本书以王琪主编的《通信原理》为基础,同时结合其他相关教材,内容涵盖了本科生课程学习和研究生入学考试所涉及的主要知识点。可以作为《通信原理》教材的配套用书,也可单独作为高等学校通信原理课程的教学、学习和考研参考书。
杨洁:工学博士,南京工程学院副教授。主要从事通信原理、信号系统、网络安全管理等课程的教学和相关研究工作,主持完成江苏省自然科学基金等项目多项。主编或合作出版教材3部;在国内外核心刊物上发表学术论文十多篇,其中SCI、EI搜索7篇。
目 录
第1章 通信基础知识 1
1.1 内容概要 1
1.1.1 通信的概念 1
1.1.2 通信系统的组成 1
1.1.3 通信系统的分类 3
1.1.4 信息的量度 3
1.1.5 通信系统的性能指标 4
1.2 重点?难点 5
1.3 习题详解 5
1.4 本章自测题与参考答案 9
1.4.1 自测题 9
1.4.2 参考答案 10
第2章 随机过程与噪声 11
2.1 内容概要 11
2.1.1 随机过程描述 11
2.1.2 平稳随机过程 12
2.1.3 平稳随机过程通过线性系统 12
2.1.4 高斯过程 13
2.1.5 窄带高斯噪声 14
2.2 重点?难点 14
2.3 习题详解 15
2.4 本章自测题与参考答案 19
2.4.1 自测题 19
2.4.2 参考答案 20
第3章 信道与信道容量 22
3.1 内容概要 22
3.1.1 有线信道与无线信道 22
3.1.2 调制信道与编码信道 23
3.1.3 恒参信道与随参信道 23
3.1.4 信道中的噪声 24
3.1.5 信道容量 24
3.2 重点?难点 25
3.3 习题详解 25
3.4 本章自测题与参考答案 27
3.4.1 自测题 27
3.4.2 参考答案 29
第4章 模拟信号的调制与解调 31
4.1 内容概要 31
4.1.1 调制的定义、目的和分类 31
4.1.2 幅度调制原理 31
4.1.3 角度调制的原理 39
4.1.4 频分复用 41
4.2 重点?难点 41
4.3 习题详解 41
4.4 本章自测题与参考答案 47
4.4.1 自测题 47
4.4.2 参考答案 49
第5章 模拟信号的数字化 52
5.1 内容概要 52
5.1.1 模拟信号的数字传输系统模型 52
5.1.2 抽样 52
5.1.3 量化 53
5.1.4 编码 55
5.1.5 PCM系统的抗噪声性能 56
5.1.6 差分脉冲编码调制(DPCM) 56
5.1.7 增量调制(?M) 57
5.1.8 时分复用(TDM) 58
5.2 重点?难点 58
5.3 习题详解 59
5.4 本章自测题与参考答案 63
5.4.1 自测题 63
5.4.2 参考答案 65
第6章 数字信号的基带传输 67
6.1 内容概要 67
6.1.1 数字基带传输系统组成 67
6.1.2 数字基带信号的描述 68
6.1.3 数字基带信号的传输特性 71
6.1.4 基带传输系统抗噪性能分析 74
6.1.5 眼图 74
6.1.6 信道均衡 75
6.1.7 部分响应系统 76
6.1.8 最佳基带传输系统 77
6.2 重点?难点 80
6.3 习题详解 80
6.4 本章自测题与参考答案 94
6.4.1 自测题 94
6.4.2 参考答案 95
第7章 数字信号的频带传输 98
7.1 内容概要 98
7.1.1 二进制振幅键控(2ASK) 98
7.1.2 二进制频移键控(2FSK) 101
7.1.3 二进制相移键控(2PSK) 105
7.1.4 二进制差分相移键控(2DPSK) 106
7.1.5 二进制数字调制系统的性能比较 109
7.1.6 多进制数字调制 110
7.2 重点?难点 113
7.3 习题详解 114
7.4 本章自测题与参考答案 118
7.4.1 自测题 118
7.4.2 参考答案 120
第8章 现代数字调制与解调 123
8.1 内容概要 123
8.1.1 正交幅度调制 123
8.1.2 交错正交相移键控 125
8.1.3 最小频移键控 125
8.1.4 高斯最小频移键控 126
