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叶芝慧，冯奇，卢莎 著

图书标签:

• 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
• 电磁场与电磁波

出版社： 科学出版社有限责任公司

ISBN：9787030454461

版次：01

商品编码：11780999

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-09-01

页数：396

正文语种：中文

内容简介

　　本书主要是在信息论的基础上介绍通信原理，所以整本书分为三个部分：信息论基础、信息传输原理和网络与交换。第一部分介绍通信与信息的基本概念、信号的分析、信源和信道的基本概念、信源编码和信道编码以及信息论的研究内容和应用；第二部分介绍模拟和数字通信系统、模拟和数字调制技术、复用和多址技术以及接收的基本原理；第三部分介绍现代通信网的新技术、电话网和数据通信网中的实现方式、综合业务数字网以及移动通信网等。

目录

序言
前言
第1章 绪论
1.1 通信与信息的基本概念
1.1.1 信号、信息与通信
1.1.2 信息的本质与特征
1.2 信息论与信息科学
1.2.1 信息论与信息科学
1.2.2 信息论的研究范畴
1.3 信源描述
1.3.1 离散信源
1.3.2 连续信源
1.3.3 平稳信源
1.3.4 自然语信源
1.4 通信系统的组成
1.5 数字通信
1.5.1 数字通信系统模型
1.5.2 数字通信与模拟通信的性能指标
本章小结
思考题

第2章 信号和噪声分析
2.1 确知信号分析
2.1.1 信号和系统的分类
2.1.2 信号的频谱分析
2.1.3 谱密度和帕塞瓦尔定理
2.1.4 信号通过线性系统
2.1.5 波形的相关性
2.2 随机信号分析
2.2.1 随机变量及其数字特征
2.2.2 随机过程的统计特性
2.2.3 平稳随机过程和高斯随机过程
2.2.4 随机过程通过线性系统
2.3 噪声分析
2.3.1 白噪声
2.3.2 通信系统中的噪声
2.3 _3正弦波加窄带高斯噪声
本章小结
思考题
习题

第3章 信息的度量
3.1 度量信息的思路
3.2 信息的度量
3.2.1 信源的信息熵
3.2.2 平均互信息量
3.2.3 n维随机变量的信息传递
3.2.4 离散信源的符号熵和时间熵
本章小结
习题

第4章 信源编码
4.1 信源的冗余度与编码模型
4.1.1 信源的冗余度
4.1.2 信源编码模型
4.2 最佳信源编码
4.2.1 编码效率
4.2.2 信源符号序列分组定理
4.3 无失真信源编码
4.3.1 变长码的信源编码
4.3.2 等长码的信源编码定理
4.4 常用的无失真信源编码方法
4.4.1 香农第一定理
4.4.2 香农编码
4.4.3 费诺编码
4.4.4 霍夫曼编码
4.4.5 游程编码
4.4.6 Lempel-Ziv编码
4.5 信源编码的错误扩散
4.6 信息率失真理论
4.6.1 平均失真度和信息率失真函数
4.6.2 保真度准则下的信源编码定理
4.6.3 信息价值
本章小结
习题

第5章 模拟调制技术
第6章 数字信号的基带传输
第7章 模拟信号的数字传输
第8章 数字调制技术
第9章 同步原理
第10章 信道和信道编码定理
第11章 最佳接收
第12章 信道编码
第13章 多路复用与多址技术

精彩书摘

　　《通信原理》：
　　第3章 信息的度量
　　信息是可以度量的，可度量性是信息的基本属性之一，度量信息的量就称为信息量。单符号离散信源是一种最简单而又最具有代表性的信源，我们从它的直观属性入手，分析一个随机出现的事件所携带的信息量，进而得到度量信息的数学方法，使它能够准确地描述所传输的消息。
　　3.1 度量信息的思路
　　假设用一个单符号离散信源X={x1，x2，…，xN}表示上海地区7月份的天气预报。设x1为最大可能的事件，例如，白天气温为28～32℃；xN为最小可能的事件，例如，白天气温在15℃以下。
　　第一，从直观的角度看，出现极端天气比出现常态天气带给人们的冲击会更大一些，即事件xN的出现比事件x1的出现所携带的信息量更大。由此可以合理推断信源输出的信息量应该是输出事件的概率的减函数。
　　第二，根据常识，气温的微小波动不会引起所传递信息量的急剧改变，这说明信息量应该是信源输出事件的概率的连续函数。
　　第三，假设信源事件xi能够分解成独立的几个部分，例如，假设某天的天气预报xi由气象xi1、气温xi2、风向xi3、污染指数xi4等4个部分构成，即xl={xi1，xi2，xi3，xi4}。假设这4个部分彼此独立无关，则出现随机事件xi所给出的信息量直觉上应当是分别出现xi1、xi2、xi3、xi4所得到的信息量的和。
　　此外，信源输出事件xi所包含的信息量只与它出现的概率有关，而与它的取值无关。例如，在扔硬币实验中，正面记为0，反面记为1，正面朝上或反面朝上的概率都是1／2，则它们包含的信息量相同，而与取值是1或0无关。
　　……

