现代通信系统/高等学校信息工程类“十二五”规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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鲜继清，张德民 编

图书标签:

• 通信系统
• 现代通信
• 信息工程
• 通信原理
• 信号处理
• 无线通信
• 移动通信
• 数字通信
• 教材
• 高等教育

出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560612041

版次：1

商品编码：11558931

包装：平装

丛书名： 高等学校信息工程类“十二五”规划教材

开本：16开

出版时间：2003-02-01

用纸：胶版纸

页数：368

字数：543000

正文语种：中文

内容简介

　　《现代通信系统/高等学校信息工程类“十二五”规划教材》编著鲜继清、张德民。《现代通信系统/高等学校信息工程类“十二五”规划教材》内容提要：现代通信系统是现代通信技术的集成，是信息技术的重要组成部分。本书主要讲述现代通信的基本特征、特点及现代通信系统的基本概念和几类应用较广的系统。着重介绍各种现代数字通信技术，较好地反映了当代通信技术最新进展，是本书的最大特点。本教材的主要内容有：数字通信基本概念、信源数字编码技术、现代数字交换技术、数字通信系统概述、数字光纤通信系统、数字微波与卫星通信系统、数字移动通信系统和现代通信系统与通信网等。　　本教材采用分散式结构编写，既做到前后呼应，自成统一体，又可分拆，自成章节，读者可根据需要选学。本书可作为高等学校非通信类专业的学生学习信息技术的教材和参考书，也可作为从事信息产业的有关技术及管理人员的培训和参考用书。

内页插图

目录

第1章 现代通信基本概念1.1 人类科技进步的产物——现代通信1.2 现代通信的基本特征——数字化1.3 现代通信的特点及主要内容习题第2章 信源数字编码技术2.1 概述2.2 模拟信号时域离散化与抽样定理2.3 语音数字编码技术2.4 数字音频编码标准2.5 图像编码技术2.6 图像压缩编码标准习题第3章 现代数字交换技术3.1 概述3.2 程控交换技术3.3 分组交换技术3.4 ATM交换技术习题第4章 数字通信系统概述[STBZ]4.1 数字通信系统模型4.2 数字复接技术4.3 数字传输信号帧结构4.4 数字传输信号的处理4.5 数字信号的调制与解调习题第5章 数字光纤通信系统5.1 数字光纤通信系统概述5.2 PDH数字光纤传输系统5.3 SDH光同步数字传输系统5.4 SDH传送网5.5 SDH系统同步与定时5.6 光波分复用系统5.7 全光通信系统习题第6章 数字微波与卫星通信系统6.1 数字微波通信系统概述6.2 SDH数字微波通信系统6.3 卫星通信系统6.4 通信卫星6.5 数字卫星通信系统6.6 卫星地球站6.7 数字卫星通信系统范例习题第7章 数字移动通信系统7.1 移动通信概述7.2 蜂窝模拟移动通信（TACS）系统7.3 蜂窝数字移动通信（GSM）系统7.4 GSM系统的主要技术与设备7.5 CDMA移动通信系统7.6 数字移动通信的发展习题第8章 现代通信系统与通信网8.1 通信系统与通信网8.2 现代通信网分类8.3 通信网的发展习题

