通信原理及系统实验、设计与制作 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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梅开乡 等 著

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店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 北京师范大学出版社

ISBN：9787303100040

商品编码：29729372237

包装：平装

出版时间：2009-08-01

基本信息

书名:通信原理及系统实验、设计与制作

：25.00元

售价：17.0元,便宜8.0元,折扣68

作者:梅开乡 等

出版社：北京师范大学出版社

出版日期：2009-08-01

ISBN：9787303100040

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.341kg

编辑推荐

全书共分10章，上篇的“通信原理及系统实验”内容包括：通信原理实验系统、实验系统中的信号源实验、模拟通信系统、数字基带传输系统、模拟信号的数字化、数字频带传输系统、数字同步技术、通信系统综合实验。下篇的“小型无线电通信系统的设计与制作”包括：小功率无线电发射机的设计，无线电接收机的设计。

内容提要

目录

上篇 通信原理及系统实验 章 通信原理实验系统 1.1 TKTXZ-1型通信系统原理实验系统简介(天煌教仪) 1.2 HD8621B型现代通信原理综合实验系统简介(解放军理工) 1.2.1 现代通信原理实验的显著特点 1.2.2 系统单元电路的组成 1.2.3 实验系统所需仪器仪表 1.2.4 实验系统分布结构总图 第2章 实验系统中的信号源实验 实验1：信号发生器系统实验(天煌教仪) 实验2：各种模拟信号源实验(解放军理工) 实验3：CPLD可编程数字信号发生器实验(解放军理工) 第3章 模拟通信系统 实验4：模拟乘法器调幅实验(天煌教仪) 实验5：模拟乘法器同步检波实验(天煌教仪) 实验6：话路终端发送和接收滤波实验(解放军理工) 第4章 数字基带传输系统 实验7：AMI/HDB3编译码过程实验(解放军理工) 实验8：CMI编译码实验(天煌教仪) 第5章 模拟信号的数字化 实验9：脉冲幅度调制(PAM)及系统实验(天煌教仪) 实验10：抽样定理与PAM调制解调实验(解放军理工) 实验11：脉冲编码调制(PCM)及系统实验(天煌教仪) 实验12：增量调制编码系统实验(天煌教仪) 实验13：增量调制系统译码实验(天煌教仪) 实验14：脉冲编码调制(PCM一)(解放军理工) 实验15：时分多路复用(PCM二)(解放军理工) 第6章 数字频带传输系统 实验16：2FSK调制解调系统实验(天煌教仪) 实验17：2FSK调制与解调实验(解放军理工) 实验18：2PSK(DPSK)调制实验(天煌教仪) 实验19：2PSK(DPSK)解调及系统实验(天煌教仪) 实验20：2PSK(DPSK)调制解调实验(解放军理工) 第7章 数字同步技术 实验21：位定时、位同步提取实验(解放军理工) 实验22：锁相环及锁相式数字频率合成器系统实验(天煌教仪) 实验23：VCO锁相环电路实验(解放军理工) 第8章 通信系统综合实验 实验24：通信系统综合实验(天煌教仪) 实验25：通信系统综合实验(解放军理工) 实验26：通信信道误码测试实验(解放军理工)下篇 小型无线电通信系统的设计与制作 第9章 小功率无线电发射机的设计 9.1 小功率无线电发射机的组成及主要性能参数 9.1.1 小功率无线电发射机的组成 9.1.2 小功率无线电发射机的主要性能参数 9.2 小功率无线电发射机的单元电路分析 9.2.1 高频载波振荡电路 9.2.2 石英晶体谐振电路 9.2.3 单片集成锁相环频率合成电路 9.2.4 调频及发射电路 9.3 简易调频发射机的设计 9.3.1 设计任务书 9.3.2 设计任务分析 9.3.3 设计方案的比较与选择 9.3.4 设计方案的实现 9.3.5 测试结果 9.4 实用的调频无线电发射机 9.4.1 银行、仓库重地远地监控与报警系统 9.4.2 DTMF(双音多频)编码7通道遥控系统 9.4.3 简易调频发射电路 9.4.4 防止儿童丢失(或携带物品丢失)警示电路 9.5 简易调幅发射机的设计 9.5.1 设计任务书 9.5.2 设计任务分析 9.5.3 方案的比较与选择 9.5.4 设计方案的实现 9.5.5 电路的测试与调试 0章 无线电接收机的设计 10.1 调频接收机的设计 10.1.1 设计任务书 10.1.2 设计任务分析 10.1.3 设计方案的比较与选择 10.1.4 硬件设计方案的实现 10.1.5 软件设计方案的实现 10.1.6 电路的测试 10.2 基于FPGA和DDS芯片的单工无线通信系统设计 10.2.1 设计任务书 10.2.2 设计方案的比较与选择 10.2.3 滤波器的MATLAB仿真 10.2.4 设计方案的实现 10.2.5 系统的测试 10.2.6 测试结果分析及评价 10.3 实用的调频无线接收电路 10.3.1 DTMF编码7通道遥控接收电路 10.3.2 跳码型无线电遥控系统 10.3.3 扩频滚码遥控“门锁防盗报警”系统 10.4 调幅接收机的设计 10.4.1 设计任务书 10.4.2 设计任务分析 10.4.3 设计方案的选择与比较 10.4.4 硬件设计方案的实现 10.4.5 软件设计方案的实现 10.4.6 系统的调试与测试 10.5 滚码编码2FSK型无线电遥控系统参考文献

