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黃文準 著

圖書標籤:

• 通信原理
• 現代通信
• 信號與係統
• 信息論
• 無綫通信
• 數字通信
• 模擬通信
• 通信工程
• 高等教育
• 教材

齣版社： 西安電子科技大學齣版社有限公司

ISBN：9787560640259

版次：1

商品編碼：11897509

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2016-03-01

頁數：296

字數：435000

正文語種：中文

內容簡介

本書結閤實際通信係統，以SystemView作為通信仿真平颱，係統地闡述瞭通信係統的基本原理、基本性能和基本分析方法，主要包括模擬通信和數字通信，但側重於數字通信。全書共分為八章，配有大量的插圖及仿真結果，淺顯易懂。適閤應用型本科。

前言/序言

《信號的奧秘：從噪聲中提煉信息》 本書旨在帶領讀者深入探索信息傳遞的底層邏輯，解析信號如何在復雜的環境中穿越，最終抵達目的地。我們不局限於單一的技術流派，而是力求展現信息科學的廣闊圖景，從信息産生的源頭，到信息編碼、傳輸、接收，再到信息的還原與應用，層層剝繭，揭示信號流轉的內在規律。 第一章：信息之源——編碼的藝術 萬物皆信號，信息之初，在於對客觀世界的抽象與量化。本章將從信息論的基石——熵——齣發，探討信息的度量與統計特性。我們將深入瞭解離散信源的建模，例如文本、語音、圖像等，理解它們各自的統計規律如何影響後續的信息處理。在此基礎上，我們將重點介紹數據壓縮的原理，包括無損壓縮（如霍夫曼編碼、算術編碼）和有損壓縮（如JPEG、MP3等），理解它們如何通過消除冗餘來提高信息傳輸的效率。同時，我們將觸及更深層次的編碼概念，例如信源編碼的極限——信源熵，以及如何設計編碼方案來逼近這一理論極限。讀者將在此章節中初步領略到，如何將紛繁復雜的世界轉化為簡潔有序的數字信號，為信息傳輸奠定堅實的基礎。 第二章：噪聲的乾擾與信道的特性 信號的旅程並非坦途，噪聲是信息傳輸中無處不在的挑戰。本章將剖析各種噪聲的來源及其統計特性，例如加性高斯白噪聲（AWGN）、脈衝噪聲、閃爍噪聲等，理解它們對信號造成的不同影響。我們將深入探討信道的模型，從最簡單的理想信道，到更復雜的衰落信道、多徑信道等，理解這些信道模型如何模擬真實世界中信號傳輸的衰減、失真和乾擾。例如，在無綫通信中，信號會因為障礙物的反射、散射和衍射而産生多徑傳播，導緻信號的衰落和相位失真，本章將詳細分析這些現象的成因及其對信號質量的影響。此外，我們將介紹香農信道容量的概念，理解信道在信息傳輸能力上的理論極限，以及如何通過優化信道使用來最大化信息傳輸速率。 第三章：信道編碼——築起信息的堅固城牆 為瞭對抗噪聲的侵蝕，我們需要在信息中加入冗餘，構建起堅固的“城牆”。本章將聚焦於信道編碼技術，這是保證信息在噪聲環境中可靠傳輸的關鍵。我們將詳細講解綫性分組碼，如漢明碼、裏德-所羅門碼（RS碼）等，理解它們如何通過增加校驗位來檢測和糾正錯誤。我們將深入探討捲積碼，闡述其滑動窗口編碼的特點以及解碼算法，如維特比譯碼。更進一步，我們將介紹現代通信中廣泛使用的Turbo碼和LDPC碼，揭示它們在逼近香農限方麵的卓越性能，以及它們復雜但高效的迭代譯碼機製。讀者將在此章節中理解，為何在看似“無損”的編碼背後，隱藏著如此精妙的數學原理和工程智慧，如何通過編碼的“智慧”來“以容錯換速率”，實現信息的堅固傳遞。 第四章：調製解調——信號的“化裝舞會” 信號如何在不同的信道中高效傳輸，需要巧妙的“化裝”。本章將深入探討調製技術，即如何將原始信息加載到載波信號上，使其適閤在特定信道中傳輸。我們將從最基本的幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）開始，逐步深入到更復雜的幅度相位聯閤鍵控（QAM），理解它們在頻譜效率和抗噪聲性能上的權衡。我們將分析各種調製方式的功率譜密度和誤碼率性能，為在不同場景下選擇最優調製方案提供理論依據。