現代數字與模擬通信係統（第4版）（英文版） [Modern Digital and Analog Communication Systems,International Fourth Edition] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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B·P·拉茲（B·P·Lathi），丁峙（Zhi Ding） 著

圖書標籤:

• 通信係統
• 數字通信
• 模擬通信
• 信號處理
• 調製解調
• 信息論
• 無綫通信
• 通信原理
• 電子工程
• 第四版

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121119552

版次：4

商品編碼：10988756

包裝：平裝

外文名稱：Modern Digital and Analog Communication Systems,International Fourth Edition

開本：16開

齣版時間：2012-01-01

頁數：888

正文語種

編輯推薦

關於最新技術進步和應用的討論。新增瞭介紹擴頻通信、頻率選擇性信道和OFDM係統的章節（第11章和第12章）。新增的和更新過的可供學生實踐的MATLAB實例。靈活的組織形式（參見《現代數字與模擬通信係統（第4版）（英文版）》前言）容納瞭各種課程框架，包括一學期、兩個學期、一季度及兩個季度。盡可能給齣直觀的講解（而不僅僅是證明），進而啓發式地解釋理論成果。包含CDMA、OFDM.均衡、軟解碼、Turbo碼、LDPC等新內容。

內容簡介

《現代數字與模擬通信係統（第4版）（英文版）》是電子工程領域中的理想的通信係統入門教材。作者首先介紹瞭信號與係統的基礎理論和通信的核心問題，然後給齣瞭設計和分析數字通信係統的工具。內容涵蓋基本的通信理論、必要的數學基礎及擴頻通信等現代通信技術。啓發性的講解方法、精心挑選的例題和更新的MATLAB練習使本書成為易於被學生理解和接受的通信係統理論與應用的入門教材。
《現代數字與模擬通信係統（第4版）（英文版）》作者長期從事相關領域的科研和教學工作，書中係統介紹從調製解調等通信基本理論到OFDM等現代通信技術的內容，包含概率論和隨機過程的基本知識，增加瞭CDMA.OFDM.均衡、軟解碼、Turbo碼和LDPC等近年來通信技術領域的熱點技術，並包含大量現實生活中的實例。

作者簡介

B·P·拉茲，美國加利福尼亞大學薩剋拉門托分校電機與電子工程係名譽教授，IEEE會士。
丁峙，美國加利福尼亞大學戴維斯分校電氣與計算機工程係教授，IEEE會士。IEEE電路與係統協會2004～2005年度傑齣講師，IEEE通信協會2008～2009年度傑齣講師。

內頁插圖

目錄

第1章 簡介
第2章 信號與信號空間
第3章 信號的分析和傳輸
第4章 幅度調製與解調
第5章 角度調製與解調
第6章 采樣和模數轉換
第7章 數字傳輸原理
第8章 概率論基礎
第9章 隨機過程和譜分析
第10章 數字通信係統的性能分析
第11章 擴頻通信
第12章 綫性信道失真下的數字通信
第13章 信息論介紹
第14章 糾錯編碼
第15章 糾錯編碼
附錄A 一些信號集的正交性
附錄B 柯西-施瓦茨不等式
附錄C 矢量集的格拉姆-施密特正交化
附錄D 矩陣的基本性質和運算
附錄E 其他

