通信原理(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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沈保锁 著

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• 通信原理
• 信号与系统
• 调制解调
• 信道编码
• 信息论
• 无线通信
• 数字通信
• 模拟通信
• 通信系统
• 高等教育

店铺： 华文京典专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115259950

商品编码：29565980855

包装：平装

出版时间：2011-09-01

基本信息

书名：通信原理(第2版)

定价：28.00元

作者：沈保锁

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2011-09-01

ISBN：9787115259950

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.322kg

编辑推荐

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　　本书以各种基本通信系统为主线，共分为9章。章从系统出发，给出了通信系统的通用模型；第2章把通信原理中涉及的数学定义、公式和理论集中到一起，不追求数学上烦琐的推导；第3章到第8章，每章都以通信系统的通用模型的框图为线索，介绍了模拟通信系统、模拟信号的数字传输系统、数字信号的基带传输系统、数字信号的频带传输系统、通信系统中的同步、通信系统中的差错控制编码技术的基本原理、基本概念和相关技术。此次再版，在原版理论知识的基础上，又加入了一些实用的典型通信系统，使抽象的内容具有真实性和实用性。第9章为新增章节，介绍了通信仿真软件SystemView的使用和仿真操作实验，通过仿真软件的相关实验，起到对理论的验证作用。本书可作为高职高专通信、电子、信息工程类专业的教材，也可供应用型本科、电大、函大、自考等相关专业选用，还可供相关工程技术人员参考。

内容提要

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　　本书是针对高等职业教育的特点，结合高职学生的特点和多年来高职教育的实践经验编写而成的。全书共分为9章，章绪论；第2章信号分析与信道；第3章模拟通信系统；第4章模拟信号的数字传输系统；第5章数字信号的基带传输系统；第6章数字信号的频带传输系统；第7章通信系统中的同步；第8章通信系统中的差错控制编码技术；第9章利用SystemView对通信系统进行仿真。在编写上力求通俗易懂、简化数学推导过程，适当增加例题和习题练习，适当淡化理论公式推导，强调应用。使学生通过学习本课程，掌握通信原理在编码、传输、调制及信道等方面的基本理论和分析方法，为学好通信及相关专业课程打好理论基础。
　　本书的特点是系统性强，内容编排连贯，突出基本概念、基本原理，少不必要的数学推导和计算，各章均有小结及习题。
　　本书可以作为通信、电子信息、电子工程、自动化、计算机等专业高职高专、函授和教育的教材，也可供有关专业技术人员参考。

