通信系统原理/普通高等院校“十二五”规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王虹 编

图书标签:

• 通信原理
• 通信系统
• 信号与系统
• 信息论
• 无线通信
• 高等教育
• 教材
• 电子工程
• 通信工程
• 模拟电路

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118093636

版次：1

商品编码：11516368

包装：平装

丛书名： 普通高等院校“十二五”规划教材

开本：16开

出版时间：2014-08-01

用纸：胶版纸

页数：294

字数：436000

正文语种：中文

内容简介

王虹主编的《通信系统原理》以通信系统为主线 ，以数字通信为重点，全面讲解了通信系统中的信号 分 析、调制解调、性能分析等基本原理和基本技术，此 外还包括了现代调制技术的内容。 从全书到各章节内容安排，都力争以系统的方式呈现 ，以使读者建立清晰的学习思 路。 全书分8章，第1章是绪论，第2章是数学基础， 为后面章节的学习提供保障，第 3～6章是基本调制技术，第7章是现代调制技术，第8 章是纠错编码技术。本书的 特点是系统突出，简化了不必要的公式推导，强调公 式的物理意义和应用，通俗易懂， 可读性强。每一章均给出思考题和习题。 本书可供高等学校通信类、电子工程类、信息类 专业的师生使用，也可作为相关 科研人员的参考书。