隨後，我們將聚焦於解調技術，即如何從接收到的被噪聲和失真汙染的信號中，準確地提取齣原始信息。我們將介紹最優接收機的基本原理，以及在實際應用中的各種解調算法，如相乾解調、非相乾解調等。本章將帶領讀者走進信號的“化裝舞會”，理解信號如何在“僞裝”與“還原”之間，完成高效的傳遞。 第五章：多址接入——共享信道的智慧 在現代通信係統中，多個用戶往往需要共享同一通信資源。本章將深入探討多址接入技術，即如何在有限的信道帶寬內，允許多個用戶同時進行通信。我們將詳細介紹頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）以及正交頻分多址（OFDMA）等主流的多址接入技術，分析它們的工作原理、優缺點以及在不同通信係統中的應用。例如，FDMA將帶寬劃分為多個獨立的頻段供不同用戶使用；TDMA將時間劃分為多個時隙供不同用戶輪流使用；CDMA利用編碼來區分不同的用戶，允許用戶在同一時間和同一頻段上通信。OFDMA則是OFDM技術與FDMA的結閤，在多個正交子載波上分配時隙，實現瞭更高的頻譜效率和靈活性。本章將為讀者揭示，如何在“公平”與“效率”之間找到平衡，實現資源的優化配置，滿足海量用戶通信的需求。 第六章：無綫通信的挑戰與機遇 無綫通信作為現代信息社會的核心，麵臨著獨特的挑戰與機遇。本章將專注於無綫通信領域的關鍵問題。我們將探討無綫信道的非平穩性、衰落（Rayleigh衰落、Rice衰落）、多普勒效應等，理解它們如何影響信號的傳輸質量，以及如何通過分集技術（空間分集、頻率分集、時間分集）來對抗衰落。我們將深入研究MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技術，闡述其如何利用多天綫來提高信道容量和可靠性。此外，我們將探討認知無綫電、軟件定義無綫電等新興技術，理解它們如何通過智能化的頻譜感知和動態資源分配來提升頻譜利用率，以及如何通過軟件的可編程性來實現通信係統的靈活性和適應性。本章將帶領讀者展望無綫通信的未來，理解其在5G、6G等新一代通信技術中的重要作用。 第七章：信息處理與應用 最終，信息需要被還原、理解並應用。本章將探討信息在接收端之後如何被處理，以及如何在各個領域發揮其價值。我們將介紹數字信號處理（DSP）的基本概念，包括濾波、采樣、量化等，理解如何從帶噪聲的信號中提取齣清晰的信息。我們將討論糾錯碼的譯碼過程，是如何利用信道編碼的冗餘來恢復原始信息的。我們將觸及信息融閤技術，即將來自不同信源或不同傳感器的數據進行整閤，以獲得更全麵、更準確的信息。最後，我們將展望信息科學在人工智能、物聯網、大數據等領域的應用，理解信息傳遞的原理如何支撐著這些前沿技術的發展。 本書的目標是構建一個從宏觀到微觀、從理論到實踐的完整圖景，幫助讀者建立起對信息傳輸和處理的深刻理解。我們不追求羅列所有已有的技術細節，而是力求展現那些貫穿始終、支撐一切的“原理”。通過本書的學習，您將能夠洞察信息流動的本質，理解現代通信係統的設計哲學，並為進一步深入研究信息科學的各個分支打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書的時候，我其實是有點猶豫的，因為它的厚度實在驚人。我擔心自己會半途而廢，或者看不懂其中的一些高深內容。但當我真正開始閱讀之後，我的顧慮就煙消雲散瞭。這本書的敘事方式非常獨特，它更像是一部波瀾壯闊的史詩，娓娓道來，引人入勝。作者在講解每一個技術原理時，都會追溯到它的起源，講明它的發展曆程，以及它在整個通信體係中所扮演的角色。這種宏大的視角，讓我感覺自己不僅僅是在學習一門技術，更是在迴顧一段波瀾壯闊的科技史。我尤其喜歡書裏的一些“小插麯”，作者會穿插一些關於通信領域先驅者的故事，他們的奮鬥、他們的堅持，都讓我深受感動。這讓我在枯燥的技術理論中，感受到瞭一絲人文關懷。而且，書裏的邏輯結構非常清晰，每個章節之間都銜接得很自然，仿佛是一條精心編織的綫，將所有的知識點都串聯瞭起來。我從來沒有覺得學習通信原理是一件如此有趣和有意義的事情。這本書不僅讓我學到瞭知識，更重要的是，它讓我對通信技術産生瞭由衷的敬佩和熱愛。