目录

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章　绪论　1 1.1　通信的概念　1 1.2　通信系统模型　1 1.2.1　通信系统模型　1 1.2.2　模拟通信系统模型　2 1.2.3　数字通信系统模型　2 1.3　通信系统的分类及通信方式　3 1.3.1　通信系统的分类　3 1.3.2　通信方式　5 1.4　通信系统的主要性能指标　6 1.4.1　模拟通信系统的性能指标　6 1.4.2　数字通信系统的性能指标　6 1.5　通信的发展历史及趋势　7 1.5.1　通信系统的发展历史　7 1.5.2　通信系统的发展趋势　8 习题　9第2章　信号分析与信道　10 2.1　信号分析　10 2.1.1　消息与信号　10 2.1.2　信号分析　11 2.1.3　周期信号的傅里叶级数　12 2.1.4　周期信号的频谱　14 2.1.5　波形的互相关与自相关　17 2.1.6　信号分析　19 2.2　信息及其度量　22 2.3　信道与噪声　23 2.3.1　信道定义及其数学模型　23 2.3.2　信道噪声　25 2.3.3　信道容量　26 2.4　通信系统中的带宽　27 习题　28第3章　模拟通信系统　30 3.1　调制的概念　30 3.2　幅度调制系统　30 3.2.1　标准调幅（AM）　30 3.2.2　抑制载波双边带调幅（DSB）　32 3.2.3　单边带调制（SSB）　33 3.2.4　残留边带调幅（VSB）　35 3.2.5　调幅系统的解调　35 3.3　频率调制系统　37 3.3.1　角度调制的基本概念　37 3.3.2　窄带调频（NBFM）　39 3.3.3　宽带调频（WBFM）　40 3.3.4　调频信号的产生与解调　43 3.4　模拟调制系统的抗噪声性能　44 3.4.1　各种调幅系统相干解调的抗噪声性能　45 3.4.2　调频系统的抗噪声性能　47 3.4.3　调频系统的专用芯片　50 3.5　频分多路复用（FDM）　51 3.6　典型模拟通信系统　53 3.6.1　无线电发信机和收信机　53 3.6.2　多路无线广播信号的频分多路复用　54 习题　55第4章　模拟信号的数字传输系统　57 4.1　概述　57 4.2　脉冲编码调制（PCM）　58 4.2.1　PCM通信系统　58 4.2.2　抽样　59 4.2.3　量化　61 4.2.4　编码与解码　65 4.2.5　PCM系统的噪声性能　69 4.2.6　PCM编解码器芯片　69 4.3　时分复用（TDM）　70 4.3.1　时分复用原理　71 4.3.2　时分复用所需的信道带宽　72 4.4　增量调制（ΔM）　72 4.4.1　增量调制的基本原理　72 4.4.2　量化噪声和过载噪声　74 4.4.3　增量调制系统的抗噪声性能　75 4.4.4　PCM和ΔM的性能比较　76 4.5　其他脉冲数字调制系统　77 4.5.1　总和增量调制（Δ-∑M）　77 4.5.2　数字压扩自适应增量调制　78 4.5.3　差分脉冲编码调制（DPCM）　79 4.6　典型模拟信号的数字传输系统　80 4.6.1　脉冲编码调制（PCM）技术在通信系统中的应用　80 4.6.2　自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）在话音信号编码中的应用　82 习题　83第5章　数字信号的基带传输系统　85 5.1　概述　85 5.2　数字基带信号的常用码型　85 5.3　数字基带信号的频谱分析　89 5.4　数字基带传输系统　91 5.4.1　数字基带信号传输系统模型　91 5.4.2　基带传输中的码间串扰与间串扰的基带传输　92 5.5　数字基带传输系统的抗噪声性能　97 5.6　眼图与均衡　99 5.6.1　基带传输系统测量工具——眼图　99 5.6.2　时域均衡技术　100 5.7　典型数字基带传输系统　102 5.7.1　基带数字系统在电力系统中的应用　102 5.7.2　基带传输系统在传输系统中的应用　103 习题　104第6章　数字信号的频带传输系统　106 6.1　数字调制技术概述　106 6.2　二进制数字调制原理　107 6.2.1　二进制幅移键控（2ASK）调制与解调　107 6.2.2　二进制频移键控（2FSK）调制与解调　108 6.2.3　二进制相移键控（2PSK）调制与解调　110 6.2.4　二进制数字调制信号的频谱特性　113 6.2.5　二进制数字调制系统的抗噪声性能　115 6.2.6　二进制数字调制系统的性能比较　115 6.3　多进制数字调制系统　116 6.3.1　多进制幅移键控（MASK）调制原理　116 6.3.2　多进制频移键控（MFSK）调制原理　117 6.3.3　多进制相移键控（MPSK）调制原理　118 6.3.4　多进制数字调制系统的抗噪声性能　122 6.4　现代数字调制技术　122 6.4.1　正交幅度调制（QAM）　122 6.4.2　偏移四相相移键控OQPSK（Offset Quadri-Phase Shift Keying）　124 6.4.3　p/4-QPSK　125 6.4.4　小频移键控（MSK）　125 6.4.5　其他恒络调制　128 6.4.6　扩展频谱通信　131 6.5　典型数字频带传输系统　133 6.5.1　数字频带传输技术在数字电视传输系统中的应用　133 6.5.2　数字频带传输系统在GSM移动通信系统中的应用　135 习题　136第7章　通信系统中的同步　138 7.1　同步的概念　138 7.2　载波同步　139 7.2.1　插入导频法　139 7.2.2　线性变换——滤波法　140 7.2.3　同相正交法（科斯塔斯环）　141 7.3　位同步　142 7.3.1　插入导频法　142 7.3.2　自同步法　143 7.4　帧同步　146 7.4.1　对帧同步系统的要求　146 7.4.2　起止式同步法　147 7.4.3　集中插入同步法　147 7.4.4　分散插入同步法　151 7.5　网同步　153 7.6　同步技术应用举例　155 习题　156第8章　通信系统中的差错控制编码技术　158 8.1　纠错编码原理和方法　158 8.1.1　差错控制系统　158 8.1.2　差错控制编码的基本概念　159 8.2　常用的简单编码　160 8.2.1　奇偶监督码　160 8.2.2　二维奇偶监督码　161 8.2.3　恒比码　161 8.2.4　正反码　162 8.3　线性分组码　162 8.3.1　监督矩阵H和生成矩阵G　163 8.3.2　错误图样E和校正子S　165 8.3.3　汉明码　166 8.4　循环码　167 8.4.1　循环码的概念　167 8.4.2　码多项式及按模运算　167 8.4.3　码的生成多项式和生成矩阵　169 8.4.4　循环码的编码　170 8.4.5　循环码的解码　172 8.5　卷积码　174 8.5.1　卷积码的编码原理　175 8.5.2　卷积码的图解表示　176 8.5.3　卷积码的生成矩阵和监督矩阵　177 8.5.4　卷积码译码　181 8.6　交织编码　185 8.6.1　分组交织编码　185 8.6.2　卷积交织编码　186 8.7　差错控制编码技术在通信系统中的应用举例　188 8.7.1　ISBN国际统一图书编号中的差错控制编码技术　188 8.7.2　GSM移动通信系统中的差错控制编码技术　188 习题　191第9章　利用System View对通信系统进行仿真　194 9.1　System View仿真软件简介　194 9.1.1　System View特点　194 9.1.2　System View系统视窗　196 9.2　System View仿真软件使用　197 9.2.1　系统窗下各种库的设置及选择操作　197 9.2.2　系统定时操作　203 9.2.3　分析窗操作　204 9.2.4　利用System View进行通信系统仿真的基本步骤　206 9.3　利用System View仿真软件对通信系统进行仿真　206 9.3.1　模拟通信系统仿真分析　206 9.3.2　二进制数字调制系统仿真分析　209 习题　211参考文献　212

