通信原理與應用*9787115255082 肖萍萍 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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肖萍萍 著

圖書標籤:

• 通信原理
• 無綫通信
• 信號處理
• 調製解調
• 信息論
• 通信係統
• 高等教育
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• 電子工程
• 肖萍萍

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齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115255082

商品編碼：29834659460

包裝：平裝

齣版時間：2011-09-01

圖書信息
書名：	通信原理與應用
作者：	肖萍萍
ISBN：	9787115255082
齣版社：	人民郵電齣版社
定價：	35.00元

其他信息（ 僅供參考，以實物為準）
開本：16開	裝幀：平裝
齣版時間：2011-09-01	版次：1
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內容簡介

《通信原理與應用》以傳輸技術為主綫，將傳統的基礎理論分析與當前的實際應用相結閤，主要介紹信源編碼理論、數字基帶傳輸技術、數字調製技術、信道復接技術、同步技術、差錯控製編碼等。 　　《通信原理與應用》力求體現科學性、係統性、完整性和性，在內容的選取上注重理論與實踐的結閤，注重各種通信技術在實際工作中的應用。書中除瞭含必要的數學推導外，突齣瞭基本概念、基本原理的闡述，簡化瞭部分煩瑣的理論推導，突齣對知識的理解和應用，力求做到通俗易懂、圖文並茂、循序漸進，便於讀者自學。 　　《通信原理與應用》可作為高等院校通信工程、電子信息工程等專業的學科基礎課教材，也可供研究生和從事通信工程的技術人員閱讀和參考。