前言/序言

《星辰的低语：穿越宇宙的信号之旅》 简介： 浩瀚无垠的宇宙，自古以来便以其深邃的神秘吸引着人类的目光。当我们仰望星空，心中涌动的不仅是对未知的敬畏，更是对其中隐藏着的信息的无尽好奇。我们能否听见那些遥远星系传来的低语？能否捕捉到宇宙诞生之初留下的痕迹？《星辰的低语：穿越宇宙的信号之旅》将带领您踏上一场波澜壮阔的探索，揭示隐藏在星辰之间的奥秘，以及我们如何试图破译这些来自宇宙深处的信息。 这本书并非一本枯燥的技术手册，而是一部关于人类智慧、探索精神和科学突破的史诗。它将以生动形象的语言，带领读者穿越时空的界限，从地球出发，一路向外，探寻宇宙的边界，理解那些在星海中悄无声息传播的“信号”。我们将一同揭开隐藏在宇宙现象背后的科学原理，了解那些促使我们不断追寻答案的动力。 内容梗概： 第一章：来自远方的微光——我们为何倾听宇宙？ 本章将追溯人类对宇宙的最初的探索。从古代文明对星辰的观测与命名，到伽利略用望远镜窥探月球和木星的卫星，人类从未停止过对头顶那片深邃天空的好奇。我们将探讨人类的好奇心是如何驱使我们不断拓展认知的边界，以及为何我们对来自宇宙的信息如此着迷。从最早的光学望远镜，到后来对电磁波的发现，我们将在本章中了解人类观测宇宙能力的演进，为后续的“信号之旅”奠定基础。我们将思考，除了肉眼可见的光，宇宙中是否还存在着我们尚未察觉的“语言”？ 第二章：看不见的洪流——电磁波与宇宙的沟通语言 本章将深入探讨电磁波在宇宙中的作用。从可见光到无线电波，从X射线到伽马射线，宇宙中的天体以各种不同的电磁波形式向外辐射能量。我们将详细介绍电磁波谱的各个部分，以及它们各自的特性和来源。从炽热的恒星发出的可见光，到遥远脉冲星发出的规律性脉冲，再到宇宙大爆炸的余晖——宇宙微波背景辐射，我们将学习如何解读这些来自不同天体和事件的“电磁语言”。我们将了解，为什么不同的电磁波段能够揭示宇宙的不同侧面，以及科学家们如何利用这些信息构建我们对宇宙的认识。 第三章：地球的耳朵——天线的智慧与信号的捕捉 本章将聚焦于人类如何“倾听”宇宙，即如何设计和建造能够捕捉微弱宇宙信号的设备。我们将详细介绍射电望远镜、光学望远镜阵列以及其他先进的观测设备。从巨大的射电望远镜如何接收来自数亿光年外星系的微弱无线电信号，到高精度光学望远镜如何捕捉遥远恒星的光线，我们将了解这些庞大而精密的仪器背后蕴含的科学原理和工程智慧。本章还将探讨信号处理的技术，如何从海量的观测数据中筛选出有用的信息，排除干扰，还原宇宙的真实面貌。我们将看到，人类的科技力量是如何帮助我们“放大”宇宙的低语，使其变得清晰可闻。 第四章：星际的呢喃——天体物理现象中的信号解析 本章将深入解析各种天体物理现象所携带的信息。我们将探讨恒星的诞生与死亡，黑洞的引力旋涡，星系的碰撞与合并，以及系外行星的寻找。例如，我们将学习如何通过分析恒星的光谱来了解其化学组成、温度和运动状态；如何通过观测黑洞周围的物质吸积过程来推断其质量和性质；如何通过研究星系的光线变化来追踪它们的演化历史。本章还将重点介绍系外行星的探测方法，例如凌星法和视向速度法，以及如何从中分析行星的大气成分和潜在的生命迹象。我们将看到，宇宙的每一个角落都充满了故事，而这些故事就蕴藏在它们发出的信号之中。 第五章：宇宙的诞生与演化——来自过去的信息 本章将把我们的目光投向宇宙的起源和演化。我们将深入探讨宇宙大爆炸理论，以及宇宙微波背景辐射（CMB）是如何为这一理论提供强有力证据的。我们将了解CMB的发现过程，以及科学家们如何通过分析CMB的细微温度涨落来推断宇宙的年龄、组成和几何结构。本章还将探讨宇宙的膨胀、暗物质和暗能量等关键概念，以及它们如何塑造了我们今天看到的宇宙。我们将认识到，来自宇宙最古老时期的信号，为我们理解宇宙的整体历史提供了不可或缺的线索。 第六章：生命的印记？——搜寻地外文明的信号 本章将触及一个引人入胜且充满想象力的话题：我们是否是宇宙中孤独的存在？我们将介绍SETI（搜寻地外文明计划）的历程和方法，以及科学家们如何尝试接收来自地外文明的信号。我们将探讨搜寻地外文明面临的技术挑战和哲学思考，以及我们如何理解和解读可能接收到的非地球信号。本章还将讨论地球上生命产生的信号，例如无线电波等，以及它们对宇宙可能造成的潜在影响。