前言/序言

现代通信系统 内容简介 本书是一部面向高等学校信息工程类专业的教材，旨在系统性地阐述现代通信系统的基本原理、关键技术和发展趋势。全书共分为十八章，内容涵盖了从基础的信号与系统分析，到复杂的数字调制解调、信道编码，再到现代通信系统中的核心技术如多址技术、移动通信、光纤通信、无线传感器网络以及未来通信的展望。教材在内容组织上力求逻辑清晰，由浅入深，理论联系实际，并配以丰富的例题和习题，帮助读者建立扎实的理论基础，掌握解决实际通信工程问题的能力。 第一章 绪论 本章作为全书的开篇，首先对通信的定义、发展历程及其在现代社会中的重要地位进行了概述。接着，阐述了通信系统的基本组成部分，包括信源、信宿、发送设备、接收设备、传输媒质和调制解调器等。在此基础上，引出了通信系统的分类方式，如模拟通信与数字通信、有线通信与无线通信、单工、半双工与全双工通信等。最后，对现代通信系统面临的主要挑战和发展趋势进行了初步的探讨，为后续章节的学习奠定宏观的认识框架。 第二章 信号与系统基础 本章是理解后续章节内容的基础。首先，详细介绍了各种常见的信号类型，包括连续时间信号与离散时间信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号，并着重讲解了信号的傅里叶级数与傅里叶变换，以及它们在信号分析中的作用。其次，系统地阐述了线性时不变（LTI）系统的概念、特性和描述方法，包括卷积积分、系统函数和频率响应。此外，还介绍了随机信号及其统计特性，为理解噪声和信息传输中的不确定性奠定基础。 第三章 模拟调制技术 本章聚焦于模拟通信系统中常用的调制技术。首先，对调制的概念、目的和分类进行了介绍。随后，详细讲解了调幅（AM）系统，包括其原理、性能指标（如功率效率、带宽占用）以及不同形式的AM（DSB、DSB-SC、SSB、VSB）。接着，深入分析了调频（FM）和调相（PM）技术，阐述了它们在提高抗噪声能力方面的优势，并讨论了它们的优缺点。最后，对模拟调制的整体性能和应用场景进行了总结。 第四章 数字基带传输 本章主要探讨数字信号在不经过载波调制的基带传输方式。首先，介绍了数字基带传输的基本概念和分类，如单极性、双极性、归零和不归零码。其次，详细分析了脉冲幅度调制（PAM）以及其不同类型，并讨论了基带传输中可能出现的码间串扰问题。在此基础上，引入了匹配滤波器和最佳接收的概念，阐述了如何最大限度地提高信号传输的可靠性。最后，对基带传输的性能和限制进行了评估。 第五章 数字带通传输 本章转向数字信号在带通传输的场景，即信号被调制到某个载波频率上进行传输。首先，系统地介绍了数字带通调制的基本原理，包括载波的相位、频率和幅度如何携带信息。随后，逐一详细讲解了几种主流的数字带通调制方式：幅度键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK），并进一步介绍了它们的高级形式，如正交相移键控（QPSK）和 M 进制相移键控（M-PSK）。接着，深入分析了这些调制方式的性能指标，如错误概率、功率谱密度和带宽效率。最后，对不同数字带通调制方式的优劣和适用范围进行了比较。 第六章 最大似然估计与最佳接收 本章聚焦于通信接收端如何从噪声干扰的信号中尽可能准确地恢复原始信息。首先，引入了统计决策理论，并详细讲解了最大似然估计（MLE）的基本思想。在此基础上，推导出了最佳接收器的形式——匹配滤波器，并分析了其在特定信道条件下的性能。随后，讨论了线性多符号接收器和最小均方误差（MMSE）估计器，以及它们在解决更复杂信道模型下的应用。本章强调了在噪声环境下提高接收机性能的关键。 第七章 离散信道与信源编码 本章将探讨离散信道和对信源信息进行压缩的信源编码技术。