作者介绍

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文摘

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序言

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《电磁波的奥秘：从理论到应用》 书籍简介 《电磁波的奥秘：从理论到应用》是一部深入探讨电磁波这一物理现象的专著。本书旨在为读者勾勒出电磁波从基础理论的构建，到其在现代科技中广泛应用的清晰脉络。我们不仅仅满足于介绍电磁波的基本概念，更致力于揭示其背后深邃的物理原理，并详细阐述这些原理如何转化为驱动我们世界运转的技术力量。本书的读者群广泛，包括对物理学、电子工程、通信技术、材料科学以及对自然界基本规律充满好奇的广大学生、研究人员、工程师及各界人士。 第一章：电磁波的黎明——从静电与静磁到统一的理论 本章将带领读者穿越历史的长河，回溯人类对电和磁现象的早期认知。我们将从古希腊人对琥珀摩擦生电的观察出发，逐渐引入法拉第、安培、欧姆等先驱在静电学和静磁学领域的奠基性工作。重点将放在静电场和静磁场的数学描述，包括库仑定律、高斯定律、安培环路定理和磁场的高斯定律。这些看似独立的定律，却孕育着统一的可能。 我们将详细解析麦克斯韦方程组的诞生过程，特别是麦克斯韦如何通过引入位移电流的概念，将变化的磁场与变化的电场联系起来，从而完成了电磁理论的伟大统一。通过对麦克斯韦方程组的深入讲解，读者将理解电场和磁场之间的相互作用如何产生一种波动的形式，这种波动就是电磁波。本章将用直观的图示和清晰的数学推导，帮助读者理解方程组的物理意义，为后续章节建立坚实的基础。 第二章：电磁波的本质——传播、极化与能量 在掌握了电磁波产生的基本理论后，本章将聚焦于电磁波的内在属性。我们将深入探讨电磁波的传播特性，包括其在真空和介质中的速度（光速c）、波长（λ）和频率（f）之间的关系（c=λf）。读者将理解电磁波是一种横波，其电场和磁场矢量垂直于传播方向，并且相互垂直。 极化是电磁波的另一个重要特性。我们将详细讲解线极化、圆极化和椭圆极化等不同类型的极化方式，并通过生动的例子说明极化在通信、光学等领域的应用。例如，偏振片如何利用极化来过滤光线，手机天线如何设计以获得最佳的信号接收。 能量是理解任何物理现象的关键。本章将引入坡印廷矢量，描述电磁波的能量流密度和方向，揭示电磁波如何携带能量在空间中传播。我们将探讨电磁波的能量密度，以及能量守恒在电磁波传播过程中的体现。通过对这些基本属性的透彻分析，读者将对电磁波的本质有更深刻的认识。 第三章：电磁波的光谱——从无线电波到伽马射线 电磁波并非单一的存在，而是构成了一个广阔的谱系，覆盖了从极低频率到极高频率的巨大范围。本章将带领读者“穿越”整个电磁波谱，了解不同频段电磁波的特性及其独特的应用。 我们将从频率最低的无线电波开始，介绍其产生方式（如振荡电路）和在广播、电视、雷达、无线通信等领域的广泛应用。随后，我们将进入微波频段，讲解其在卫星通信、射电望远镜、微波炉等方面的作用。 接着，我们将聚焦于红外线，阐述其热辐射特性，以及在红外成像、遥感、热疗等领域的应用。可见光，这个我们最熟悉的频段，将作为重点进行探讨，我们将解释颜色的产生机制，以及光学器件（如透镜、棱镜）的工作原理。 再往高频端，我们将触及紫外线，了解其杀菌消毒、荧光效应以及在天文观测中的重要性。X射线和伽马射线作为高能电磁波，我们将探讨其穿透能力，以及在医学成像（X光）、放射治疗、核物理研究等领域的关键作用。本章将通过丰富的实例，展现电磁波谱的多样性和其在现代科技中的不可替代性。 第四章：电磁波与物质的相互作用——吸收、反射与透射 当电磁波遇到物质时，会发生一系列复杂的相互作用。本章将深入研究这些相互作用，从而理解电磁波如何在实际环境中传播和被利用。 我们将从最基本的概念入手，讲解电磁波与导电介质的相互作用，如反射和吸收。我们将介绍材料的导电率、介电常数和磁导率等参数如何影响电磁波的传播。通过分析反射系数和透射系数，读者将理解金属表面的强反射现象，以及介质对电磁波的衰减作用。 对于非导电介质，如绝缘体和电介质，我们将探讨其对电磁波的透射和吸收特性。例如，玻璃对可见光的透射，以及水对微波的吸收。