作者介绍

文摘

序言

《通信原理及系统实验、设计与制作》 书籍简介 《通信原理及系统实验、设计与制作》是一部面向通信工程、电子信息工程、自动化等相关专业学生和研究人员的综合性教材与实践指导手册。本书以扎实的理论基础为支撑，以丰富的实验内容为载体，旨在帮助读者深入理解通信系统的基本原理，掌握关键技术的设计方法，并具备实际系统开发与制作的能力。全书体系完整，内容翔实，紧密结合当前通信技术的发展趋势，力求在理论深度与实践操作之间取得最佳平衡。 第一部分：通信系统基础理论 本部分是全书的基石，着重阐述通信系统最核心的原理概念。 第一章 信号与系统基础 模拟信号与数字信号： 深入剖析模拟信号和数字信号的定义、特性、频谱表示（傅里叶级数、傅里叶变换）以及它们之间的相互转换。探讨信号的能量和功率概念，以及如何通过采样定理将连续信号离散化。 线性时不变（LTI）系统： 详细讲解LTI系统的概念、特性（叠加性、时移不变性），以及卷积运算在描述系统响应中的作用。介绍系统的频率响应，以及如何通过频率响应分析系统的滤波特性。 傅里叶变换与拉普拉斯变换： 系统梳理傅里叶级数、傅里叶变换、离散时间傅里叶变换（DTFT）、离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）在信号分析中的应用。引入拉普拉斯变换，阐述其在分析连续时间系统稳定性、瞬态响应和稳态响应中的重要性。 Z变换： 讲解Z变换及其性质，着重于其在离散时间系统分析中的应用，包括系统函数的建立、系统稳定性判据（如单位圆判据）以及零极点分析。 随机过程与噪声： 介绍随机过程的基本概念，如均值、自相关函数、功率谱密度。重点讨论通信系统中常见的噪声类型（如加性高斯白噪声AWGN），分析噪声对信号的影响，以及如何进行噪声的统计描述和建模。 第二章 模拟通信系统 调制与解调原理： 详细介绍幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等线性与非线性调制技术的原理、频谱特性、带宽需求以及优缺点。阐述相应的解调方法，如包络检波、同步检波、斜率检波等。 信噪比与性能分析： 对不同模拟调制方式在AWGN信道下的信噪比（SNR）和误码率（BER）性能进行理论推导和分析，比较它们的抗噪声能力和频谱效率。 接收机结构与性能： 探讨模拟接收机的基本结构，包括调谐、放大、解调等环节。分析接收机中的非线性失真、交调干扰、邻道干扰等问题，以及如何通过滤波器和检波器设计来改善接收性能。 窄带FM与宽带FM： 区分窄带FM和宽带FM的调制指数、频谱特点和应用场景。 第三章 数字通信系统 基带传输： 介绍脉冲幅度调制（PAM）、脉冲宽度调制（PWM）、脉冲位置调制（PPM）等码型。分析基带信号的传输特性，如奈奎斯特准则、码间串扰（ISI）的概念及其解决方法（如升余弦滤波器）。 带通传输（线性调制）： 详细讲解数字幅度调制（ASK）、数字频率调制（FSK）和数字相位调制（PSK）及其变种（如QPSK、8-PSK）。分析它们的星座图、相干解调与非相干解调方式，以及在AWGN信道下的误码率性能。 带通传输（非线性调制）： 介绍最小频移键控（MSK）等非线性调制方式的原理和优势。 相干与非相干解调： 深入比较相干解调和非相干解调的原理、复杂度以及性能差异，特别是在低信噪比条件下的表现。 差错控制编码： 线性分组码： 介绍代数构造和译码方法，包括汉明码、CRC码等。 卷积码： 讲解卷积码的编码器结构、约束长度、生成多项式，以及维特比（Viterbi）译码算法。 