首先，介绍了离散信道的概念，如二元对称信道（BSC）和离散无记忆信道（DMC），并引入了信道容量的概念。随后，详细阐述了信源编码的目的和基本原理，即如何用最少的比特来表示信源信息，同时又不损失信息（无损信源编码）或损失极少信息（有损信源编码）。重点讲解了熵的概念，以及霍夫曼编码、算术编码等经典的无损信源编码算法，并讨论了它们在实际中的应用。 第八章 线性分组码 本章开始进入纠错编码的范畴，具体介绍线性分组码。首先，阐述了纠错编码的基本思想，即在信息中添加冗余位，以便在接收端检测和纠正错误。随后，详细介绍了线性分组码的数学原理，包括生成矩阵、校验矩阵、码字、重量和最小距离等概念。接着，重点讲解了海明码（Hamming Code）这一典型的线性分组码，包括其结构、编码和译码方法。最后，对线性分组码的性能和局限性进行了分析。 第九章 卷积码 本章继续深入探讨纠错编码，介绍卷积码。与分组码将信息分割成固定长度的块进行编码不同，卷积码是将信息比特流进行“滑动”编码，使得输出的码字与输入的多个信息比特相关联。本章详细讲解了卷积码的编码器结构（移位寄存器和加法器）、生成多项式和状态图。随后，重点介绍了用于卷积码译码的维特比（Viterbi）算法，该算法是一种高效的最大似然译码算法。最后，分析了卷积码的性能和应用。 第十章 循环码 本章介绍循环码，这是一类特殊的线性分组码，具有很强的代数结构，便于硬件实现。首先，解释了循环码的定义，即任何码字的循环移位仍是该码字本身。随后，介绍了多项式表示法，并重点讲解了生成多项式在循环码中的作用。接着，详细介绍了 BCH 码和 RS 码（Reed-Solomon Code）这两种强大的多项式码。BCH 码能够纠正多位错误，而 RS 码作为一种非二元码，在纠错能力上尤为突出，广泛应用于存储和通信系统中。 第十一章 现代通信中的多址技术 本章探讨了在有限的通信资源下，如何允许多个用户共享同一通信链路。首先，介绍了多址技术的基本概念和必要性。随后，详细讲解了几种重要的多址技术：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）以及最新的正交频分多址（OFDMA）。每种技术都从其工作原理、优缺点、适用场景等方面进行了深入分析。特别是 CDMA 和 OFDMA，因其高效的频谱利用率和强大的抗干扰能力，在现代移动通信系统中扮演着至关重要的角色。 第十二章 移动通信系统 本章聚焦于日益普及的移动通信系统。首先，介绍了移动通信系统的基本结构，包括蜂窝结构、基站、移动台和交换中心等。随后，深入分析了移动通信中的关键技术，如切换（Handoff）、漫游（Roaming）和频率复用。接着，回顾了移动通信技术的发展历程，从第一代模拟移动通信（1G）到第二代数字移动通信（2G，如 GSM），再到第三代（3G，如 WCDMA）和第四代（4G，如 LTE）以及第五代（5G）移动通信技术，重点阐述了各代技术在速率、容量、延迟等方面的提升，以及所采用的关键技术。 第十三章 光纤通信系统 本章介绍利用光纤作为传输媒质的通信系统。首先，阐述了光纤作为通信媒介的优势，如高带宽、低损耗、抗电磁干扰等。随后，详细讲解了光纤通信系统的组成，包括光源（激光器、LED）、光电探测器（PIN、APD）、光纤本身（单模光纤、多模光纤）以及光放大器等。接着，分析了光纤通信中的关键技术，如光波长多路复用（WDM）及其不同形式（如 DWDM），以及光信号的调制和解调。最后，对光纤通信的性能和发展前景进行了展望。 第十四章 无线传感器网络（WSN） 本章关注新兴的无线传感器网络技术。