内页插图

目录

第1章 通信系统概述
1.1 通信的历史回顾
1.2 通信系统的组成
1.3 信道
1.3.1 信道的分类
1.3.2 常用信道
1.3.3 恒参信道对信号传输的影响
1.3.4 随参信道对信号传输的影响
1.4 噪声
1.4.1 噪声来源
1.4.2 噪声分类
1.4.3 高斯白噪声
1.5 无线频谱管理及通信频带划分
1.6 通信系统的性能指标
1.6.1 模拟通信系统性能
1.6.2 数字通信系统性能
1.7 小结
思考题
习题
第2章 通信信号分析
2.1 确知信号分析方法
2.1.1 信号的频谱和频谱密度
2.1.2 信号的功率谱密度和能量谱密度
2.1.3 希尔伯特变换(HilbertTransform)
2.2 随机信号分析方法
2.2.1 随机过程
2.2.2 平稳随机过程
2.2.3 高斯随机过程
2.2.4 窄带高斯噪声
2.2.5 正弦波加窄带高斯噪声
2.3 随机过程通过线性系统
2.3.1 信号通过线性系统的不失真条件
2.3.2 随机过程通过线性系统的特性
2.4 小结
思考题
习题
第3章 模拟调制系统
3.1 引言
3.2 幅度调制原理
3.2.1 AM调制
3.2.2 DSB调制
3.2.3 SSB调制
3.2.4 VSB调制
3.3 线性调制系统的抗噪声性能
3.3.1 分析模型
3.3.2 性能分析指标
3.3.3 抗噪声性能分析
3.4 角度调制原理
3.4.1 角度调制的基本概念
3.4.2 调频信号的产生和解调
3.5 调频系统的抗噪声性能
3.5.1 分析模型
3.5.2 输入信噪比
3.5.3 大信噪比时的系统抗噪声性能
3.5.4 小信噪比时的门限效应
3.6 信道的频分复用
3.6.1 信道复用
3.6.2 频分复用
3.7 各类模拟调制系统性能比较
3.8 模拟调制系统载波同步原理
3.8.1 载波同步
3.8.2 载波同步器性能指标
3.9 小结
思考题
习题
第4章 数字信号的基带传输
4.1 数字基带信号波形与频谱
4.1.1 基本的数字基带信号波形
4.1.2 基带信号的频谱
4.2 基带传输的常用码型
4.2.1 二元码
4.2.2 三元码
4.3 无码间干扰的基带传输
4.3.1 无码间干扰基带系统的时域和频域条件
4.3.2 理想低通系统的无码间干扰传输
4.3.3 滚降低通系统的无码间干扰传输
4.4 无码间干扰基带系统的噪声性能
4.5 眼图
4.6 部分响应系统
4.6.1 第1 类部分响应波形
4.6.2 部分响应系统的一般形式
4.7 位同步
4.7.1 外同步法
4.7.2 自同步法
4.8 均衡技术
4.8.1 线性均衡
4.8.2 非线性均衡
4.8.3 均衡器的调整
4.8.4 频域均衡
4.9 小结
思考题
习题
第5章 模拟信号数字化
5.1 概述
5.2 脉冲编码调制PCM
5.2.1 PCM系统模型
5.2.2 PCM术语说明
5.2.3 PCM系统的奈奎斯特带宽
5.3 模拟信号的抽样
5.3.1 抽样定理
5.3.2 实际抽样
5.4 抽样信号的量化
5.4.1 基本概念
5.4.2 均匀量化及其量化性能
5.4.3 非均匀量化
5.5 量化信号的编码
5.5.1 自然二进制码和折叠二进制码
5.5.2 电话信号的编译码
5.5.3 电话信号的编译码器
5.6 PCM系统的抗噪声性能
5.6.1 概述
5.6.2 自然二进制码的误码噪声功率