圖書目錄

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文摘|序言

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作者介紹

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《信號的魔法：通信原理與現代應用》 導言 在信息爆炸的時代，通信如同我們生存的空氣，無處不在，卻又常常被我們所忽略。從宏偉的衛星鏈路，到指尖滑動的智能手機，再到物聯網傳感器發齣的微弱信號，背後都湧動著一套精妙絕倫的科學原理。本書旨在深入淺齣地剖析這些支撐起現代通信體係的基石，探尋信號如何在時間和空間中傳遞，以及這些原理如何在瞬息萬變的科技浪潮中得到創新性的應用。我們不僅將迴顧通信理論的經典發展，更將聚焦於當今通信領域的前沿熱點，力求呈現一幅完整而生動的通信世界圖景。 第一篇：通信的基石——信號與係統 第一章：信號的世界 信號是通信的靈魂。本章將帶領讀者走進信號的奇妙世界，理解其本質。我們將從信號的分類入手，區分模擬信號與數字信號，探討它們各自的特點、優缺點以及轉換過程。例如，模擬信號如我們聲音的聲波，其幅度或頻率隨時間連續變化；而數字信號則將信息離散化為一係列的0和1，便於存儲、處理和傳輸。 接著，我們將深入理解信號的數學描述。傅裏葉分析是理解信號頻譜特性的核心工具。通過傅裏葉級數和傅裏葉變換，我們將揭示任何周期信號或非周期信號都可以分解為一係列不同頻率的正弦波的疊加。這將幫助我們理解信號的帶寬、頻率分量以及為何不同頻率的信號需要不同的傳輸通道。我們還將介紹一些重要的信號類型，如衝激信號（Dirac Delta function），它在係統分析中扮演著至關重要的角色，可以看作是瞬時發生的信號，用於描述係統的瞬時響應。 此外，本章還會探討信號的能量與功率。能量有限的信號，如一個短暫的脈衝，其總能量是可計算的；而功率信號，如持續的交流電，我們則關注其單位時間內的平均功率。這些概念對於通信鏈路的功率預算設計至關重要。 第二章：係統的迴應 信號的傳輸和處理離不開係統。本章將聚焦於通信係統的基本組成部分和其對信號的處理方式。我們將引入“係統”的概念，它是一個能夠接收輸入信號並産生輸齣信號的實體。 重點將放在綫性時不變（LTI）係統。這類係統具有疊加性和齊次性（綫性），並且其特性不隨時間變化（時不變）。LTI係統是通信係統分析的基礎，因為許多實際係統都可以近似地視為LTI係統。我們將介紹LTI係統的時域錶示——捲積。輸入信號與係統的衝激響應進行捲積，即可得到係統的輸齣信號。衝激響應是描述LTI係統特性的關鍵，它代錶瞭係統在接收到一個理想化的瞬時衝擊信號後的反應。 為瞭更直觀地理解係統對信號的影響，我們將引入頻域分析。通過傅裏葉變換，我們可以將係統和信號都轉換到頻率域，這使得捲積運算變成簡單的乘法運算。係統在頻率域的錶示稱為頻率響應，它描述瞭係統對不同頻率信號的增益和相位變化。理解頻率響應對於設計濾波器、均衡器等至關重要，它們能夠選擇性地通過或衰減信號的特定頻率分量，以優化通信質量。 我們還將討論係統的穩定性。一個穩定的係統不會産生無限大的輸齣，即使輸入是有限的。非穩定係統在通信中是不可接受的。最後，本章將概述一些常見的通信係統模型，如信道模型、噪聲模型等，為後續章節的深入分析奠定基礎。 第二篇：現代通信的脈搏——調製與編碼 第三章：信號的“僞裝”——調製技術 原始的基帶信號往往不適閤直接傳輸，需要對其進行“僞裝”，以適應傳輸介質的特性，並提高傳輸效率。這就是調製的任務。本章將詳細闡述各種經典的調製技術。 我們將從模擬調製開始，介紹調幅（AM）、調頻（FM）和調相（PM）。調幅是將基帶信號的幅度信息加載到高頻載波上；調頻是將基帶信號的頻率信息加載到載波上；調相則是將基帶信號的相位信息加載到載波上。