指導著信息科學的發展方嚮。