5.6.3 折叠二进制码的误码噪声功率
5.6.4 PCM系统的输出信噪比
5.7 差分脉冲编码调制DPCM
5.8 增量调制DM
5.9 PCM信号的时分复用和复接
5.9.1 复用和复接的概念
5.9.2 PCM基群帧结构及数字复接系列
5.9.3 数字复接技术PDH和SDH
5.10 帧同步
5.10.1 帧同步码的插入方式
5.10.2 帧同步码
5.10.3 帧同步码的识别
5.11 小结
思考题
习题
第6章 基本的数字调制技术
6.1 二进制数字信号的调制
6.1.1 二进制振幅键控(2 ASK)
6.1.2 二进制频移键控(2 FSK)
6.1.3 二进制相移键控(2 PSK与2 DPSK)
6.2 二进制数字解调技术与抗噪声性能
6.2.12 ASK信号的解调
6.2.2 2 FSK信号的解调
6.2.3 2 PSK与2 DPSK信号的解调
6.3 四进制数字信号的调制解调
6.3.1 四相相移键控(QPSK)
6.3.2 差分四相相移键控(DQPSK)
6.4 载波同步
6.4.1 直接提取法
6.4.2 插入导频法
6.5 小结
思考题
习题
第7章 现代调制技术
7.1 正交振幅调制(QAM)
7.1.1 QAM调制原理
7.1.2 QAM解调原理
7.1.3 QAM系统性能
7.2 最小频移键控与高斯最小频移键控
7.2.1 最小频移键控MSK
7.2.2 MSK信号的正交调制与解调
7.2.3 ：MSK的性能
7.2.4 高斯最小频移键控(GMsK)
7.3 正交频分复用(OFDM)
7.3.1 OFDM基本原理
7.3.2 OFDM信号调制与解调
7.4 伪随机序列
7.4.1 概述
7.4.2 m序列
7.4.3 Gold序列
7.5 扩频通信
7.5.1 概述
7.5.2 扩频通信特点
7.5.3 直接序列扩频(DS扩频)
7.5.4 跳频扩频(FH扩频)
7.6 小结
思考题
习题
第8章 纠错编码技术
8.1 纠错编码的基本概念
8.1.1 错码的分类
8.1.2 差错控制方法
8.1.3 错码控制编码基本原理
8.1.4 码距与纠检错性能
8.1.5 纠错编码的效用
8.2 几种简单的纠错编码
8.3 线性分组码
8.3.1 基本概念
8.3.2 监督矩阵
8.3.3 生成矩阵
8.3.4 汉明码编译码电路
8.3.5 线性分组码的变形
8.3.6 线性分组码的误码性能
8.4 循环码
8.4.1 循环码特性
8.4.2 码多项式的模运算
8.4.3 生成多项式
8.5 循环码的编译码方法
8.5.1 循环码的编码
8.5.2 循环码译码
8.6 实用循环码
8.6.1 循环冗余校验码(CRC)
8.6.2 BCH码
8.6.3 里德一索洛蒙码(RS码)
8.6.4 法尔码(Fire码)
8.7 卷积码
8.7.1 解析表示
8.7.2 图解表示
8.7.3 卷积码的距离特性
8.7.4 卷积码译码
8.8 网格编码调制
8.8.14 状态8 PSK网格编码调制
8.8.2 TCM码设计原则
8.8.3 TM编码增益
8.9 级联码与Turbo码
8.9.1 级联码
8.9.2 Turbo码
8.10 低密度奇偶校验(LDPC)码
8.11 小结
思考题
习题
附录1 常用傅里叶变换对
附录2 贝塞尔函数值表
附录3 数字基带信号功率谱公式推导
附录4 误差函数表
附录5 常用术语中英文对照