精彩書摘

As noted earlier, channel noise is a major factor limiting communication performance because it is random and cannot be removed by prediction. On other other hand, randomness isalso closely associated with the desired signals in communications. Indeed, randomness is theessence of communication. Randomness means unpredictabiliry, or uncertainty, of a source message. If a source had no unpredictability, like a friend who always wants to repeat the samestory on "how I was abducted by an alien," then the information would be known before handand would contain no information. Similarly, if a person winks, it conveys some informationin a given context. But if a person winks continuously with the regularity of a clock, the winks convey no information. In short, a predictable signal is not random and is fully redundant.Thus, a message contains information only if it is unpredictable. Higher predictability meanshigher redundancy and, consequently, less information. Conversely, more unpredictable or lesslikely random signals contain more information.
Source coding reduces redundancy based on the predictability of the message source. The objective of source coding is to use codes that are as short as possible to represent the sourcesignal. Shorter codes are more efficient because they require less time to transmit at a givendata rate. Hence, source coding should remove signal redundancy while encoding and transmitting the unpredictable, random part of the signal. The more predictable messages contain more redundancy and require shorter codes, while messages that are less likely contain more information and should be encoded with longer codes. By assigning more likely messages withshorter source codes and less likely messages with longer source codes, one obtains more efficient source coding. Consider the Morse code, for example.ln this code, various combinations of dashes and dots （code words） are assigned to each letter. To minimize transmission time,shorter code words are assigned to more frequently occurring（more probable） letters （suchas e,t, and a） and longer code words are assigned to rarely occurring （less probable） letters（such as x, q, and z）. Thus, on average, messages in English would tend to follow a knownletter distribution, thereby leading to shorter code sequences that can be quickly transmitted.This explains why Morse code is a good source code.
It will be shown in Chapter 13 that for digital signals, the overall transmission time is minimized if a message（or symbol） of probability P is assigned a code word with a lengthproportional to log （1/P）. Hence, from an engineering point of view, the information of amessage with probability P is proportional to log （1/P）. This is known as entropy （source）coding.
……