信道容量与信息论基础： 简要介绍香农（Shannon）信道容量的概念，以及编码理论的目标——逼近信道容量。 信道估计与均衡： 讨论在实际信道中，由于衰落、多径效应等导致的信号失真，以及如何通过信道估计和均衡技术来恢复信号。 第四章 现代通信系统专题 多址技术： 频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）、空分多址（SDMA）： 详细介绍各种多址接入技术的原理、优缺点、应用场景以及它们在提高频谱利用率、支持用户接入方面的作用。 同步技术： 阐述位同步、码同步、载波同步在数字通信系统中的重要性，介绍各种同步序列和同步算法。 数字信号处理（DSP）在通信中的应用： 介绍DSP在滤波、均衡、解调、编码译码等方面的关键作用，以及相关的算法和硬件实现。 OFDM（正交频分复用）： 详细讲解OFDM的原理，包括如何将高速数据流分割成多个低速数据流在多个正交子载波上并行传输，以克服多径效应。介绍FFT/IFFT在OFDM实现中的关键作用。 MIMO（多输入多输出）系统： 介绍MIMO系统的基本概念，包括空间复用、分集增益等，以及如何利用多根天线提高信道容量和可靠性。 通信协议与网络： 简要介绍通信协议栈（如TCP/IP）的概念，以及在系统设计中需要考虑的层次化结构。 第二部分：通信系统实验与实践 本部分将理论知识转化为动手实践，通过一系列实验加深读者对通信原理的理解，并培养实际操作能力。 第五章 信号与系统仿真实验 MATLAB/Simulink仿真： 利用MATLAB的强大信号处理工具箱和Simulink的模块化仿真环境，实现各种信号的生成、处理和分析。 实验内容： 模拟信号与数字信号的生成与频谱分析；LTI系统的时域和频域响应仿真；卷积运算演示；傅里叶变换与Z变换的应用；随机信号的生成与统计特性分析；噪声的建模与叠加。 目标： 熟练掌握MATLAB/Simulink在信号与系统分析中的应用，理解不同信号和系统特性的可视化表示。 第六章 模拟通信系统实验 硬件实验平台： 介绍模拟通信实验箱，包括信号发生器、调制器、解调器、滤波器、示波器等基本设备。 实验内容： AM/FM/PM信号的产生与观测；幅度调制的包络检波与同步检波；频率调制的斜率检波与锁相环（PLL）解调；不同载波频率和调制指数下调制信号的频谱分析；AWGN信道下的AM/FM信号的信噪比与输出信噪比测量；接收机性能测试。 目标： 亲身实践模拟调制解调过程，直观感受不同调制方式的特点和噪声对信号的影响。 第七章 数字通信系统实验 硬件/软件仿真结合： 实验平台可采用数字通信实验箱，或利用FPGA/DSP开发板结合软件仿真进行。 实验内容： 基带传输： 不同码型的生成与识别（NRZ, RZ, Manchester）；码间串扰的产生与观测；升余弦滤波器的设计与性能验证。 带通传输： ASK, FSK, PSK, QPSK信号的产生与解调（相干与非相干）；星座图的观测；不同调制指数下的误码率测量；AWGN信道对BER的影响。 差错控制编码： 汉明码的编码与译码实验；卷积码的编码器设计与维特比译码算法的仿真或实现；不同编码率下的BER性能比较。 同步技术： 位同步、载波同步的原理演示与仿真。 目标： 掌握数字调制解调的基本流程，理解信道编码在提高通信可靠性方面的作用，熟悉数字通信系统的关键技术。 第八章 现代通信系统仿真与实现 OFDM与MIMO仿真： 利用MATLAB/Simulink搭建OFDM和MIMO系统的仿真平台，模拟其在多径信道下的性能。 