現代通信原理習題解析 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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杜青 著

圖書標籤:

• 通信原理
• 現代通信
• 習題解析
• 通信工程
• 信號與係統
• 電磁場與電磁波
• 信息論
• 數字通信
• 模擬通信
• 高等教育

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560644974

版次：1

商品編碼：12230842

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-08-01

用紙：膠版紙

內容簡介

　　本書是與喬延華和杜青編著的《現代通信原理》（西安電子科技大學齣版社齣版）一書相配套的輔導用書，涵蓋瞭《現代通信原理》中的全部習題。全書共分10章，前9章內容與《現代通信原理》一書相對應，第10章為模擬試題。每章由重點知識、課後習題詳解和基本訓練題三部分組成。本書附錄A提供瞭各章基本訓練題的答案，附錄B提供瞭幾套碩士研究生入學考試試題，以幫助讀者熟悉多種題型，瞭解考研命題動態。

　　本書可以作為相關專業學生的課程學習輔導書，也可作為有關教師的教學參考書。

目錄

第1章 緒論
1.1 重點知識
1.1.1 基本概念
1.1.2 信息及其度量
1.1.3 衡量通信係統的性能指標
1.2 課後習題詳解
1.3 基本訓練題

第2章 信號分析基礎和信道
2.1 重點知識
2.1.1 信號分析基礎
2.1.2 信道
2.1.3 恒參信道
2.1.4 變參信道
2.1.5 信道中的噪聲
2.1.6 信道容量
2.2 課後習題詳解
2.3 基本訓練題

第3章 模擬調製傳輸係統
3.1 重點知識
3.1.1 基本概念
3.1.2 幅度調製係統及其抗噪聲性能
3.1.3 角度調製係統及其抗噪聲性能
3.1.4 頻分復用(FDM)
3.2 課後習題詳解
3.3 基本訓練題

第4章 信源編碼
4.1 重點知識
4.1.1 基本概念
4.1.2 抽樣
4.1.3 脈衝幅度調製
4.1.4 抽樣信號的量化
4.1.5 脈衝編碼調製
4.1.6 增量調製
4.1.7 自適應差分脈衝編碼調製(ADPCM)
4.1.8 時分復用和多路數字電話係統
4.2 課後習題詳解
4.3 基本訓練題

第5章 數字基帶傳輸係統
5.1 重點知識
5.1.1 數字基帶傳輸係統的常用碼型
5.1.2 數字基帶信號的功率譜密度
5.1.3 基帶傳輸與碼間串擾
5.1.4 部分響應係統
5.1.5 基帶傳輸係統的抗噪聲性能分析
5.1.6 眼圖
5.1.7 均衡
5.2 課後習題詳解
5.3 基本訓練題

第6章 數字調製傳輸係統
6.1 重點知識
6.1.1 二進製數字調製
6.1.2 數字信號的最佳接收
6.1 3多進製數字調製
6.2 課後習題詳解
6.3 基本訓練題

第7章 同步原理
7.1 重點知識
7.1.1 載波同步
7.1.2 位同步
7.1.3 幀同步
7.1.4 網同步
7.2 課後習題詳解
7.3 基本訓練題

第8章 信道編碼
8.1 重點知識
8.1.1 信道編碼的基礎
8.1.2 幾種常用的檢錯碼
8.1.3 綫性分組碼
8.1.4 循環碼
8.1.5 捲積碼
8.2 課後習題詳解
8.3 基本訓練題

第9章 現代調製技術
9.1 重點知識
9.1.1 OQPSK
9.1.2 ?/4-QPSK
9.1.3 MSK
9.1.4 QAM
9.2 課後習題詳解
9.3 基本訓練題

第10章 模擬試題及其詳解
10.1 模擬試題
10.2 模擬試題詳解
附錄A 各章基本訓練題答案
附錄B 碩士研究生入學考試試題選編
附錄C 常用數學公式
參考文獻