前言/序言

現代數字與模擬通信係統：理論、實踐與前沿探索 在信息爆炸的時代，通信技術扮演著連接世界、傳遞知識、驅動創新的核心角色。無論是日常的語音通話、高清視頻流，還是復雜的無綫網絡、深空探測，其背後都離不開對通信係統深刻而全麵的理解。本書旨在為讀者呈現一個深入、詳實且富有洞察力的通信係統全景圖，涵蓋瞭從基礎理論到前沿應用的廣泛內容，旨在培養讀者紮實的理論功底和解決實際問題的能力。 本書的內容設計，旨在搭建一個堅實的理論框架，並在此基礎上探索各種現代通信技術的實現細節與性能分析。我們將從通信係統的基本概念入手，逐步深入到信號的錶示、頻譜分析、噪聲理論等核心要素，為理解後續的復雜係統打下堅實的基礎。 第一部分：通信係統基礎與信號分析 在這一部分，我們將首先建立對通信係統基本構成的認知，理解信息源、信道、調製器、解調器、接收機等關鍵組成部分的職能。我們將詳細探討模擬信號的特性，包括其連續性和周期性，以及傅裏葉級數和傅裏葉變換在信號頻譜分析中的關鍵作用。理解信號的頻譜是理解調製、濾波以及信道容量的基礎。我們將深入分析能量信號和功率信號的定義，以及它們的傅裏葉變換性質。 接著，我們將進入數字信號的世界。數字信號離散化和量化的過程將被詳細闡述，以及如何將模擬信號轉換為數字信號，例如采樣定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem）的嚴格證明與實際應用。我們將探討數字信號的錶示方法，包括二進製、格雷碼等編碼方式，以及數字信號的頻譜特性。 噪聲是通信係統不可避免的敵人。本書將對各種類型的噪聲進行深入的分析，包括加性高斯白噪聲（AWGN）、脈衝噪聲等。我們將學習如何量化噪聲的影響，例如信噪比（SNR）和比特信噪比（Eb/N0），並探討噪聲對信號解調精度的影響。概率論和隨機過程將成為我們分析噪聲的有力工具，我們將學習如何利用這些工具來描述和預測噪聲的統計特性。 第二部分：模擬通信係統 在深入理解數字通信之前，掌握模擬通信的基本原理至關重要，這為理解更復雜的數字調製提供瞭基礎。本部分將詳細講解各種經典的模擬調製技術。 幅度調製 (AM)： 我們將探討調幅的原理，包括載波信號、調製信號和已調信號之間的關係。AM的多種形式，如標準AM（DSB-WC）、雙邊帶抑製載波AM（DSB-SC）以及單邊帶AM（SSB）和殘留邊帶AM（VSB）將被逐一剖析，並分析它們各自的優缺點、帶寬需求和抗噪聲能力。特彆地，我們將深入研究SSB和VSB在實際應用中的意義，例如在廣播和電視傳輸中的作用。 角度調製 (FM/PM)： 頻率調製（FM）和相位調製（PM）是模擬通信中另一類重要的調製方式。我們將詳細介紹它們的數學模型，理解瞬時頻率和瞬時相位如何隨調製信號變化。FM的帶寬特性，特彆是Carson法則，將得到深入的討論。我們將分析FM和PM的抗噪聲性能，並解釋為什麼FM在許多音頻廣播場景中錶現優越。 模擬解調技術： 針對上述的調製技術，我們將詳細介紹相應的解調方法。對於AM，我們將講解包絡檢波器和相乾解調器的工作原理。對於FM/PM，相乾解調和非相乾解調（例如斜率檢波器、鎖相環）的實現方式及性能將得到深入探討。 模擬通信係統的性能分析： 本部分還將對模擬通信係統的整體性能進行評估，包括信號傳輸的失真、噪聲對解調精度的影響、以及不同調製方式的效率和抗乾擾能力。 第三部分：數字通信係統 數字通信是現代通信的基石，本書將投入大量篇幅來深入探討這一領域。 基帶數字傳輸： 在將數字信號傳輸到信道之前，通常需要進行基帶信號的整形和編碼。我們將探討脈衝幅度調製（PAM）及其多種形式，例如2-PAM（BPSK）和4-PAM（QPSK）。我們將深入分析基帶信號的頻譜特性，以及符號間乾擾（ISI）的産生機理，並學習如何通過匹配濾波和升餘弦濾波器來抑製ISI。 帶通數字傳輸（調製）： 將數字信號傳輸到更高的頻率以利用信道資源是帶通數字傳輸的目的。我們將詳細講解各種帶通數字調製技術： 幅度鍵控 (ASK) / on-off keying (OOK)： 最簡單的數字調製形式。 移頻鍵控 (FSK)： 利用頻率的變化來錶示數字信號。 相移鍵控 (PSK)： 包括BPSK、QPSK、8-PSK等，利用相位的變化來編碼信息，其高效率和良好的抗噪聲性能使其應用廣泛。 正交幅度調製 (QAM)： 將ASK和PSK結閤，以同時利用幅度和相位來編碼信息，是現代高效數字通信的核心技術，例如64-QAM, 256-QAM等。 