我們將分析它們的原理、頻譜特性、抗乾擾能力以及在不同應用中的優劣。例如，FM信號相比AM信號具有更好的抗噪聲性能，但需要更大的帶寬。 接著，我們將重點轉嚮數字調製技術。這是現代數字通信的核心。我們將深入講解幅度鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）、相位鍵控（PSK）以及正交幅度調製（QAM）。ASK是最簡單的數字調製方式，通過改變載波的幅度來錶示數字比特；FSK通過改變載波的頻率來錶示比特；PSK通過改變載波的相位來錶示比特。QAM是一種更為高效的調製方式，它同時利用載波的幅度和相位來承載信息，能夠實現更高的頻譜效率。我們將討論各種數字調製方式的星座圖，它形象地展示瞭不同數字符號在復平麵上的位置，以及它們的誤碼率性能。 此外，本章還會提及一些先進的調製技術，如高斯最小頻移鍵控（GMSK），常用於GSM係統中，以及OFDM（正交頻分復用）技術，這是Wi-Fi、4G/5G等現代無綫通信係統的關鍵技術，它將高速數據流分割成大量低速的子載波進行傳輸，有效對抗多徑衰落。 第四章：信號的“保護傘”——編碼技術 在信號傳輸過程中，噪聲和乾擾是不可避免的，它們會引入錯誤。編碼技術就像給信號穿上一層“保護傘”，在原始信息中加入冗餘，使得接收端能夠檢測甚至糾正這些錯誤。本章將深入探討各種通信編碼技術。 我們將從信源編碼開始，它的目標是去除信號的冗餘，壓縮信息，提高傳輸效率。我們將介紹霍夫曼編碼、算術編碼等無損壓縮算法，以及JPEG、MP3等有損壓縮技術，它們在多媒體通信中扮演著重要角色。 然後，我們將重點關注信道編碼，這是通信係統中最核心的編碼部分。信道編碼在信息中添加校驗位，以檢測和糾正傳輸過程中齣現的錯誤。我們將介紹綫性分組碼，如循環碼（Cyclic Codes）和BCH碼，它們具有良好的糾錯能力。捲積碼也是一種重要的信道編碼，它將信息序列編碼成比原始信息更長的編碼序列，其編碼過程是連續的。 為瞭應對日益增長的數據量和對高可靠性的需求，差錯糾錯（FEC）技術得到瞭飛速發展。我們將詳細介紹現代通信係統中廣泛使用的先進FEC碼，如Turbo碼和LDPC碼（低密度奇偶校驗碼）。這些編碼技術在3G、4G、5G以及衛星通信等領域取得瞭突破性進展，顯著提升瞭通信係統的性能。 最後，本章還會簡要介紹源-信道聯閤編碼的思想，即在信源編碼和信道編碼之間建立更緊密的聯係，以期獲得更好的整體性能。 第三篇：通信的實踐——係統與應用 第五章：通信係統的構成與流程 理解瞭信號、係統、調製和編碼，我們現在可以將它們整閤起來，描繪齣一個完整的通信係統圖景。本章將詳細解析現代通信係統的基本組成模塊及其協同工作的方式。 一個典型的通信係統通常包括發送端、傳輸信道和接收端。發送端負責將原始信息轉換成適閤傳輸的信號，包括信源編碼、信道編碼和調製。傳輸信道是信號傳播的媒介，可能是有綫（如光縴、電纜）或無綫（如空氣）。信道會引入噪聲、衰落、失真等不利影響。接收端則負責接收信號，並經過解調、信道譯碼、信源譯碼等過程，恢復齣原始信息。 我們將深入探討每個模塊的功能和相互關係。例如，調製解調器（Modem）是實現調製和解調的關鍵設備。數字信號處理器（DSP）在現代通信係統中扮演著至關重要的角色，它能夠高效地執行復雜的信號處理算法。 我們還會介紹一些重要的通信係統性能指標，如信噪比（SNR）、誤碼率（BER）、頻譜效率、傳輸速率等。這些指標是衡量通信係統優劣的關鍵，也是係統設計和優化的重要依據。 第六章：無綫通信的浪潮 無綫通信以其靈活性和廣泛覆蓋能力，已成為現代通信的主流。本章將聚焦於無綫通信的關鍵技術和應用。 我們將從蜂窩移動通信係統講起，解析其從1G到5G的發展曆程。1G模擬語音通信，2G數字語音和低速數據，3G數據傳輸加速，4G高速移動寬帶，再到5G的萬物互聯、超低時延和海量連接。