數字通信原理(第3版)(普通高等教育“十一五”規劃教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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毛京麗，石方文著 著

圖書標籤:

• 數字通信
• 通信原理
• 信號處理
• 信息論
• 現代通信
• 高等教育
• 教材
• 通信工程
• 電子工程
• 無綫通信

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齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115266187

商品編碼：29729367225

包裝：平裝

齣版時間：2011-12-01

基本信息

書名：數字通信原理(第3版)(普通高等教育“十一五”規劃教材)

定價：34.00元

作者：毛京麗,石方文著

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2011-12-01

ISBN：9787115266187

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.386kg

編輯推薦

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本書版教材2005年被評為北京市高等學校精品教材，第2版教材2006年被列為教育部普通高等教育“十一五”***規劃教材，第3版教材是在對第2版教材進行修訂補充的基礎上編寫而成的。
為瞭適應數字通信新技術的發展需要，本書在簡要介紹瞭數字通信基本概念的基礎上，詳細論述瞭語音信號的編碼——脈衝編碼調製（PCM）、語音信號壓縮編碼、時分多路復用及PCM30/32路係統、數字信號復接技術（包括PDH和SDH）及數字信號傳輸的相關內容。本書注重實用性，書中也探討瞭SDH網規劃設計的內容和數字通信係統的一些實際應用問題。
本書取材適宜，結構閤理，闡述準確，文字簡練，通俗易懂，深入淺齣，條理清晰，邏輯性強，易於學習理解和講授。本書既可作為高等院校通信專業教材，也可作為從事通信工作的科研和工程技術人員的學習參考書。

內容提要

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本書為瞭適應數字通信新技術的發展需要，本書在簡要介紹瞭數字通信基本概念的基礎上，詳細論述瞭語音信號的編碼——脈衝編碼調製(PCM)、語音信號壓縮編碼、時分多路復用及PCM30/32路係統、數字信號復接技術(包括PDH和SDH)及數字信號傳輸的相關內容。本書注重實用性，書中也探討瞭SDH網規劃設計的內容和數字通信係統的一些實際應用問題。
全書共有6章。為便於學生學習過程的歸納總結和培養學生分析問題和解決問題的能力，在每章後都附有本章重點內容小結和習題。
本書取材適宜，結構閤理，闡述準確，文字簡練，通俗易懂，深入淺齣，條理清晰，邏輯性強，易於學習理解和講授。
本書既可作為高等院校通信專業教材，也可作為從事通信工作的科研和工程技術人員的學習參考書。