數字解調技術： 針對以上帶通調製技術，我們將詳細介紹相應的最佳接收機（MLSE - Maximum Likelihood Sequence Estimation）的設計原理，包括匹配濾波器和判決電路。相乾解調和非相乾解調的實現方式及其性能差異將被深入分析。 信道編碼與糾錯： 現實中的信道並非理想，會引入錯誤。信道編碼是為瞭在傳輸過程中增加冗餘，使得接收端能夠檢測甚至糾正錯誤。 綫性分組碼： 包括漢明碼（Hamming codes）、循環碼（Cyclic codes）等，介紹其生成矩陣、校驗矩陣以及譯碼算法。 捲積碼： 介紹其編碼器結構、約束長度、以及Viterbi譯碼算法，它是許多現代通信係統（如Wi-Fi, LTE）的基礎。 Turbo碼與LDPC碼： 作為現代的強大糾錯碼，它們能夠逼近香農限，提高通信係統的可靠性和頻譜效率，我們將對其基本思想和譯碼過程進行介紹。 多用戶通信係統： 在資源有限的環境下，如何允許多個用戶共享信道是通信係統麵臨的重要問題。 多址技術： 包括頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）。我們將深入分析它們的原理、優缺點以及在不同通信標準中的應用。 OFDM（正交頻分復用）： 作為一種高效的多載波傳輸技術，OFDM能夠極大地提高頻譜利用率，並抵抗多徑效應，是4G、5G等現代無綫通信係統的核心技術。我們將深入研究其原理，包括IFFT/FFT的應用、子載波的劃分以及循環前綴（CP）的作用。 第四部分：通信係統性能分析與優化 在掌握瞭基本的通信係統原理和技術後，本部分將聚焦於如何對通信係統的性能進行量化分析和優化。 香農容量定理： 作為信息論的基石，香農容量定理定義瞭在給定信道條件下，信息可以無差錯傳輸的理論最大速率。我們將深入理解其含義，並探討如何通過編碼和調製來逼近這一極限。 誤碼率（BER）分析： 我們將學習如何計算不同調製和編碼方案在不同信噪比條件下的誤碼率，並探討影響BER的因素。 係統設計考慮： 實際通信係統設計需要考慮諸多因素，包括帶寬效率、功率效率、延遲、成本等。我們將探討如何在這些指標之間進行權衡。 現代通信係統的應用場景： 從移動通信（2G-5G）、無綫局域網（Wi-Fi）、衛星通信到光通信，本書將結閤實際應用場景，講解通信係統是如何將理論知識轉化為實際産品的。 第五部分：前沿發展與未來展望 通信技術的發展日新月異，本書將簡要介紹一些前沿領域，為讀者開啓進一步探索的思路。 認知無綫電與軟件定義無綫電（SDR）： 探索更加靈活和智能的無綫通信方式。 第五代及未來移動通信（6G）： 展望未來通信網絡的新特性與技術挑戰。 人工智能在通信中的應用： 探討AI如何優化信道估計、信號檢測、資源分配等。 量子通信： 介紹量子通信的獨特性質及其在安全通信方麵的潛力。 本書的編寫，力求在嚴謹的數學推導和清晰的物理概念之間找到平衡，輔以豐富的圖示和例子，幫助讀者建立直觀的理解。無論是希望深入理解通信係統原理的學生，還是希望在通信工程領域發展的專業人士，本書都將是您寶貴的參考資料。通過學習本書，您將能夠不僅理解當前的通信技術，更能洞察未來的發展趨勢，為信息時代的持續進步貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構設計非常閤理，循序漸進地引導讀者掌握復雜的通信理論。作者在開篇就奠定瞭堅實的數學和信號處理基礎，這對於後續深入學習數字和模擬通信原理至關重要。他並沒有急於進入具體的技術細節，而是先花時間解釋瞭傅裏葉變換、捲積、相關性等基本工具，這些工具在整個通信係統中無處不在。進入模擬通信章節，作者從最基本的AM開始，逐步講解瞭FM、PM等調製技術，並對它們的優缺點進行瞭詳細的比較。在介紹各種調製技術時，書中不僅給齣瞭數學模型，還解釋瞭其背後的物理意義，以及在實際應用中可能遇到的問題，例如失真和噪聲。接著，轉嚮數字通信，這本書詳細介紹瞭數字信號的錶示、采樣、量化等過程，這是將模擬信號轉化為數字信號的關鍵步驟。然後，它深入探討瞭各種數字調製解調技術，如ASK、PSK、QAM等，並分析瞭它們的性能指標。書中對信道編碼和解碼的講解也極其詳盡，從基本的糾錯碼到更復雜的交織編碼，都提供瞭深入的解釋。總的來說，這本書提供瞭一個非常全麵的通信係統學習路徑，從基礎到高級，層層遞進，能夠幫助讀者建立起紮實的理論功底。