我们将解释介电损耗的产生机制，以及它在电磁波吸收体设计中的应用。 此外，本章还将涉及电磁波的散射现象，如瑞利散射和米氏散射，解释天空呈蓝色的原因，以及在气象探测和遥感中的应用。菲涅耳方程将作为重要的数学工具，用于定量描述电磁波在不同介质界面上的反射和透射。 第五章：电磁波在通信中的应用——从基础到前沿 通信是电磁波最重要和最广泛的应用领域之一。本章将系统地梳理电磁波在通信系统中的核心作用。 我们将从模拟通信的基础理论开始，介绍调制（调幅AM、调频FM、调相PM）的原理，即如何将信息信号加载到高频载波上。我们将详细解释解调的过程，以及信噪比（SNR）的概念对通信质量的影响。 接着，我们将步入数字通信的世界。我们将探讨数字调制的各种技术，如数字幅度调制（ASK）、数字频率调制（FSK）、数字相位调制（PSK）以及更高级的QAM（正交幅度调制），并分析其各自的优缺点。 信号的编码和解码在数字通信中至关重要。我们将介绍信源编码（如霍夫曼编码）和信道编码（如汉明码、卷积码、LDPC码、Polar码）的基本原理，它们如何提高信息传输的效率和可靠性。 最后，我们将展望通信领域的前沿技术。我们将探讨无线通信的最新发展，包括5G、Wi-Fi 6等技术的关键技术，如MIMO（多输入多输出）、波束赋形、OFDM（正交频分复用）。我们还将简要介绍光纤通信的原理，它如何利用可见光和近红外光通过光纤传输信息，以及其巨大的带宽优势。 第六章：电磁波在其他领域的应用——感知、成像与能源 除了通信，电磁波在众多其他领域扮演着不可或缺的角色。本章将拓宽读者的视野，展示电磁波的多元应用。 我们将首先探讨电磁波在遥感技术中的应用。雷达和激光雷达（LiDAR）如何利用电磁波的反射和回波来探测目标、测量距离和绘制三维地图。我们将介绍合成孔径雷达（SAR）等先进技术，其如何克服地形和天气限制，获取高分辨率的地球观测图像。 在医学成像领域，电磁波的应用更是举足轻重。X射线成像（CT）、磁共振成像（MRI）以及超声成像（虽然超声并非严格意义上的电磁波，但其成像原理有共通之处，且常与电磁波成像技术结合使用）如何帮助医生诊断疾病。我们将解释这些成像技术的物理基础和各自的优势。 电磁波还与能源息息相关。我们将探讨太阳能电池的工作原理，它如何利用光子能量将光能转化为电能。我们还将简要介绍感应加热技术，以及微波加热在工业和家庭中的应用。 此外，本章还将涉及电磁波在材料科学、生物医学、环境保护等领域的一些前沿应用，如电磁波在材料无损检测中的作用，生物组织对特定频率电磁波的响应，以及电磁波在环境监测中的应用。 结语 《电磁波的奥秘：从理论到应用》力求以一种严谨又不失生动的风格，带领读者系统地探索电磁波的宏大世界。我们相信，通过对本书的学习，读者不仅能够掌握电磁波的核心知识，更能够深刻体会到自然科学的魅力，以及其如何塑造我们今天的科技文明，并指引我们未来的发展方向。这是一次关于光、关于能量、关于信息传播的精彩旅程，我们诚挚地邀请您加入。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于我这个已经工作了几年的通信工程师来说，简直是“老友重逢”般的惊喜！在实际工作中，我们经常会遇到各种通信链路优化、信号干扰分析的问题，虽然平时工作中接触的都是具体的应用和设备，但很多底层原理性的东西，时间久了难免会有些模糊。《通信原理(第2版)》的出现，恰好弥补了这一点。它没有像一些工程手册那样只罗列参数和公式，而是深入浅出地剖析了通信系统背后的“为什么”。比如，书中对于不同调制方式（如ASK、FSK、PSK、QAM）的比较分析，不仅仅停留在误码率的图表上，还详细解释了它们在频谱效率、抗干扰能力、实现复杂度等方面的权衡，这对于我在选择和设计通信方案时，能够做出更明智的决策。尤其值得一提的是，书中关于多径传播和衰落的章节，对于我理解无线通信中信号衰落的成因和影响，提供了非常坚实的理论基础。通过对这些章节的复习，我能够更准确地分析实际场景中的信号衰落特性，并提出相应的应对策略，比如采用分集技术或者均衡器。此外，书中对信息论在通信中的应用讲解，也让我对数据压缩和信道编码有了更深的认识，这对于我在设计高效、可靠的通信系统时，能够更好地运用这些先进技术。总的来说，这本书为我的工程实践提供了坚实的理论支撑，让我能够从更本质的层面去理解和解决问题。