8.1.5 正交频分复用(OFDM) 127
8.2 重点?难点 129
8.3 习题详解 130
8.4 本章自测题与参考答案 132
8.4.1 自测题 132
8.4.2 参考答案 133
第9章 差错控制编码 139
9.1 内容概要 139
9.1.1 差错控制编码基础 139
9.1.2 线性分组码 141
9.1.3 循环码 143
9.1.4 卷积码 145
9.1.5 Turbo码 146
9.2 重点?难点 146
9.3 习题详解 147
9.4 本章自测题与参考答案 155
9.4.1 自测题 155
9.4.2 参考答案 156
第10章 同步原理 160
10.1 内容概要 160
10.1.1 载波同步 160
10.1.2 位同步 163
10.1.3 帧同步 166
10.1.4 网同步 168
10.2 重点?难点 169
10.3 习题详解 169
10.4 本章自测题与参考答案 171
10.4.1 自测题 171
10.4.2 参考答案 172
附录A 通信原理模拟试卷 174
附录B 模拟试卷答案 177
前 言
“通信原理”是通信工程、电子信息工程等专业的一门重要的专业基础课,在相关专业课程体系中起着承前启后的作用,它也是通信与信息系统等专业的研究生入学考试科目之一。这门课程涉及的知识面广,理论性与实践性强,学生不但要理解通信系统的基本原理和分析方法,更应该熟记重要结论并灵活应用。本书编写目的是帮助读者深入理解通信系统的基本原理,提高分析问题的能力,熟悉多种题型,掌握解题技巧。
本书是与王琪等编著的《通信原理(第2版)》教材相配套,同时参考其他相关教材而编写的。全书共10章,内容包括:通信基础知识、随机过程与噪声、信道与信道容量、模拟信号的调制与解调、模拟信号的数字化、数字信号的基带传输、数字信号的频带传输、现代数字调制与解调、差错控制编码和同步原理。每章包括学习目标、内容概要、重点·难点、习题详解、自测题与答案。其中,“学习目标”指出了每章应掌握的基本内容;“内容概要”归纳了每章的知识要点和主要结论;“重点·难点”强调知识重点,剖析知识难点;“习题详解”详细解答了《通信原理(第2版)》教材中的所有习题,示范了解题思路和分析方法。此外,附录中提供了一套“通信原理”课程的模拟试题及其答案。
本书在编写时重视通信系统的整体知识和解题的思路与技巧,力求概念清晰、重点突出、内容广泛、难度适中。本书可作为高等院校通信工程、电子信息工程、信息工程等专业本科生的学习参考书,也可以作为教师的教学参考书。
本书由杨洁主编,李小平、洪梅、余辉龙、童莹任副主编。具体编写分工如下:杨洁第1章、第6章及附录,李小平第2章、第3章,洪梅第4章、第5章,童莹第7章,余辉龙第8章、第9章、第10章;全书由杨洁统稿。在本书编写过程中,王琪教授审阅了全书并提出了许多宝贵意见,包永强教授、杨小伟老师等同行给予了很大的帮助,在此一并表示感谢。
本书的编写得到“江苏高校品牌专业建设工程资助项目(PPZY2015A033)”资助。
鉴于编者水平有限,难免出现疏漏,恳请广大读者给予指正。
编 者
2017年3月
说实话,一开始抱着试试看的心态买下这本《通信原理学习指导》,并没有抱太大期望,毕竟市面上同类书籍不少,质量参差不齐。但翻开第一页,我就被它独特的切入点吸引住了。这本书没有像大多数教材那样,上来就轰炸各种数学公式和抽象定义,而是从通信的实际应用场景出发,比如我们日常使用的手机通信、卫星电视信号的传输等等,然后逐步引导读者去思考这些应用背后需要解决的原理问题。这种“由果溯因”的学习方式,让我觉得非常有代入感,也更容易激发我的求知欲。书中对于各种通信体制的介绍,比如AM、FM、PCM等等,不仅仅停留在理论层面,还深入浅出地分析了它们的优缺点以及适用的场景,这让我对不同技术有了更深刻的认识。特别是它在讲解信道特性时,用了很多形象的比喻来描述噪声、衰落等问题,让我这种初学者也能大致理解这些对通信质量影响巨大的因素。这本书的内容组织非常合理,每一章都承上启下,不会让人感到突兀。虽然我还没有完全读完,但已经觉得这趟学习之旅非常值得。