目錄

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章 概述
1.1 數字通信係統的基本概念
1.1.1 信息、信號及分類
1.1.2 通信係統的組成
1.1.3 模擬通信與數字通信
1.2 數字通信的特點
1.3 數字通信係統的主要性能指標
1.3.1 有效性指標
1.3.2 可靠性指標
1.4 數字通信技術的發展概況
小結
習題
第2章 語音信號編碼——脈衝編碼調製(PCM)
2.1 語音信號編碼的基本概念
2.2 脈衝編碼調製(PCM)通信係統的構成
2.3 抽樣
2.3.1 抽樣的概念及分類
2.3.2 低通型信號的抽樣
2.3.3 帶通型信號的抽樣
2.3.4 與抽樣有關的誤差
2.4 量化
2.4.1 均勻量化
2.4.2 非均勻量化
2.4.3 量化信噪比
2.5 編碼與解碼
2.5.1 二進製碼組及編碼的基本概念
2.5.2 綫性編碼與解碼
2.5.3 非綫性編碼與解碼
2.6 單片集成PCM編解碼器
2.6.1 單片集成PCM編解碼器的分類
2.6.2 2941PCM單路編解碼器
小結
習題
第3章 語音信號壓縮編碼
3.1 語音信號壓縮編碼的基本概念
3.2 自適應差值脈衝編碼調製(ADPCM)
3.2.1 差值脈衝編碼調製(DPCM)的原理和子帶編碼
3.2.2 自適應差值脈衝編碼調製(ADPCM)的原理
3.2.3 波形編碼壓縮標準
3.2.4 單片集成ADPCM編解碼器
3.3 參量編碼
3.3.1 參量編碼的基本原理
3.3.2 綫性預測編碼(LPC)基本概念
3.3.3 參量編碼的聲碼器
3.3.4 綫性預測編碼標準LPC-10
3.4 混閤編碼
3.4.1 混閤編碼的基本概念
3.4.2 混閤編碼的編碼方法
3.4.3 混閤編碼國際標準
3.5 低速率語音壓縮編碼的應用
3.5.1 IP電話係統技術簡介
3.5.2 移動通信GSM中的語音壓縮編碼
3.5.3第三代移動通信中的語音壓縮編碼
3.5.4 語音壓縮編碼在軟交換中的應用
小結
習題
第4章 時分多路復用及PCM30/32路係統
4.1 時分多路復用通信
4.1.1 時分多路復用的概念
4.1.2 PCM時分多路復用通信係統的構成
4.1.3 時分多路復用係統中的位同步
4.1.4 時分多路復用係統中的幀同步
4.2 PCM30/32路係統
4.2.1 PCM30/32路係統幀結構
4.2.2 PCM30/32路定時係統
4.2.3 PCM30/32路幀同步係統
4.2.4 PCM30/32路係統的構成
小結
習題
第5章 數字信號復接——PDH與SDH
5.1 準同步數字體係(PDH)
5.1.1 數字復接的基本概念
5.1.2 同步復接與異步復接
5.1.3 PCM零次群和PCM高次群
5.1.4 PDH的網絡結構
5.1.5 PDH的弱點
5.2 同步數字體係(SDH)
5.2.1 SDH的基本概念
5.2.2 SDH的速率體係
5.2.3 SDH的基本網絡單元
5.2.4 SDH的幀結構
5.2.5 SDH的復用映射結構
5.2.6 映射
5.2.7 定位
5.2.8 復用
5.2.9 SDH光接口、電接口技術標準
小結
習題
第6章 數字信號傳輸
6.1 數字信號傳輸基本理論
6.1.1 數字信號傳輸方式
6.1.2 數字信號波形與功率譜
6.1.3 基帶傳輸係統的構成
6.1.4 數字信號傳輸的基本準則(間乾擾的條件)
6.2 傳輸碼型
6.2.1 對傳輸碼型的要求
6.2.2 常見的傳輸碼型
6.2.3 傳輸碼型的誤碼增殖
6.2.4 傳輸碼型特性的分析比較
6.3 數字信號的基帶傳輸
6.3.1 基帶傳輸信道特性
6.3.2 再生中繼係統
6.3.3 再生中繼係統的誤碼性能
6.4 數字信號的頻帶傳輸
6.4.1 頻帶傳輸係統的基本結構
6.4.2 數字調製
6.4.3 光縴數字傳輸係統
6.4.4 數字微波傳輸係統
6.4.5 數字衛星傳輸係統
6.5 SDH傳輸網
6.5.1 SDH傳輸網的拓撲結構
6.5.2 SDH自愈網
6.5.3 SDH傳輸網的分層結構
6.5.4 SDH傳輸網的網同步
6.5.5 SDH傳輸網的規劃設計
6.5.6 基於SDH的MSTP技術
6.5.7 SDH傳輸網在光縴接入網中的應用
6.5.8 SDH傳輸網在ATM網中的應用
6.5.9 SDH傳輸網在寬帶IP網絡中的應用
小結
習題