前言/序言

《信号海洋中的探索者：现代通信系统的奥秘》 在这个信息爆炸的时代，我们早已离不开瞬息万变的通信世界。从手机里流畅播放的高清视频，到跨越大陆的实时视频通话，再到无处不在的互联网服务，这一切的背后，都凝聚着无数科学家和工程师对通信原理的深刻理解和不懈追求。本书旨在带领您深入探寻现代通信系统的核心奥秘，揭示那些连接你我、驱动社会运转的无形纽带是如何构建的。 我们生活在一个由信号构成的海洋中。声音、图像、文字，甚至我们身体的生理信号，都可以被转化为电信号、光信号或无线电波，在空间的维度上旅行，传递信息。然而，这些信号在传播过程中，并非总是忠诚而完整的。它们会受到各种干扰，衰减，失真，甚至丢失。通信系统的核心任务，正是要克服这些挑战，确保信息的准确、可靠、高效地从发送端传输到接收端。 本书将从最基础的概念入手，为您构建起对通信系统全貌的认知。我们将首先探讨信息的本质，理解信息的度量单位，以及信息在不同编码方式下的表现形式。这好比是我们进入信号的海洋前，先要学会认识各种各样的“海洋生物”，了解它们的形态和特征。 接着，我们将深入研究信号的产生、调制与解调。信号的调制，就好比是为信息穿上了一件“外衣”，使其能够更好地在传输介质中“航行”。我们将详细介绍调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）等经典的模拟调制技术，理解它们如何将基带信号（原始信息信号）的特性嵌入到高频载波信号中。同时，我们也会触及数字通信的基石——数字调制技术，如幅键控（ASK）、频键控（FSK）、相键控（PSK）以及更高级的QAM（正交幅度调制），它们是如何将离散的数字信号映射到连续的载波信号上的。 解调，则是调制过程的逆向操作，是接收端从载波信号中“剥离”出原始信息的过程。我们将剖析各种解调器的原理，理解它们如何精确地还原出被调制的信息。这部分内容对于理解我们日常使用的收音机、电视机乃至手机的工作原理至关重要。 信息的传输介质，是信号“航行”的道路。本书将详细分析各种传输介质的特性，包括有线传输（如同轴电缆、光纤）和无线传输（如自由空间）。我们将探讨不同介质的带宽限制、衰减特性、噪声干扰等关键因素，以及它们对通信系统设计的影响。例如，为什么光纤能够支持超高带宽的互联网接入？为什么无线通信的距离和速率受到物理定律的制约？这些问题都将在这一部分得到解答。 噪声和失真，是信号海洋中最常见的“风浪”。噪声会干扰原始信号，导致信息丢失或错误；失真则会改变信号的波形，使其难以被准确识别。本书将深入剖析各种噪声的来源和特性，如热噪声、散粒噪声、外部干扰等，并介绍有效的抗噪声技术，例如滤波、信号再生等。同时，我们也将分析信号在传输过程中可能出现的线性失真（如频率响应不平坦）和非线性失真，并探讨相应的补偿方法。理解这些，才能明白为什么有时信号会变得模糊不清，为什么我们需要信号处理技术来“净化”信号。 为了提高信息传输的效率和可靠性，编码技术扮演着至关重要的角色。我们将介绍纠错编码，如同为信息穿上了“防护服”，能够检测甚至纠正传输过程中产生的错误。从简单的奇偶校验码、汉明码，到更强大的卷积码、里德-所罗门码，再到现代通信系统中广泛应用的Turbo码和LDPC码，我们将逐步揭示它们的设计思想和纠错能力。这就像是给信息加上了“小数点”和“校对机制”，确保了数据在传输过程中不被破坏。 信源编码，则是为了提高信息的传输效率，去除冗余信息，使信息更加“浓缩”。我们将探讨不同的信源编码方法，如霍夫曼编码、算术编码等，理解它们如何根据信源的统计特性，以更少的比特数来表示原始信息。这好比是为信息“瘦身”，让它能够更快地“游过”信号的海洋。 在数字通信领域，多址技术是允许多个用户共享同一通信资源的基石。本书将详细介绍几种主流的多址技术：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）以及目前被广泛应用的空分多址（SDMA）和正交频分复用（OFDM）。我们将分析它们的原理、优缺点以及在不同通信系统中的应用，例如，为什么手机能够同时有这么多人打电话而不会互相干扰？这其中的奥秘就在于多址技术。 最后，本书还将探讨通信系统的性能评估指标，例如信噪比（SNR）、误码率（BER）、频谱效率等。这些指标是衡量一个通信系统优劣的标准，也是指导系统设计和优化的重要依据。我们将深入理解这些指标的含义，以及如何通过各种技术手段来提升通信系统的整体性能，使其在信号的海洋中“航行”得更远、更稳、更高效。 本书力求在理论讲解清晰易懂的基础上，结合实际应用案例，让读者能够更直观地理解通信原理。我们相信，通过对本书内容的学习，您将能够更好地理解这个高度互联的数字世界，成为一名更洞察秋毫的“信号海洋探索者”。无论是对通信技术感兴趣的学生，还是希望深入了解其工作机制的从业者，亦或是对现代科技发展充满好奇的爱好者，本书都将为您打开一扇通往通信奥秘的大门。