DSP应用实验： 针对特定的通信算法，如滤波器设计、均衡器实现，在DSP芯片或FPGA上进行编程和调试。 通信协议基础： 简要介绍简单通信协议（如自定义的帧结构）的实现，理解数据封装、校验和传输过程。 目标： 接触现代通信系统的核心技术，了解其仿真和初步实现方法。 第三部分：通信系统设计与制作 本部分旨在引导读者将理论知识和实验技能应用于实际的通信系统设计与制作项目。 第九章 通信系统设计流程与方法 需求分析与系统规范： 如何根据应用场景和性能指标，明确通信系统的设计需求，制定系统规范。 系统架构设计： 模块划分、接口定义、硬件选型（如FPGA、DSP、微控制器）、软件设计。 关键技术选型： 调制解调方式、编码策略、多址接入方式、同步方法等的选择与权衡。 链路预算分析： 详细介绍链路预算的概念、计算方法，包括发射功率、增益、损耗、接收灵敏度等，确保系统通信链路的可靠性。 抗干扰与可靠性设计： 考虑外部噪声、内部干扰，以及系统在各种环境下的稳定运行。 仿真与验证： 系统设计过程中的仿真验证的重要性，以及如何通过仿真优化设计参数。 十章 通信终端与节点的设计与制作 无线通信终端设计： 项目案例： 设计一个简单的短距离无线数据传输模块（如基于LoRa、Zigbee或蓝牙等低功耗无线协议）。 硬件选型： 微控制器、无线射频芯片、天线、电源管理等。 软件开发： 嵌入式软件开发，实现数据收发、协议栈处理、功耗优化。 PCB设计与制作： 简单的PCB布线技巧，包括射频部分的设计考虑。 调试与测试： 搭建测试环境，进行通信距离、数据吞吐量、功耗等指标的测试。 通信节点设计： 项目案例： 设计一个简单的网络数据采集节点，能够通过有线或无线方式将数据发送到中心服务器。 硬件集成： 传感器接口、通信接口（如Ethernet, Wi-Fi, RS485）、数据处理单元。 固件开发： 协议实现、数据缓存、错误处理。 系统集成与联调： 将各个模块集成，并与后端服务器进行通信联调。 目标： 掌握通信终端和节点的设计流程，从原理到实际制作，具备一定的硬件集成和软件开发能力。 十一章 通信系统的集成与测试 系统集成要点： 模块间的接口匹配、信号完整性、电源分配、时钟同步等。 测试方法与设备： 信号发生器、示波器、频谱分析仪、网络分析仪、逻辑分析仪等常用通信测试仪器的使用。 系统级性能评估： 吞吐量、延迟、误码率、可靠性、功耗等综合性能指标的测试。 问题诊断与优化： 如何根据测试结果，分析系统存在的瓶颈和问题，并进行针对性优化。 目标： 具备将多个模块集成为一个完整通信系统的能力，并能对其进行全面的性能测试和评估。 附录 通信系统常用参数速查表 通信术语汇编 典型通信器件数据手册选摘 参考文献 本书特色 理论与实践紧密结合： 理论部分深入浅出，实验部分强调动手操作，确保读者既能理解“是什么”，也能掌握“怎么做”。 体系完整，覆盖面广： 从基础的信号与系统，到模拟、数字通信，再到现代通信系统技术，以及系统设计制作，形成完整的知识体系。 注重工程实践： 强调系统设计流程、链路预算、抗干扰设计等工程化思维，帮助读者为未来的工程实践打下坚实基础。 仿真与实物兼顾： 既有强大的仿真实验，也有指导读者进行实际硬件制作的项目，培养多维度的工程能力。 紧跟技术前沿： 融入OFDM、MIMO等现代通信技术，使内容更具前瞻性。 《通信原理及系统实验、设计与制作》旨在成为通信领域学习者不可或缺的工具书，激发读者的学习兴趣，培养创新能力，为我国通信事业的发展输送高素质人才。