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《數字通信原理（第3版）（普通高等教育“十一五”規劃教材）》圖書簡介 概述 《數字通信原理（第3版）》並非一本簡單的教材，它是一部係統梳理數字通信領域核心概念、 fundamental 理論與關鍵技術，並麵嚮高等教育教學需求精心打磨的學術專著。本書旨在為讀者構建一個紮實而全麵的數字通信知識體係，使其能夠深入理解現代通信係統的工作原理，掌握分析和設計數字通信係統的基本方法，並為進一步的科研探索或工程實踐奠定堅實基礎。作為普通高等教育“十一五”規劃教材，本書的設計充分考慮瞭當前通信行業的發展趨勢和高校教學的實際情況，力求在理論深度、內容廣度以及知識更新上達到科學、嚴謹、前瞻的統一。 內容特色與結構安排 本書的編寫遵循瞭從基礎到深入，從理論到應用的邏輯順序，共分為十四章，層層遞進，環環相扣。 第一部分：通信係統基礎與信號處理 緒論： 本章為讀者構建瞭數字通信的宏觀圖景，從通信係統的基本構成齣發，闡述瞭數字通信相較於模擬通信的優勢，以及數字通信在現代社會中的重要地位和發展曆程。它不僅勾勒瞭通信係統的整體框架，也為後續內容的學習設定瞭方嚮。 確定性信號的變換與錶示： 深入探討瞭信號的數學描述，包括傅裏葉級數、傅裏葉變換等核心工具，以及它們的性質和應用。這為理解信號的頻譜特性、以及信號在不同係統中的行為提供瞭必要的數學基礎。本章特彆強調瞭信號在頻域和時域之間的相互轉換，這是分析和設計綫性時不變係統的關鍵。 隨機信號的描述與分析： 麵對通信係統中不可避免的噪聲和乾擾，本章詳細介紹瞭隨機信號的統計特性，如概率密度函數、期望、方差、自相關函數、功率譜密度等。這些概念是理解和量化噪聲影響，以及設計抗噪聲技術的基礎。讀者將學會如何用統計學的方法來刻畫和分析這些不可預測的信號。 信息論基礎： 信息論是數字通信的理論基石。本章介紹瞭信息量的概念、熵、互信息等核心理論，並闡述瞭香農（Shannon）定理的深遠意義，即信道容量的概念。這部分內容揭示瞭信息傳輸的理論極限，為高效編碼和調製方案的設計提供瞭指導原則。 信道與噪聲： 本章係統地分析瞭通信信道的類型及其特性，特彆是將重點放在瞭影響數字信號傳輸質量的各種噪聲源（如熱噪聲、散粒噪聲等）及其數學模型。理解信道的特性和噪聲的分布，是設計性能優越的通信係統的先決條件。 第二部分：數字基帶傳輸 基帶信號的傳輸： 這一部分聚焦於數字信號在無載波情況下的傳輸。本章深入講解瞭基帶信號的碼型（如單極性、雙極性、曼徹斯特碼等）及其頻譜特性，並提齣瞭理想的基帶傳輸係統模型，探討瞭奈奎斯特準則（Nyquist criterion）等能夠實現無碼間串擾傳輸的條件。 最佳接收： 在存在噪聲和乾擾的情況下，如何從接收到的信號中準確地恢復原始信息是關鍵。本章介紹瞭匹配濾波器（matched filter）的設計，並推導瞭其在AWGN（加性高斯白噪聲）信道下的最佳性能，即最小概率的誤符號率。這是實現高效數據恢復的核心技術。 綫性均衡： 實際信道往往存在碼間串擾（ISI），它會嚴重影響接收端的判決。本章詳細介紹瞭綫性均衡器的原理和設計方法，如決定反饋均衡（DFE）和最小二乘均衡（MSE），用於補償信道的失真，從而減小ISI的影響。 同步技術： 數字通信係統需要精確的定時同步和載波同步纔能正確地進行解調和判決。本章詳細闡述瞭各種同步技術的原理，包括定時同步（如早-晚法、最大似然估計法）和載波同步（如科斯塔斯環、PLL），並分析瞭它們在不同場景下的性能錶現。 第三部分：數字帶通傳輸 帶通信號的傳輸： 將數字基帶信號調製到高頻載波上進行傳輸是遠距離通信的必然選擇。本章介紹瞭常用的數字調製技術，如振幅鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK）等。讀者將瞭解這些調製方式的原理、功率譜以及它們在AWGN信道下的誤符號率性能。 正交幅度調製（QAM）與相乾解調： QAM是一種將ASK和PSK結閤的調製方式，具有更高的頻譜效率。本章詳細講解瞭QAM的原理，以及在接收端進行相乾解調（coherent demodulation）的關鍵步驟和技術。 非相乾解調： 在某些應用場景下，相乾解調難以實現。本章介紹瞭非相乾解調（non-coherent demodulation）技術，如基於包絡檢測的方法，並分析瞭其性能損失。 聯閤通信與等化： 本章討論瞭在聯閤考慮通信和均衡時，如何通過聯閤優化信道編碼和均衡器來進一步提高係統的整體性能。 高級調製與信道編碼： 隨著通信速率的不斷提高，更高效的調製方式和強大的糾錯能力變得尤為重要。本章介紹瞭如GMSK、π/4-QPSK等一些先進的調製技術，並為後續的信道編碼部分奠定瞭基礎。 第四部分：信道編碼與差錯控製 信道編碼基礎： 信道編碼是提高數字通信可靠性的核心手段。本章介紹瞭信道編碼的基本概念，如編碼增益、碼率、漢明距離等，並重點講解瞭綫性分組碼，包括其代數結構、譯碼方法（如硬判決、軟判決）以及性能分析。 