评分☆☆☆☆☆

作为一名有一定工程背景的跨专业学习者，《通信原理(第2版)》这本书，给我带来了前所未有的系统性学习体验。在我看来，这本书最大的优点在于其严谨的逻辑性和完整的知识体系。作者在内容安排上，循序渐进，从最基础的信号与系统理论出发，逐步过渡到信息论、信道编码、调制解调等核心概念，构建了一个扎实的理论框架。我尤其欣赏书中关于概率论和随机过程在通信中应用的讲解。在实际工作中，我们经常会遇到各种随机干扰和噪声，这本书详细介绍了如何用概率统计的工具来描述和分析这些现象，例如高斯噪声、瑞利衰落等，以及这些随机过程对通信系统性能的影响。这让我能够更科学地评估系统的鲁棒性，并进行相应的性能分析。此外，书中对西方通信理论发展历程的梳理，虽然篇幅不长，但能让我感受到通信技术是如何一步步演进和成熟的，这对于理解现有理论的合理性和局限性非常有帮助。这本书并不是一本简单的“填鸭式”教学书籍，它更注重培养读者的分析和解决问题的能力，通过大量的理论推导和对工程实际的联系，帮助读者建立起独立思考和创新的能力。这本书为我打开了通往通信领域更深层知识的大门，让我对这个充满活力的学科有了更全面的认识。