评分☆☆☆☆☆

这本书的整体结构组织得非常宏大，它试图覆盖从基础理论到高级应用的广泛领域，这体现了作者深厚的知识底蕴。我注意到它用了大量的篇幅来解释香农定理、信源编码的熵理论等基础概念，这些都是构建通信大厦不可或缺的基石。但作为一名动手能力较强的学习者，我发现自己更关注的是如何将这些知识转化为可操作的系统。比如，在讲解扩频通信时，我更希望看到直接序列扩频（DSSS）的具体码型生成过程、相关器的实现细节，以及如何在有干扰的场景下通过处理增益来提高通信质量的实际例子。如果能够提供一些案例研究，展示不同应用场景（如短距离无线通信与长距离有线通信）下，系统设计参数如何根据实际需求进行权衡取舍，那就更具指导意义了。这本书像是为一位准备成为理论研究者的学生准备的，而不是为一位准备立刻搭建原型系统的工程师量身定制的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版风格非常古典，大量使用了宋体，而且行距和字间距都比较紧凑，有一种老派教科书的味道。我个人更喜欢这种扎实的纸质感，而不是那种花里胡哨的彩色印刷。当我翻阅到关于“设计与制作”的那几个章节时，心里咯噔一下，这部分内容似乎偏向于理论推导和概念阐述，关于实际硬件制作的篇幅似乎没有我想象中那么多。我更期待看到的是基于一些主流开发平台，比如FPGA或者DSP，如何一步步实现一个小型通信链路的详尽案例，那种手把手教你写Verilog代码或者C语言驱动程序的实例，才是真正能让我感到“学到东西”的部分。如果设计部分更多的是停留在系统框图和性能指标的讨论，而缺乏具体的实现细节，那么对于我这种渴望动手能力的读者来说，吸引力就会大打折扣。毕竟，理论知识再完美，最终也需要落地到可运行的硬件上才能体现其价值。希望后续的阅读能有所改观，也许精彩都藏在那些密密麻麻的公式推导后面呢。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常学术化，几乎每一个句子都像是经过了反复的斟酌和锤炼，充满了专业术语和严谨的逻辑连接词。这对于我准备参加高阶考试来说无疑是极大的助力，因为它确保了概念定义的精确无误。然而，在涉及“制作”的部分时，我发现其讲解的深度似乎更偏向于理论分析而非工程实践中的具体挑战。例如，在谈到滤波器设计时，我希望看到如何处理实际元件的非理想性、PCB布局对高频信号的影响，或者如何进行阻抗匹配等实际工程中绕不开的问题。目前的内容似乎更多是在理想信道下的理论最优解的讨论。如果能增加一些“实战陷阱”或“常见错误排查”的章节，指出在实际制作过程中容易遇到的坑，比如元器件选型、电源噪声抑制、时钟同步的困难点，那这本书的实用价值将会跃升一个台阶，真正成为一本从实验室走向工程实践的桥梁。

评分☆☆☆☆☆

我对通信系统的仿真和性能分析非常感兴趣。在阅读这本书的过程中，我一直在寻找那些关于MATLAB或Simulink环境下如何搭建和测试通信链路的章节。我希望能看到一些清晰的仿真流程图，比如如何设置加性高斯白噪声（AWGN）信道，如何计算误码率（BER）曲线，以及不同调制方式（如QPSK、16QAM）在实际信噪比下的表现差异。如果书中能提供配套的源代码文件或脚本示例，那就更好了，我可以直接在自己的电脑上运行并修改参数，直观地观察不同设计选择带来的影响。遗憾的是，目前看到的章节内容似乎更侧重于对这些现象背后的数学原理进行严格的证明和阐述，虽然严谨是好事，但对于急于看到“效果”的实验者来说，总觉得隔了一层纱。我更希望能看到那些经过验证的、可以直接运行的仿真模型，帮助我快速建立起对通信系统性能评估的直观认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书封设计倒是挺有意思的，那种深蓝色的背景配上银白色的字体，给人一种很专业、很严谨的感觉。拿到手里沉甸甸的，感觉内容一定很扎实。我本来是对电子信息这个领域抱有极大热情的新手，尤其对“系统”这两个字特别感兴趣。我期望看到的是那种能把理论和实践紧密结合起来的实战指南，能让我从零开始搭建一个属于自己的通信系统模型。光是看目录，那些关于调制解调、信道编码的章节标题就让人心潮澎湃，仿佛已经闻到了实验室里焊锡的味道。我特别关注那些实验指导部分，希望能有足够详细的步骤说明和电路图，最好是能附带一些仿真软件的操作流程截图，这样即使是初学者也能快速上手，而不是对着一堆公式干瞪眼。如果这本书能像一个经验丰富的老工程师在手把手教我，那简直是太棒了。我更看重的是那种“为什么这么做”的深入解释，而不是生硬的“照做就是了”。毕竟，只有理解了背后的原理，才能在遇到问题时举一反三，真正做到学以致用，而不是简单的复制粘贴。