我們將深入理解其中的關鍵技術，如頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）以及多址接入（MIMO）技術，它通過多根天綫同時收發信號，極大地提高瞭頻譜利用率和通信可靠性。 衛星通信作為一種重要的遠程通信手段，也將被詳細介紹。從同步軌道衛星到低地球軌道衛星，它們如何實現全球覆蓋，以及在電視廣播、數據傳輸、導航定位等方麵的應用。 Wi-Fi和藍牙等短距離無綫技術，雖然服務範圍有限，但其在個人和傢庭通信中不可或缺。我們將分析它們的工作原理、頻段分配以及在物聯網（IoT）中的關鍵作用。 此外，本章還將展望下一代通信技術，如6G，探討其可能的新特性和應用場景，例如超大規模連接、感通算一體化、人工智能的深度融閤等。 第七章：有綫通信的延伸 盡管無綫通信日新月異，但有綫通信仍然是信息傳輸的重要支柱，尤其在骨乾網絡和數據中心中。本章將探討有綫通信的關鍵技術和應用。 光縴通信是現代長距離有綫通信的王者。我們將深入理解光縴的傳輸原理，包括全反射、色散和衰減。光信號的産生（激光器）、傳輸（光縴）和接收（光電探測器）過程將一一解析。我們將介紹不同類型光縴（單模光縴、多模光縴）及其適用場景。 數據通信在有綫網絡中至關重要。我們將探討以太網（Ethernet）技術，它是局域網（LAN）的標準。從早期的共享介質到現在的交換式以太網，其演進曆程以及在高吞吐量數據傳輸中的作用。 在電信領域，我們還將介紹傳統的電話網絡（PSTN）以及嚮IP網絡（VoIP）的轉型。電話的數字化、復用技術（如時分復用TDM、頻分復用FDM）在早期通信中的重要性。 最後，本章將觸及數據中心內部的高速互連技術，以及未來通信網絡融閤的趨勢，如將傳統電信網絡與互聯網融閤，構建更加強大和高效的信息傳輸體係。 第八章：通信理論在現代應用中的光輝 本章將超越基礎理論，聚焦於通信原理如何在當前眾多新興和熱門應用中發揮著關鍵作用，展現通信科學的強大生命力。 物聯網（IoT）通信： 物聯網設備數量龐大，通信需求多樣。本章將探討適用於IoT的通信技術，如低功耗廣域網（LPWAN）技術，包括LoRa、NB-IoT等，以及它們如何平衡功耗、覆蓋範圍和數據速率。我們將分析IoT通信中的安全和隱私挑戰，以及相應的通信解決方案。 大數據與人工智能（AI）的交融： 大數據時代的到來，對通信網絡提齣瞭更高的要求。海量數據的産生、匯聚和分析，都離不開強大的通信基礎設施。本章將探討通信網絡如何支撐大數據的流動，以及AI在優化通信網絡資源調度、故障預測、安全防護等方麵的應用。反之，AI算法本身也需要通過通信網絡進行訓練和部署，形成協同效應。 雲計算與邊緣計算： 雲計算將計算和存儲能力集中化，而邊緣計算則將計算能力推嚮網絡邊緣，靠近數據源。這兩種架構對通信網絡提齣瞭不同的需求。本章將分析通信網絡如何在雲邊協同中扮演橋梁角色，實現數據的快速傳輸和低時延的處理。 自動駕駛與車聯網（V2X）： 自動駕駛汽車依賴於與車輛、基礎設施、行人和其他道路參與者之間的高可靠、低時延的通信。本章將介紹V2X（Vehicle-to-Everything）通信技術，包括V2V（車對車）、V2I（車對基礎設施）、V2P（車對行人）等，以及它們如何保障交通安全和提升交通效率。 虛擬現實（VR）/增強現實（AR）通信： VR/AR應用需要傳輸大量的高質量圖像和音頻數據，對網絡的帶寬和時延要求極高。本章將探討通信技術如何支持沉浸式VR/AR體驗，以及5G和未來通信技術在此領域的潛在作用。 結論 從信號的本質到復雜的現代通信係統，通信原理與應用是一個不斷發展和創新的領域。本書帶領讀者跨越理論的海洋，潛入應用的實踐，希望能夠激發您對這個精彩世界的進一步探索。隨著科技的不斷進步，通信技術將繼續深刻地改變我們的生活方式、工作模式乃至整個社會的麵貌。理解通信的原理，就是掌握瞭連接世界的鑰匙。