首先，介绍了 WSN 的概念、特点及其在环境监测、工业控制、医疗健康等领域的广泛应用。随后，详细分析了 WSN 的体系结构，包括传感器节点、汇聚节点和网关。接着，深入探讨了 WSN 中的关键挑战，如低功耗设计、自组织网络、路由协议、数据融合和安全性问题。并介绍了针对这些挑战的一些典型解决方案和技术。 第十五章 卫星通信系统 本章介绍利用人造卫星作为中继站进行通信的系统。首先，阐述了卫星通信的基本原理和优势，如覆盖范围广、不受地域限制等。随后，详细介绍了卫星通信系统的组成，包括地面站、通信卫星本身（包括转发器、天线等）以及地面控制系统。接着，分析了不同轨道高度的卫星（如近地轨道 LEO、中地球轨道 MEO、地球同步轨道 GEO）对通信系统的影响。最后，讨论了卫星通信在广播、导航、军事通信等方面的应用。 第十六章 卫星导航系统（GNSS） 本章聚焦于全球卫星导航系统，如 GPS、GLONASS、Galileo 和北斗。首先，解释了 GNSS 的基本工作原理，即通过接收多颗卫星的信号来确定接收机的三维位置、速度和时间。随后，详细介绍了 GNSS 系统的组成，包括空间段（卫星星座）、地面控制段和用户段。接着，深入分析了 GNSS 定位误差的来源及其削弱方法，如差分 GPS（DGPS）和实时动态差分 GPS（RTK）。最后，列举了 GNSS 在交通、测绘、应急救援等领域的广泛应用。 第十七章 信息安全与编码 本章将信息安全与编码技术相结合。首先，介绍了信息安全在通信系统中的重要性，包括保密性、完整性、真实性和不可否认性。随后，详细讲解了现代密码学的基础知识，包括对称加密（如 AES）和非对称加密（如 RSA）。接着，介绍了数字签名和哈希函数在保证信息完整性和真实性方面的作用。最后，探讨了编码技术在信息安全领域的应用，如纠错码在防止数据篡改中的作用，以及一些安全通信协议（如 SSL/TLS）的实现原理。 第十八章 现代通信系统发展趋势 本章对未来通信系统的发展方向进行展望。首先，回顾了当前通信技术的发展瓶颈和面临的挑战。随后，详细探讨了下一代通信系统（如 6G）可能涉及的关键技术，包括更高频段的应用（如太赫兹）、人工智能在通信系统中的集成、万物互联（IoT）的进一步发展、空天地一体化通信以及量子通信的可能性。最后，对通信技术的发展将如何深刻影响人类社会和科技进步进行了总结和预测。 本书力求内容全面，讲解清晰，既适合作为高等学校信息工程类专业学生的入门教材，也能够作为相关领域从业人员的参考资料。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解现代通信系统的运行机制，并为未来通信技术的创新和发展奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我拿这本《现代通信系统》的时候，是抱着非常功利的目的，希望从中找到解决工作中某个技术难题的线索。出乎意料的是，这本书在理论深度上的挖掘远超我的预期。它在介绍信息论和编码理论时，对关键定理的推导过程和数学证明都非常详尽，这对于我这种喜欢刨根问底的人来说，简直是福音。我花了很长时间去理解了信道容量的概念，以及如何通过不同的编码方式来逼近这个容量。书中在讲解一些高级调制技术时，比如QAM，对星座图的设计、符号错误概率的计算都进行了非常细致的分析。而且，对于如何提高频谱效率和降低功耗这些实际工程中的重要问题，书中也提供了很多理论上的指导。我发现，很多我在实践中遇到的问题，都能在这本书的理论框架中找到解释。虽然这本书的某些章节阅读起来确实需要花费不少时间和精力，但它所带来的系统性认知提升是无可比拟的。它让我明白，很多看似复杂的通信技术，其背后都有着深刻的数学原理和工程优化。