我们将一同思考，当我们在倾听宇宙时，我们也在以另一种方式被宇宙“倾听”着。 第七章：未来的回响——超越可见与可闻的探索 本章将展望宇宙信号探索的未来。我们将介绍引力波探测等新兴技术，以及它们如何为我们打开观察宇宙的新窗口。引力波，这种由大质量天体剧烈运动产生的时空涟漪，能够携带关于黑洞合并、中子星碰撞等极端宇宙事件的信息，而这些信息是传统电磁波难以捕捉的。本章还将探讨未来的空间望远镜计划，以及它们将如何进一步提升我们观测宇宙的能力。我们将思考，随着科技的进步，我们是否能够接收到更多、更深层次的宇宙信息，从而彻底改写我们对宇宙的认知。 《星辰的低语：穿越宇宙的信号之旅》不仅仅是一次科学的普及，更是一次精神的洗礼。它将激发您对科学的兴趣，提升您对宇宙的敬畏，并让您深刻理解人类作为宇宙一分子，在这无尽的探索中所扮演的重要角色。每一次仰望星空，您都会感受到那来自遥远深处的回响，那是星辰在低语，而您，将是那个能够倾听和理解它们的人。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直像一本武功秘籍，深藏着无数江湖绝学，但对于我这种初出茅庐的小虾米来说，实在是太难领悟了。翻开目录，那些晦涩的术语和复杂的公式就像一个个拦路虎，把我堵得死死的。什么“香农-哈特利定理”、“沃尔什-哈达玛变换”，听起来就像是古老咒语，念出来都怕嘴巴打结。我试图去理解其中一个关于信道编码的章节，结果脑子里像打结的麻绳，越理越乱。书中大量的图表和数学推导，对我这个数学基础薄弱的读者来说，简直是天书。我花了几个小时试图理解一个简单的星座图，最终放弃了。感觉这本书是为那些已经站在学术巅峰的大师准备的，而不是像我这样，只想了解一下通信的基本原理，能和朋友用手机顺畅地聊微信就满足的人。它详细地介绍了各种编码方式的原理和优缺点，还有在不同噪声环境下性能的表现，但我只能看到那些精妙的设计，却无法体会其背后的深邃智慧。我只能期望，未来某个时刻，当我拥有更扎实的数学功底和更强的理解力时，能够再次翻开这本书，或许那时，我能窥见它真正的光芒。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像是一个庞大而精密的机械制造手册，详尽地描述了各种零件的尺寸、材质、加工工艺，以及它们如何组装成一台完整的机器。它深入剖析了通信系统中的各个模块，从信号的产生、调制、传输，到接收、解调、译码，每一个环节都进行了极其细致的讲解。我特别被书中关于数字调制技术的章节所吸引，它详细解释了ASK、FSK、PSK、QAM等不同调制方式的原理，以及它们在实际应用中的权衡。书中给出的数学公式和仿真结果，让我对这些技术的性能有了直观的认识。例如，在讨论星座图时，它不仅给出了数学定义，还通过图形化的方式展示了不同调制方案的信号点分布，以及它们在噪声影响下的行为。虽然我不是工程师，但我能感受到作者在内容组织上的严谨和逻辑性，仿佛是在一步步引导读者去构建一个完整的通信系统模型。对于那些想深入了解通信系统内部构造的读者来说，这本书无疑是一本宝藏。它提供的不仅是理论知识，还有许多实际工程中需要考虑的因素，这对于拓宽视野非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，就像是在攀登一座知识的高峰。每一章都像是一个新的营地，需要我花费大量的时间和精力去适应这里的环境。我花了很长时间才理解了书中关于信息论的基础概念，特别是熵和互信息的定义，这对于我理解信息传输的极限起到了关键作用。书中对各种编码原理的详尽阐述，包括纠错码、信源编码等，让我对数据压缩和可靠传输有了更深的认识。作者在讲解过程中，并没有回避复杂的数学推导，而是用严谨的逻辑和清晰的步骤引导读者一步步深入。对于像我这样，只想了解大概意思的读者来说，这无疑是一项艰巨的任务。我常常在某个公式面前停滞不前，需要反复阅读前文，并结合书中的例子才能勉强理解。这本书的深度和广度都令人惊叹，它涵盖了通信原理的方方面面，从理论基础到技术应用，都有深入的探讨。对于那些希望在通信领域有所建树的专业人士而言，这绝对是一本不可多得的参考书，它能够为他们的研究提供坚实的理论支撑。