捲積碼： 捲積碼是另一類重要的綫性分組碼，它具有更強的糾錯能力，尤其是在連續流數據傳輸中。本章詳細介紹瞭捲積碼的生成、編碼和譯碼算法，如維特比（Viterbi）算法，並分析瞭其在不同碼率和約束長度下的性能。 Turbo碼與LDPC碼： 為瞭突破香農限，新一代的糾錯編碼技術應運而生。本章介紹瞭Turbo碼和LDPC碼這兩種高性能的現代編碼技術，探討瞭它們的結構、譯碼算法以及在近乎香農限的性能錶現，是理解現代通信係統（如5G）的關鍵。 交織技術： 交織（interleaving）是一種能夠有效對抗突發性錯誤的技術。本章介紹瞭各種交織器的設計原理和作用，以及它如何與信道編碼協同工作，提高係統的抗突發錯誤能力。 第五部分：通信係統性能分析與現代通信技術 通信係統性能分析： 本章係統地總結瞭通信係統的基本性能指標，如誤符號率（SER）、誤比特率（BER）、信噪比（SNR）和信道容量等，並提供瞭在不同信道模型下進行係統性能分析的方法。 多用戶通信： 隨著用戶數量的爆炸式增長，多用戶接入成為現代通信係統的核心問題。本章介紹瞭多址技術，如頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）和空分多址（SDMA），並深入探討瞭其工作原理和性能特點。 無綫通信係統： 鑒於無綫通信的普遍性，本章專門討論瞭無綫信道的特點（如衰落、乾擾）以及相應的解決方案，例如分集技術、均衡技術和功率控製等。 現代通信技術展望： 本章對數字通信的未來發展方嚮進行瞭展望，包括軟件無綫電、認知無綫電、光通信、量子通信等前沿技術，為讀者提供瞭更廣闊的視野，激發其對未來通信技術的研究興趣。 目標讀者 本書主要麵嚮高等院校通信工程、電子信息工程、計算機科學與技術等相關專業本科生和研究生。同時，它也非常適閤從事通信係統設計、研發、測試的工程技術人員，以及對數字通信技術感興趣的科研人員。 本書的價值 《數字通信原理（第3版）》不僅僅是一本知識的匯集，更是一套嚴謹的思維訓練工具。通過本書的學習，讀者能夠： 1. 建立堅實的理論基礎： 深刻理解數字通信係統的數學模型、信號處理原理、信息論基礎及各種關鍵技術。 2. 掌握分析設計方法： 學會如何分析數字通信係統的性能，並掌握設計各種模塊（如濾波器、均衡器、編碼器、調製解調器）的基本方法。 3. 緊跟技術前沿： 瞭解現代通信係統中廣泛應用的技術，並對未來的發展趨勢有初步認識。 4. 培養解決實際問題的能力： 通過理論聯係實際，為解決通信工程中的具體問題提供理論指導和方法論支持。 總之，《數字通信原理（第3版）》是一部集權威性、係統性、前瞻性於一體的數字通信領域經典教材，它將陪伴讀者在數字通信的精彩世界中，遨遊知識的海洋，探索技術的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我感到欣慰的一點是，它似乎真正理解瞭“普通高等教育‘十一五’規劃教材”這個定位所承載的使命——即麵嚮廣大工科院校的教學需求，而不是僅僅為研究生階段的專題研究服務。它的大部分內容都聚焦於數字通信係統中最核心、最基礎、也是應用最廣泛的技術棧，比如基帶傳輸、帶通傳輸的基本原理、時鍾同步和載波恢復等。我記得我們在課程設計中需要實現一個簡單的FSK係統，書中關於相乾解調和非相乾解調的對比分析，以及它們各自的性能損失，為我們的設計提供瞭堅實的理論基礎和明確的優化方嚮。它沒有過多糾纏於那些極其小眾的、尚未大規模商用的前沿技術細節，而是確保瞭讀者在學完之後，能夠紮實地掌握現代通信係統工程實現所必需的核心知識體係，足以應對絕大多數初級和中級的工程職位要求，是真正意義上的實用型教材。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計真是讓人眼前一亮，那種沉穩的藍色調，配上簡潔的字體排版，透露齣一種嚴謹又專業的學術氣息。我剛拿到手的時候，就忍不住翻閱瞭一下目錄，內容劃分得非常清晰閤理，從最基礎的信號錶示到復雜的編碼調製技術，脈絡非常清晰。特彆是關於信道編碼那一部分，作者似乎用瞭大量的篇幅來闡述各種糾錯碼的原理和實際應用案例，看得齣來編者在確保理論深度與工程實踐之間找到瞭一個很好的平衡點。我個人對其中關於功率譜密度的講解印象尤為深刻，很多教科書在這裏總是過於抽象，但這本書通過一些非常直觀的圖示和生動的比喻，讓原本枯燥的傅裏葉變換在頻域中的意義變得豁然開朗。我記得有一章專門討論瞭噪聲對數字係統性能的影響，它不僅給齣瞭標準的數學模型，還結閤瞭實際通信係統中的高斯白噪聲環境進行分析，這種貼近實際的教學方式，極大地激發瞭我繼續鑽研下去的興趣。總而言之，這本書的裝幀和整體結構都體現瞭極高的專業水準，是作為一本核心教材的絕佳選擇。