评分作为一个通信工程专业的学生,通信原理是我学习道路上的一大“拦路虎”。传统的教材总是充斥着大量的公式和推导,看得我头晕眼花,很多时候理解了表面的意思,但深层逻辑却难以把握。我尝试过各种辅助教材,有的过于简略,有的又过于深奥,总感觉找不到一本真正适合我的。直到我偶然间发现了这本《通信原理学习指导》,它简直是我学习过程中的“及时雨”。这本书最大的亮点在于,它将复杂的理论知识拆解成一个个易于理解的小模块,并且通过大量的图表和实例来加以阐释。尤其是在讲解一些抽象的概念,比如信息熵、信道容量等,它都能用非常生活化的例子来类比,让原本枯燥的理论变得生动有趣。我特别喜欢书中对不同调制方式的讲解,它不仅列出了各种调制方式的公式,更重要的是,它通过对比分析,让我清晰地认识到每种调制方式的特点、优势和劣势,以及在不同应用场景下的适用性。这本书就像一个循循善诱的良师,它不会强制你接受知识,而是引导你去思考,去理解,让我逐渐建立了对通信原理的整体认知框架。
评分这本《通信原理学习指导》简直是我的救星!在接触通信原理这门课之前,我一直对信号、调制解调、信道衰落这些概念感到一片迷茫,感觉就像在听天书一样。学校的教材虽然内容全面,但总是过于抽象,阅读起来非常吃力,很多时候即使花了很多时间也无法真正理解其中的精髓。我尝试过看网上的一些视频课程,但总觉得不够系统,缺乏连贯性,而且讲解风格也未必适合我。直到我偶然发现了这本《通信原理学习指导》,我才感觉看到了曙光。这本书的写作风格非常亲切,就像一位经验丰富的老师在手把手地教你,而不是冷冰冰地陈述理论。它没有直接跳到复杂的公式推导,而是循序渐进地从最基础的概念讲起,并且用了很多贴近生活的例子来辅助理解。例如,在讲解模拟信号的采样和量化时,它会用比喻的方式将复杂的数字转换过程变得生动有趣,让我一下子就明白了其中的逻辑。而且,书中大量的图示和流程图也极大地帮助了我梳理知识点,让我能够更直观地看到不同通信技术之间的联系和区别。很多时候,一本好书不仅仅是知识的传递,更是学习方法的引导,这本书在这方面做得非常出色,让我重拾了学习通信原理的信心和兴趣。
评分之前我对通信原理的理解,就像是看到一个巨大的、复杂的机器,知道它能工作,但具体零件如何配合、动力从何而来却一无所知。《通信原理学习指导》的出现,彻底改变了我的认知。它不是简单地堆砌理论,而是像一个精心设计的路线图,一步步带领你深入这座“通信之城”。书中对于信息论基础的介绍,就非常具有启发性。它没有直接抛出香农公式,而是先从信息量的概念入手,用非常直观的方式说明了为什么“不确定性”和“信息量”是紧密相关的。然后,它再将这个概念扩展到信道传输,解释了为什么信道会存在容量限制,以及如何通过编码等方式来对抗噪声。这一点是我之前学习中非常困惑的,而这本书的讲解让我豁然开朗。此外,书中对各种编码技术(如海明码、卷积码等)的介绍,也做到了深入浅出。它不仅讲解了编码和解码的原理,还通过举例说明了它们在纠错方面的实际作用,让我对通信的可靠性有了更深的认识。这本书的优点在于,它能够满足不同层次读者的需求,既有宏观的知识体系,又不乏细节的深入探讨。
评分老实说,我之前对通信原理的恐惧,很大程度上源于它晦涩的数学表达。每次看到密密麻麻的公式,我就感觉脑子一片空白。这本《通信原理学习指导》的出现,极大地缓解了我的这种焦虑。它在讲解理论的同时,非常注重数学推导的“可读性”。它不是直接给出最终公式,而是详细地展示了每一步的推导过程,并且在关键步骤会给出清晰的解释,说明为什么需要这样做。这一点对于我这种数学功底不算特别扎实的读者来说,简直是福音。我印象特别深刻的是,在学习功率谱密度那一章时,书中的讲解非常细致,从傅里叶变换的基础概念讲起,然后逐步过渡到信号的功率谱表达,并解释了功率谱密度在分析通信信号特性上的重要意义。它还用了大量的图例来展示不同信号的功率谱,让我能够直观地感受到信号的频域特性。而且,这本书的排版也相当出色,图文并茂,重点突出,阅读起来一点也不费力。它让我感觉到,学习通信原理并非一定要成为数学天才,只要掌握了正确的方法和思路,一样可以理解得透彻。
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