评分☆☆☆☆☆

我一直在寻找一本能够帮助我理解现代通信技术背后原理的书，希望能够解答我关于“为什么我的手机信号时好时坏”、“为什么 Wi-Fi 速度有时候特别快”之类的疑问。这本书虽然理论性很强，但我尝试着从中找到一些答案。我翻到了关于信道特性章节，里面详细讲解了多径效应、衰落等现象，这些我之前只在生活中模糊感知过，现在有了更清晰的解释。书中对这些影响因素进行了详细的数学建模，并给出了相应的抗衰落技术，比如分集接收和均衡技术。虽然理解这些数学模型对我来说有些挑战，但通过书中的图示和例子，我勉强能把握住大概的意思。我感觉作者是站在非常高的学术层面来阐述这些概念的，他假设读者已经具备了扎实的数学和信号处理基础。这本书更像是为那些要进行通信系统设计或者深入研究的专家量身打造的，里面的很多内容对我这样的普通爱好者来说，门槛实在太高了。我希望能找到一本更通俗易懂的入门读物，能够先让我对通信世界有一个基本的感知，再慢慢深入。

评分☆☆☆☆☆

我一直对通信技术是如何让世界变得如此便捷而感到好奇，这本书就像是给我打开了一扇通往神秘世界的大门，虽然门后的一切我都还没能完全看清。书中关于频谱利用和干扰抑制的章节，让我对无线通信的复杂性有了初步的认识。我了解到，在有限的频谱资源下，如何有效地分配和利用频率，以及如何减少不同信号之间的相互干扰，是通信系统设计中的核心挑战。书中详细介绍了各种多址技术，比如FDMA、TDMA、CDMA，以及它们的优缺点和适用场景。虽然我无法完全掌握其中的数学模型，但通过书中的图解，我能够理解它们是如何协同工作的，以及为什么在不同的应用场景下会选择不同的技术。这本书的写作风格非常专业，充斥着各种技术术语和复杂的公式，对于没有相关背景的读者来说，阅读起来确实有些吃力。它更像是为通信工程师和研究人员准备的专业教材，能够帮助他们深入理解通信系统的设计和优化。对我而言，它更像是一本激发我兴趣的读物，让我对这个领域有了更深的向往，也让我明白了，要真正掌握这些技术，还有很长的路要走。