評分☆☆☆☆☆

這本書，哦，我真的得好好說說。當初買它的時候，是因為聽朋友說這書理論紮實，適閤打基礎。我當時剛開始接觸這個領域，確實感覺有點門檻，所以就抱著學習的心態來的。翻開第一頁，就被裏麵密密麻麻的公式和圖給鎮住瞭。內容很細緻，從最基礎的信號發生器原理講起，到各種調製解調方式的詳細推導，再到信道編碼和糾錯碼的設計，簡直是麵麵俱到。我記得為瞭理解某個數字調製方式的概率誤碼率推導，我反復看瞭好幾遍，還拉瞭張草稿紙，一步一步跟著演算，生怕漏掉一個細節。書裏還穿插瞭一些曆史背景的介紹，講到各種通信技術的發明和演進過程，這讓我感覺不像是單純在啃枯燥的理論，而是能看到技術背後的人類智慧和不懈努力。有時候，讀著讀著，就會對某個概念産生好奇，然後會主動去查閱相關的參考文獻，書裏也提供瞭不少參考書目，這點非常貼心。雖然有些地方確實需要花時間去消化，但一旦理解瞭，就會覺得豁然開朗，像是打通瞭任督二脈一樣，對整個通信係統有瞭更宏觀的認識。而且，書裏的例子非常豐富，有些是理論上的推導，有些則是實際工程中的應用案例，這讓我在理論學習的同時，也能感受到它在現實世界中的巨大價值。總之，這本書給我打開瞭一扇新世界的大門，讓我對通信這個領域有瞭更深的敬畏和熱愛。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計，嗯，怎麼說呢，確實很有特色。它不像我之前看過的那些教材，一本正經地把所有內容都塞在一個厚厚的封麵裏。這本書相對來說比較輕巧，方便攜帶，我經常帶著它去咖啡館或者圖書館，找個安靜的角落慢慢啃。裏麵的插圖非常生動形象，很多抽象的概念，比如頻譜分析或者星座圖，作者都用非常直觀的圖形來解釋，這對我這種視覺型學習者來說，簡直是福音。我尤其喜歡書裏那些手繪的圖示，雖然不是高清的CAD圖，但有一種特彆的親切感，仿佛是作者在黑闆上親自講解一樣。而且，書裏有一些章節會穿插一些小故事或者趣聞，講到一些通信領域的大師們的經曆，這讓閱讀過程不那麼枯燥。我記得有一次，我被一個關於香農的信息論的章節深深吸引，讀完之後，我立刻去查瞭香農的生平，發現他的人生充滿瞭傳奇色彩。這本書不隻是一本純粹的技術教材，它更像是一位循循善誘的老師，用一種更加人性化、更接地氣的方式來傳授知識。即使是那些我曾經覺得非常難懂的數學推導，在書裏巧妙的引導下，也變得更容易理解瞭。而且，書裏的語言風格也非常獨特，有時候會用一些比喻，有時候會用一些反問句，讓人感覺作者就在我耳邊輕聲細語地講解。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度，是我之前沒有預料到的。我本來以為它會是一本比較基礎的入門讀物，但沒想到，它在某些章節的探討上，已經深入到瞭非常前沿的領域。例如，在討論未來通信技術的時候，書裏不僅僅是泛泛而談，而是引用瞭一些最新的研究成果，並對其進行瞭深入的分析和解讀。我記得在關於人工智能在通信係統中的應用那一章，作者詳細介紹瞭機器學習在信道估計、信號檢測等方麵的應用，並且還列舉瞭一些潛在的挑戰和發展方嚮。這讓我意識到，通信技術的發展是日新月異的，而這本書也緊跟時代的步伐。我特彆欣賞作者的寫作風格，他能夠將一些非常復雜的技術概念，用一種清晰易懂的方式闡述齣來，並且在不犧牲嚴謹性的前提下，保持瞭閱讀的流暢性。有時候，我會一邊看書，一邊在網上搜索一些相關的論文和技術文檔，對比書裏的內容，發現這本書確實具有很高的學術價值和參考意義。它為我提供瞭一個紮實的理論基礎，也為我指明瞭未來學習和研究的方嚮。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得，學習一項新技能，最怕的就是隻停留在理論層麵，而這本書在這方麵做得非常齣色。它不僅僅是教你“是什麼”，更重要的是告訴你“為什麼”以及“怎麼做”。比如，在講到各種編碼技術時，它不僅詳細闡述瞭編碼的數學原理，還列舉瞭多種實際應用場景，像是CDMA、OFDM等，並分析瞭它們各自的優缺點。我記得我曾經花瞭一個下午的時間，對比瞭兩種不同的編碼方式在噪聲乾擾下的性能錶現，書裏提供瞭詳細的仿真麯綫圖，讓我對理論有瞭更直觀的感受。而且，這本書非常注重實踐，雖然它本身不是一本實驗手冊，但它在講解理論的同時，會巧妙地引入一些概念性的實驗設計思路。我讀到關於誤碼率測量的那一章時，就自己嘗試在腦海中構建瞭一個簡單的測試平颱，想象著如何搭建硬件，如何采集數據，如何進行統計分析。這種“理論聯係實際”的學習方式，讓我覺得學到的東西是有用的，是有生命力的，而不是死記硬背的書本知識。它激發瞭我進一步去探索和實踐的欲望，讓我覺得通信技術真的可以改變世界。