评分☆☆☆☆☆

读完这本《通信系统原理》，我最大的感受是，它不仅仅是一本教材，更像是一本通信世界的百科全书，为我打开了一扇认识现代通信技术的大门。书中对各种信号处理技术，如傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等在通信中的应用进行了详尽的阐述，这为理解信号的频谱特性以及系统对信号的处理过程提供了强大的理论工具。我对书中关于离散时间信号处理和连续时间信号处理的区分以及它们在通信系统中的具体应用印象深刻。另外，书中对于随机过程的介绍，如平稳过程、马尔可夫链等，也为理解通信系统中的噪声和干扰提供了数学上的支撑。我尤其喜欢书中关于最佳接收机原理的讲解，通过对维纳滤波器、卡尔曼滤波器等内容的介绍，让我对如何在噪声环境中提取有用信息有了更深刻的认识。这本书的图文并茂，使得复杂的理论变得易于理解，而且案例分析也很贴切，能够帮助读者将理论知识与实际应用联系起来。这是一本值得反复研读、细细品味的佳作。

评分☆☆☆☆☆

这本《通信系统原理》无疑是为那些渴望深入理解现代通信技术精髓的读者量身打造的。刚翻开书，我就被其严谨的逻辑和清晰的结构所吸引。作者并没有直接抛出复杂的公式和理论，而是循序渐进地引导读者进入通信的世界。从基本的信号表示、频谱分析，到调制解调的技术演进，每一个概念都得到了详尽的阐述，并且常常配以生动形象的比喻和图示，这对于我这样一个初学者来说，无疑是巨大的福音。书中对各种调制方式，比如AM、FM、PSK、QAM等，都进行了深入的剖析，不仅仅是数学模型，更重要的是对其优缺点、适用场景进行了细致的对比分析。特别是关于信道模型的部分，作者对加性高斯白噪声、衰落信道等进行了详细的讨论，并且引入了多种信道编码技术，如海明码、卷积码、Turbo码等，这些都为理解通信系统的鲁棒性奠定了坚实的基础。我尤其欣赏书中对于信息论基础的介绍，虽然篇幅不至于过长，但足以让读者明白香农限的意义以及信息传输的理论极限，这对于理解现代通信系统设计的目标非常有帮助。总而言之，这本书为我构建了一个扎实的通信系统理论框架，为我进一步学习更前沿的通信技术打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

对于《通信系统原理》这本教材，我的评价是：它以一种极具启发性的方式，带领读者穿越通信技术的层层迷雾。书中在介绍各种通信协议和标准时，虽然没有直接给出所有细节，但通过对底层原理的深入分析，让我能够举一反三，理解不同协议的设计思想和权衡。我对于书中关于信息源编码的章节印象尤为深刻，对霍夫曼编码、算术编码等无损编码方法的讲解，以及对预测编码、变换编码等有损编码方法的介绍，都让我明白了如何高效地表示信息。同时，书中对信道编码的讨论，特别是纠错码的原理，比如 BCH码、里德-所罗门码等，为理解数据传输的可靠性提供了坚实的理论基础。书中还对数字通信系统中的同步问题进行了详细的讨论，包括载波同步、位同步等，这些都是实际系统中至关重要但又容易被忽视的环节。整本书的语言风格简洁明了，逻辑严密，阅读起来畅快淋漓。对于任何希望透彻理解通信系统工作机制的读者，本书都是一本极具价值的参考书。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚刚接触通信领域的学生，我对于《通信系统原理》这本书的评价是：既有深度又不失广度。书中对通信系统各个环节的拆解非常到位，从信源编码到信道编码，从调制解调到接收端解码，每一个步骤都进行了详尽的推导和解释。我尤其赞赏书中对信噪比、误码率等关键性能指标的分析，通过对不同调制解调方案在不同信噪比下的性能曲线进行对比，能够直观地理解各种技术的优劣。书中还涉及了部分多径传播、频率选择性衰落等复杂信道环境下的通信问题，并给出了相应的解决方案，例如使用均衡器来补偿信道失真。这对于理解无线通信面临的挑战至关重要。此外，书中对信息论的基本概念，如熵、互信息等，也进行了清晰的介绍，这有助于理解信息传输的极限和编码的意义。虽然这本书的篇幅较长，但内容编排合理，逻辑清晰，可以帮助读者逐步建立起对整个通信系统的宏观认识。对于想要深入研究通信原理，并且希望打牢理论基础的读者，这本书绝对是首选。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉就像是一位经验丰富的通信工程师在耳边娓娓道来，将深奥的原理化繁为简。虽然是“十二五”规划教材，但它的内容并不显陈旧，反而触及了许多通信系统设计的核心要素，并且引申出了许多值得深思的问题。例如，在讨论多用户接入技术时，书中不仅介绍了FDMA、TDMA、CDMA等经典方法，还对OFDMA和SDMA等现代技术进行了较为深入的探讨，并且对它们在3G、4G甚至5G等移动通信系统中的应用进行了展望。这种前瞻性让我对通信技术的发展脉络有了更清晰的认识。此外，书中对数字信号处理在通信系统中的应用也进行了精彩的论述，包括采样定理、量化、编码等基础知识，以及滤波器设计、均衡器等高级应用。我特别喜欢书中关于功率谱密度和自相关函数的讲解，通过这些工具，我们可以更好地理解信号的特性以及系统对信号的处理能力。整本书的语言风格比较学术化，但并不枯燥，字里行间透着对学科的热爱和严谨的态度。对于想要系统学习通信理论，并且希望在实际工程应用中能够融会贯通的读者来说，这本书无疑是一本不可多得的宝藏。