評分☆☆☆☆☆

我接觸過好幾本數字通信方麵的教材，很多作者在闡述隨機過程和信息論基礎時，總是喜歡堆砌晦澀的數學公式，讀起來令人望而卻步。但這本書的處理方式非常“人性化”。它沒有迴避必要的數學推導，但總是在關鍵的數學步驟之前，用一段通俗易懂的文字來鋪墊引入，解釋為什麼需要引入這樣的數學工具，它在物理世界中對應著什麼現象。比如講解香農定理時，作者先是引入瞭信息熵的概念，用擲骰子和拋硬幣的例子來比喻不確定性，這纔自然地引齣信道容量的上限。這種由淺入深的敘述節奏，讓初學者可以平穩過渡到復雜的概率論和隨機過程的背景知識。在我看來，一本好的教材，其價值不僅在於傳授知識，更在於培養讀者的數學直覺和工程思維，而這本書恰恰在這一點上做得非常齣色，它將嚴謹的數學與清晰的物理圖像完美地融閤在瞭一起，讀起來毫不費力。

評分☆☆☆☆☆

我對教材的排版和圖錶的清晰度有著近乎苛刻的要求，因為在學習信號處理類課程時，一張模糊不清的圖形可能導緻對整個概念的誤解。在這方麵，這本《數字通信原理》的錶現堪稱典範。無論是眼圖的繪製、眼圖的張開程度分析，還是不同調製方式下的誤碼率（BER）麯綫圖，所有圖形都采用瞭高質量的矢量或高分辨率位圖，綫條銳利，標注清晰，即使是打印成黑白復印件，核心信息也不會丟失。特彆要提一下的是，書中關於判決器設計的那幾頁，將理想判決器、限幅判決器和基於能量的判決器的邏輯流程圖畫得極其精煉，每一個邏輯門和信號路徑都標注得一清二楚，這比單純的文字描述效率高齣百倍。而且，全書的術語使用高度一緻，幾乎沒有齣現一個詞語在不同章節被賦予兩種不同含義的情況，這對於保持閱讀的連貫性和準確性是至關重要的。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我是一個非常注重習題和案例的讀者，如果一本書光有理論而沒有足夠的練習來鞏固，那對我來說價值就大打摺扣瞭。幸運的是，這本教材在每章的末尾都配備瞭數量可觀且難度梯度適中的習題組。我花瞭一個下午的時間嘗試解答瞭其中幾道關於匹配濾波器的設計題，它們的設置非常巧妙，不僅僅是簡單的公式代入，更要求讀者理解在特定信噪比約束下如何優化濾波器參數。更讓我感到驚喜的是，有些章節後麵還附帶瞭“深入探討”或者“前沿展望”的小節，這簡直是為那些希望超越課堂要求的學生量身定做的“加餐”。比如，在提到MPSK和MQAM調製時，它不僅僅停留在星座圖的層麵，還簡要提及瞭它們在實際移動通信係統中可能遇到的非理想信道問題。雖然這些深入內容沒有給齣詳細的解題步驟，但其提齣的問題極具啓發性，足以引導我們去查閱更高級的參考資料。這種“授人以漁”的教學設計，遠比那種事無巨細的解析要高明得多。