評分☆☆☆☆☆

這是一本真正能夠讓你深入理解通信係統底層原理的厚重著作。我之前接觸過不少通信相關的教材，但很少有能像它這樣，將數字和模擬通信的概念梳理得如此清晰透徹。書的開頭部分，作者花費瞭大量篇幅來講解基礎的信號與係統理論，包括傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等等，這些都是理解後續內容必不可少的基石。他並沒有簡單地羅列公式，而是通過大量的圖示和直觀的解釋，幫助我們理解這些抽象概念背後的物理意義。比如，對於信號的頻譜分析，書中通過不同信號的頻譜圖演示，讓我們直觀地看到瞭頻率域上的特徵。接著，進入到模擬通信部分，AM、FM、PM的調製解調原理被分解得極其細緻，從數學推導到實際實現，再到各種噪聲對信號的影響，都進行瞭詳盡的分析。特彆是對噪聲的討論，書中區分瞭不同類型的噪聲，並給齣瞭相應的抑製方法，這對於理解實際通信係統的性能瓶頸至關重要。我尤其欣賞作者在介紹各種調製解調技術時，會對比它們的優缺點，比如帶寬效率、功率效率、抗噪聲能力等，這讓我們能夠根據不同的應用場景選擇最閤適的方案。雖然這本書的內容量很大，但我發現一旦掌握瞭前麵的基礎，後麵的章節也變得相對容易理解瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容相當詳實，涵蓋瞭從基礎理論到高級應用的各個層麵，絕對是通信工程領域的一本經典參考書。在模擬通信的部分，作者不僅講解瞭調幅、調頻、調相這些基本調製方式，還深入探討瞭它們在實際應用中的性能錶現，以及如何通過各種技術來優化信號質量，比如使用預加重和去加重技術來改善FM信號的信噪比。在數字通信方麵，這本書的講解更是細緻入微。它從信息論的基礎齣發，講解瞭信源編碼、信道編碼、調製解調等核心概念。書中對各種數字調製方式，例如ASK、FSK、PSK、QAM等的數學推導和性能分析都非常透徹，讓你能夠清晰地理解它們的工作原理和適用範圍。我特彆欣賞書中對信道容量和編碼理論的深入講解，這部分內容是理解現代通信係統為何能夠實現高速率、高可靠性傳輸的關鍵。作者通過大量的例題和習題，幫助讀者鞏固所學知識，並培養解決實際問題的能力。這本書的內容量確實很大，但如果你有決心深入學習通信技術，它絕對是你不可或缺的夥伴。

評分☆☆☆☆☆

從實用性的角度來看，這本書提供瞭一個非常紮實的理論基礎，但又不失工程上的指導意義。它詳細介紹瞭各種數字通信係統中常用的編碼、解碼技術，比如漢明碼、捲積碼、裏德-索洛濛碼等等，並解釋瞭它們是如何提高通信的可靠性的。書中對於這些糾錯碼的數學原理講解得非常到位，包括生成矩陣、校驗矩陣、譯碼算法等等，雖然初看會覺得有些復雜，但隨著對通信係統整體架構的理解加深，你會發現這些編碼技術是多麼巧妙的設計。此外，書中還深入探討瞭多路復用技術，如時分多址（TDM）、頻分多址（FDM）、碼分多址（CDMA）等，這些是現代通信係統能夠支持大量用戶共享通信資源的關鍵。作者在介紹這些技術時，不僅僅停留在概念層麵，還涉及到瞭具體的實現細節和性能評估。比如，在討論CDMA時，作者詳細講解瞭擴頻技術和僞隨機序列的作用，以及如何實現多用戶隔離。對我而言，這本書最吸引人的地方在於，它能夠將那些看似晦澀難懂的理論，通過嚴謹的數學推導和清晰的圖示，轉化為可以理解的工程實踐。讀完這本書，你會對整個通信係統的設計和優化有一個更宏觀和深入的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度確實令人印象深刻。在模擬通信方麵，除瞭基本的幅度調製和頻率調製，書中還覆蓋瞭脈衝編碼調製（PCM）、量化誤差、信噪比提升等高級主題，這些內容對於理解數字信號的量化和傳輸過程非常有幫助。它不僅僅是講解瞭如何調製，更重要的是探討瞭在實際傳輸過程中可能遇到的各種問題，以及如何通過技術手段來剋服它們。比如，書中對量化噪聲的分析非常細緻，並介紹瞭不同的量化策略，如均勻量化和非均勻量化，以及它們對信號質量的影響。在數字通信部分，這本書的講解更是涵蓋瞭基帶傳輸和帶通傳輸的各種關鍵技術，例如奈奎斯特定理、信息熵、信道容量等基本概念，這些是理解信息論在通信中的應用的基礎。接著，它深入到各種數字調製方式，如ASK、FSK、PSK、QAM等，並且詳細分析瞭它們的性能指標，例如誤碼率、頻譜效率等。書中提供的數學推導過程嚴謹且清晰，配閤大量的圖錶，使得理解過程更加順暢。讀到後麵，你會發現這本書不僅僅是一本教材，更像是一位經驗豐富的工程師在分享他的知識和見解，引導你一步步構建起對通信係統的全麵認知。

評分☆☆☆☆☆

很經典的外國書，適閤大學生看

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好

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書很好，希望能堅持看完^ ^

評分☆☆☆☆☆

好書啊 不錯的東西

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很不錯很不錯

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