评分☆☆☆☆☆

《通信原理(第2版)》这本书，简直就是我学习通信路上的一盏明灯！作为一个还在本科阶段摸索的学生，之前接触通信理论总感觉零散且抽象，很多概念像隔着一层纱，看得见摸不着。《通信原理(第2版)》这本书却做得非常好，它系统地梳理了通信的各个核心环节，从信号的产生、传输，到接收、解调，再到编码、调制，每一个章节都像一块拼图，逐渐拼凑出通信系统的全貌。最让我印象深刻的是，作者在讲解一些复杂的数学推导时，并没有一味地堆砌公式，而是穿插了很多形象的比喻和实际的例子，比如在讲到噪声对信号的影响时，作者用了一个“在安静房间里听广播”的类比，瞬间就让我理解了噪声的本质及其带来的干扰。而且，书中对一些关键算法的讲解也十分到位，比如在介绍卷积码和维特比译码算法时，作者不仅给出了详细的公式推导，还配有清晰的流程图，让我能一步步跟着逻辑走，最终理解其工作原理。我反复研读了关于信道容量和香农定理的章节，书中关于信息熵、互信息的阐述，以及如何计算信道容量，都让我豁然开朗，原来信息传输的极限是有理论依据的，这让我对通信的未来充满了遐想。这本书不仅仅是理论的罗列，它还注重培养读者的工程思维，让我从宏观上理解通信系统的设计思路，这对于我未来从事相关领域的工作非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

说实话，以前对通信的理解，就是把信号从一个地方传到另一个地方，但《通信原理(第2版)》彻底颠覆了我的认知。这本书最大的魅力在于，它将原本抽象的概念，用一种非常直观和易于理解的方式呈现出来。例如，在讲解模拟调制的章节，书中不仅仅是列出调制和解调的公式，而是通过详细的图示，展示了不同调制方式下信号的时域波形和频域频谱，让我能清晰地看到载波、调制信号是如何影响最终输出信号的。这比单纯的数学推导更能帮助我理解原理。另外，书中对误差控制编码的讲解也让我大开眼界。我之前一直觉得纠错编码很神奇，但这本书详细介绍了线性分组码、卷积码等的基本原理，特别是对于如何构造校验矩阵、如何进行译码，都做了非常清晰的阐述。读完这部分，我才明白，原来通信的可靠性是通过巧妙的编码设计来实现的。书中对信源编码的讲解也很有启发性，比如对霍夫曼编码和算术编码的介绍，让我明白了如何有效地压缩信息，减少传输带宽。这本书不仅仅是关于“如何传输”，更是关于“如何高效、可靠地传输”，这对于我理解现代通信系统的强大能力，以及未来通信技术的发展方向，都起到了至关重要的作用。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚步入研究生殿堂的学子，通信原理是我学习道路上的必修课，但说实话，之前上本科课程时，虽然也学过，但总感觉似懂非懂。《通信原理(第2版)》这本书，真的像是给我打开了一扇新世界的大门。它在内容的组织上非常有条理，每一章都是一个独立的知识点，但又能与前后章节紧密衔接，形成一个完整的知识体系。我特别喜欢书中对傅里叶变换在通信中应用的讲解，作者通过图示和详细的推导，让我清晰地理解了信号的频谱特性是如何反映其在时域上的行为的，以及为什么傅里叶变换是分析通信系统频率响应的关键工具。这本书在对各个通信环节进行讲解时，也做到了由浅入深，比如在介绍数字基带传输时，书中不仅讲了基本的码型（如归零码、不归零码），还深入讲解了基带成形滤波器（如升余弦滤波器）的作用和设计原则，这让我明白了为什么在实际系统中需要进行频谱整形，以满足带宽和码间串扰的要求。而且，书中对现代通信技术的一些基础概念，比如OFDM（正交频分复用）和MIMO（多输入多输出）等，也都有涉及，虽然不深入，但为我后续学习更高级的课程打下了基础。这本书对我来说，不仅是教科书，更像是我的良师益友，指引我在这条充满挑战的学术道路上前进。