评分☆☆☆☆☆

我一直对通信技术的演进和发展很感兴趣，所以这次毫不犹豫地选择了《现代通信系统》。这本书给我的惊喜是，它不仅仅是理论的堆砌，更包含了许多关于通信系统设计和实现的实际考量。例如，在讲到信道衰落和多径效应时，书中不仅解释了这些现象的成因，还详细介绍了相应的补偿技术，比如均衡器、分集接收等，这些都是在实际通信系统中非常关键的环节。我还注意到，书中对各种通信标准和协议的介绍也有所涉及，虽然可能不是最新最全的，但已经足够让我了解不同技术在实际应用中的落地情况。更让我印象深刻的是，书中对于一些前沿通信技术，比如OFDM、MIMO的介绍，虽然篇幅可能有限，但已经能勾勒出这些技术的轮廓，为我进一步深入学习提供了方向。这本书的语言风格比较严谨，但又不失可读性，很多概念的阐述都非常清晰。作为一名对技术应用有浓厚兴趣的学习者，这本书给了我一个很好的切入点，让我能够从理论走向实践，理解通信技术是如何服务于我们日常生活和工作的。

评分☆☆☆☆☆

这次入手了这本《现代通信系统》，刚翻开目录，我就被吸引住了。虽然我不是通信专业的科班出身，但工作接触中，对无线通信、光纤通信这些概念一直很感兴趣，总觉得这东西是现代社会运转的基石。这本书的编排方式很扎实，从最基础的信号与系统理论讲起，然后逐步深入到调制解调、信道编码、多址技术，直到最后的系统性能分析。我特别喜欢它讲解各个部分的时候，会先给出清晰的理论框架，再辅以生动的例子，甚至是一些历史发展脉络的介绍。比如讲到数字调制技术时，它不仅仅列出了ASK、FSK、PSK这些，还花了很大篇幅解释为什么需要这些调制方式，以及它们各自的优缺点，比如在抗噪声能力、频谱利用率上的权衡。这种由浅入深、循序渐进的讲解方式，让我在理解复杂概念时感到轻松不少。而且，书中的图示也画得很清晰，很多公式推导都配有详细的步骤，让我这个非专业人士也能跟着思考。虽然还没完全读完，但已经能感受到这本书的价值，它提供了一个非常全面且系统的视角来理解现代通信的方方面面，对于想深入了解这个领域的人来说，绝对是不可多得的好教材。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《现代通信系统》，我第一感觉是它非常“硬核”。我之前在研究工作中接触过一些通信原理，但总觉得有些零散，缺乏一个完整的体系。这本书恰好填补了这个空白。它从信息论的基础讲起，比如香农的信源编码和信道编码定理，让我对信息传输的极限有了更深的认识。随后，在讲解模拟通信和数字通信时，它非常详尽地分析了各种调制解调方案，包括它们的功率谱密度、误码率性能等等，很多细节都值得反复琢磨。尤其吸引我的是关于多用户通信的部分，比如TDMA、FDMA、CDMA这些技术，书中给出了非常深入的分析，让我理解了不同技术在资源分配和干扰抑制上的策略。当然，这本书的阅读门槛确实不低，需要一定的数学基础和专业背景才能完全消化。但对于那些想要在通信领域深耕的研究者或者工程师来说，它提供了一个非常坚实的基础和详尽的参考。我个人觉得，这本书更适合作为一本参考手册，遇到具体问题时，可以随时翻阅，查找相关的理论和技术细节，它提供的深度和广度，足以应对大多数复杂场景下的技术挑战。

评分☆☆☆☆☆

这次阅读《现代通信系统》的经历，让我深刻体会到了知识体系构建的重要性。我之前对通信的理解，大多是碎片化的，比如知道有Wi-Fi，知道有5G，但具体原理却一知半解。这本书就像一块磁石，把这些零散的知识点都吸附过来，形成了一个清晰、有逻辑的整体。从最基础的模拟信号处理，到数字信号的采样、量化，再到各种复杂的编码调制技术，最后到无线传输中的各种衰落和干扰，这本书几乎涵盖了现代通信系统的全貌。我特别喜欢它在讲到不同通信体制（如蜂窝通信、卫星通信）时的对比分析，能够让我清楚地认识到它们各自的特点和适用场景。书中的案例分析也很有启发性，让我能够将学到的理论知识与现实世界中的应用联系起来。虽然有些内容可能对于初学者来说稍显晦涩，但整体而言，这本书的组织结构非常合理，循序渐进，让我能够一步步建立起对现代通信系统的全面理解。对于任何想要系统学习通信技术的人来说，这本书都是一个非常好的起点，它提供的知识深度和广度，能够为后续的学习打下坚实的基础。