評分☆☆☆☆☆

我不得不提的是書中關於“多徑傳播與衰落”部分的分析。在無綫通信領域，多徑傳播是導緻信號衰落和失真的重要原因。作者在這一章節，詳細闡述瞭多徑傳播的形成機理，以及它對信號的影響，比如符號間乾擾（ISI）和頻率選擇性衰落。書中通過模擬不同場景下的多徑效應，並展示其在眼圖上的錶現，讓我直觀地感受到瞭多徑傳播的破壞性。更重要的是，書中並沒有止步於問題的呈現，而是積極地探討瞭應對這些挑戰的技術手段，比如均衡器、分集接收、OFDM等。對這些技術原理的詳細講解，以及它們在實際係統中的應用分析，讓我對無綫通信係統的魯棒性設計有瞭更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

最後，這本書在“網絡通信與協議”這一章的處理，我覺得非常全麵且富有前瞻性。它不僅僅局限於傳統的通信原理，還將目光投嚮瞭更廣闊的網絡世界。書中詳細闡述瞭TCP/IP協議族的核心概念，如IP地址、子網掩碼、路由選擇等，並深入剖析瞭TCP和UDP協議在傳輸層的作用。我尤其被書中對HTTP、FTP等應用層協議的講解所吸引，它讓我明白，我們日常使用的互聯網服務，背後是層層疊疊的協議在支撐。更令我驚喜的是，書中還觸及瞭近年來備受關注的5G網絡切片、邊緣計算等前沿技術，並分析瞭它們對未來網絡通信可能帶來的深遠影響，這讓我對通信技術的未來發展充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

在閱讀“數字信號傳輸”章節時，我被書中對不同數字調製方式的細緻對比所吸引。書中不僅僅是介紹瞭ASK、FSK、PSK的基本原理，更重要的是，它深入剖析瞭它們在實際應用中的優缺點。例如，ASK實現簡單，但抗乾擾能力較弱；FSK在一定程度上提高瞭抗乾擾能力，但需要更大的帶寬；PSK則在星座圖設計、相位變化等方麵展現瞭其高效性。書中對這些調製方式的解調過程也進行瞭詳細闡述，並輔以眼圖、星座圖等直觀的圖示，讓我能夠清晰地看到不同調製方式在接收端的錶現。更令我印象深刻的是，書中將這些理論與現代通信係統緊密結閤，比如在講解QAM時，它就聯係到瞭WiFi、LTE等係統中為何普遍采用高階QAM來提高數據傳輸速率。

評分☆☆☆☆☆

閱讀過程中，我尤其欣賞書中在“信道編碼”部分所花費的筆墨。考慮到通信過程中信號容易受到噪聲乾擾而失真，信道編碼的引入顯得尤為重要。作者不僅詳盡地介紹瞭漢明碼、捲積碼、Turbo碼乃至LDPC碼等經典編碼方案，更深入地探討瞭它們在糾錯能力、編碼效率以及實現復雜度等方麵的權衡。書中對這些編碼原理的推導過程清晰明瞭，每一步都輔以詳細的數學推證，但又不會過於晦澀難懂。更難能可貴的是，作者在理論講解之後，緊接著就分析瞭這些編碼方案在現代通信係統中的實際應用，比如在CDMA、LTE等移動通信標準中的具體實現，以及它們如何保障數據傳輸的可靠性和穩定性。這種理論與實踐的無縫對接，讓我對通信係統的魯棒性有瞭更深刻的理解，也體會到瞭編碼技術在現代信息社會中的關鍵作用。

評分☆☆☆☆☆

這本書在“多址技術”這一章節的設計上，可以說是匠心獨運。它不僅僅是簡單地羅列瞭FDMA、TDMA、CDMA和OFDMA等幾種基本的多址接入方式，而是著重於分析它們各自的優缺點以及適用的場景。書中通過生動的比喻和形象的圖示，將這些復雜的概念具象化，比如將FDMA比作劃分不同頻率的“頻道”，TDMA比作分配不同時間段的“時隙”，而CDMA則更像是大傢可以同時使用同一個“頻道”，但通過獨特的“身份識彆碼”來區分不同用戶。隨後，作者更是將筆鋒一轉，深入探討瞭OFDMA在4G、5G等新一代移動通信技術中的核心地位，分析瞭其如何通過將寬帶信號分割成大量窄帶子載波，從而實現高頻譜效率和更好的抗多徑性能。這種由基礎到前沿的遞進式講解，讓我在理解瞭通信係統容量有限的本質後，更能體會到多址技術的重要性以及技術演進的必然性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名是《通信原理與應用》，作者是肖萍萍，ISBN是9787115255082。 這本書給我留下瞭極其深刻的印象，不僅僅是因為它對通信領域核心概念的深入剖析，更在於它將這些抽象的理論知識與實際應用場景巧妙地融閤在一起。初讀這本書，我便被它嚴謹而又生動的論述風格所吸引。作者並非簡單地堆砌公式和定義，而是通過大量的實例，將那些看似枯燥的數學模型賦予瞭鮮活的生命力。例如，在講解數字調製技術時，書中不僅詳細闡述瞭ASK、FSK、PSK等基本原理，還結閤瞭WiFi、藍牙等無綫通信係統中的實際應用，讓讀者能夠清晰地理解這些技術是如何在日常生活中發揮作用的。這種“由錶及裏，由淺入深”的講解方式，極大地降低瞭初學者入門的門檻，同時也讓有一定基礎的讀者能夠從更宏觀的角度審視和理解這些技術。

評分☆☆☆☆☆

這本書對於“信號的錶示與變換”的論述，我覺得處理得非常齣色。從傅裏葉變換到拉普拉斯變換，再到Z變換，書中將這些數學工具在通信領域的應用一一展現。不僅僅是枯燥的數學推導，而是通過具體的通信信號，如方波、三角波等，來演示這些變換如何揭示信號的頻譜特性。例如，在講解傅裏葉變換時，書中通過分析一個方波信號的頻譜，讓我清晰地看到一個看似簡單的方波實際上是由無數個不同頻率的正弦波疊加而成。這對於理解AM、FM等模擬調製技術，以及數字信號在頻域的錶現至關重要。隨後，書中更是將這些變換與離散時間係統、數字濾波器等概念聯係起來，為理解數字信號處理在通信係統中的作用奠定瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我對書中關於“信息論”部分的講解印象尤為深刻。在信息爆炸的時代，如何高效、可靠地傳輸信息是通信工程的核心課題。作者在這一章節，從信息熵的定義齣發，層層深入，講解瞭信源編碼、信道容量、信道編碼等關鍵概念。特彆是在講解香農定理時，書中並沒有止步於公式的呈現，而是詳細解釋瞭其深遠意義：它為信息傳輸設定瞭理論上的極限，指明瞭通信係統設計努力的方嚮。通過對不同編碼方案在接近信道容量時的性能分析，我深刻體會到信息論不僅僅是理論研究，更是指導通信係統設計和優化的基石。書中通過對比不同信噪比下的編碼增益，直觀地展示瞭理論與實踐之間的差距，以及人類在追求更高效、更可靠通信道路上所取得的成就。

評分☆☆☆☆☆

這本書在“衛星通信”部分的論述，我覺得非常具有啓發性。它不僅僅是介紹瞭同步衛星、低地球軌道衛星等基本概念，更深入地分析瞭衛星通信的特點和應用。書中詳細闡述瞭衛星通信的優勢，如覆蓋範圍廣、傳輸距離遠，以及其在廣播、導航、軍事通信等領域的廣泛應用。我尤其對書中關於地球站的設計、天綫增益的計算、以及信號在空間傳輸中的損耗分析感到興趣。它讓我瞭解到，將信號從地麵傳輸到遙遠的衛星，再反射迴地麵，是一個多麼復雜而精密的工程。書中對不同軌道衛星的優劣勢分析，以及其在不同應用場景下的適用性，都為我打開瞭新的視角。

評分☆☆☆☆☆

對於書中在“移動通信係統”部分的講解，我必須給予高度評價。它並非簡單地介紹一個又一個的移動通信標準，而是將移動通信係統作為一個整體來剖析。從蜂窩式結構、切換（handoff）機製，到語音編碼、信令係統，書中都進行瞭係統性的介紹。我尤其欣賞書中對切換機製的講解，它用清晰的圖示和流程圖，演示瞭手機如何在不同基站之間無縫切換，從而保證瞭通信的連續性。此外，書中對不同代移動通信技術的演進，如從2G的GSM到3G的UMTS，再到4G的LTE，其關鍵技術革新和性能提升都進行瞭深入的分析，讓我能夠清晰地看到移動通信技術發展的脈絡和驅動力。