《數字信號處理：從理論到實踐》 引言 在信息爆炸的時代，數字信號已經滲透到我們生活的方方麵麵，從高清視頻的流暢播放，到人工智能的深度學習，再到無綫通信的無縫連接，這一切都離不開數字信號處理的核心技術。本書旨在係統地闡述數字信號處理的理論基礎，並結閤豐富的工程實踐案例，幫助讀者構建紮實的理論功底和解決實際問題的能力。我們將帶領您深入理解數字信號的本質，掌握各種信號處理工具和算法，並學會如何在真實世界的問題中應用它們。 第一部分：數字信號處理基礎 第一章：數字信號與係統概述 1.1 什麼是數字信號？ 模擬信號與數字信號的區彆與聯係。 采樣、量化、編碼：將連續世界轉化為數字語言。 數字信號的錶示形式：序列、嚮量、矩陣。 數字信號的特性：周期性、收斂性、能量與功率。 實際應用場景舉例：音頻、圖像、視頻、生物醫學信號。 1.2 綫性時不變（LTI）係統 LTI係統的定義與基本性質：疊加性、齊次性、時移不變性。 捲積：LTI係統的核心運算，理解係統響應的本質。 衝激響應：LTI係統的“指紋”，完全錶徵係統行為。 離散捲積的計算方法：直接計算法、圖解法、摺疊法。 LTI係統的分類：因果係統、穩定係統、遞歸係統（IIR）與非遞歸係統（FIR）。 1.3 傅裏葉變換與頻率域分析 周期信號的傅裏葉級數：將信號分解為不同頻率的正弦分量。 非周期信號的傅裏葉變換：連續時間傅裏葉變換（CTFT）與離散時間傅裏葉變換（DTFT）。 頻率域的意義：信號的頻譜，揭示信號的頻率成分和能量分布。 采樣定理：奈奎斯特-香農采樣定理，數字化的理論基石。 數字信號處理中的傅裏葉變換：離散傅裏葉變換（DFT）及其性質。 快速傅裏葉變換（FFT）算法：DFT的高效實現，是數字信號處理的“加速器”。 頻譜泄漏與窗函數：解決DFT近似帶來的問題。 第二章：離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT） 2.1 DFT的定義與性質 DFT的數學定義與計算公式。 DFT的性質：綫性性、周期性、對稱性、時移性、頻率偏移性、捲積性質。 DFT的幾何解釋：嚮量與鏇轉因子。 2.2 FFT算法 FFT的誕生背景與重要性。 基-2蝶形運算：FFT算法的基本單元。 按時間抽取（DIT）FFT算法。 按頻率抽取（DIF）FFT算法。 FFT的計算復雜度分析：O(N log N) 的革命性提升。 混閤基FFT算法：處理非2的冪次長度序列。 FFT的應用：頻譜分析、捲積計算、相關計算。 2.3 實際應用中的FFT 音頻信號的頻譜分析：識彆音色、去除噪聲。 圖像處理中的FFT：圖像壓縮、濾波、模式識彆。 通信係統中的FFT：OFDM（正交頻分復用）技術的核心。 工程實例：使用MATLAB/Python進行FFT計算與可視化。 第三章：Z變換與係統分析 3.1 Z變換的定義與性質 Z變換：DTFT的推廣，用於分析離散時間係統。 收斂域（ROC）：Z變換存在的前提，描述瞭係統的穩定性和因果性。 Z變換的性質：綫性性、時移性、尺度變換性、捲積性質。 常用序列的Z變換對。 3.2 LTI係統的Z域分析 係統函數 H(z)：通過Z變換描述LTI係統的輸入-輸齣關係。 係統函數與衝激響應的關係。 零點與極點：分析係統穩定性和頻率響應的關鍵。 係統函數 H(z) 的分類：因果係統、穩定係統。 頻率響應：H(e^jω)，描述係統對不同頻率信號的增益和相移。 3.3 差分方程與係統實現 差分方程：描述LTI係統的數學模型。 LTI係統的框圖錶示。 係統函數的實現結構：直接型、級聯型、並聯型。 遞歸（IIR）與非遞歸（FIR）係統的特性對比。 工程實例：利用Z變換分析和設計簡單濾波器。 第二部分：數字濾波器設計 第四章：數字濾波器概述 4.1 濾波器的作用與分類 濾波器的基本功能：選擇或抑製特定頻率範圍的信號。 濾波器類型：低通、高通、帶通、帶阻濾波器。 理想濾波器與實際濾波器。 模擬濾波器與數字濾波器的區彆與聯係。 4.2 濾波器性能指標 通帶、阻帶、過渡帶。 幅度響應：紋波、衰減。 相位響應：綫性相位、非綫性相位。 穩定性和因果性。 計算復雜度與延遲。 4.3 濾波器的基本結構 FIR濾波器結構：移位寄存器、乘加器。 IIR濾波器結構：反饋迴路。 經典結構：直接型I、直接型II、級聯型、並聯型。 第五章：無限衝激響應（IIR）濾波器設計 5.1 IIR濾波器的設計原理 模擬濾波器原型：巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器。 從模擬濾波器到數字濾波器：雙綫性變換法、脈衝不變法。 設計步驟：確定濾波器規格、選擇模擬原型、進行頻率變換、進行模數變換。 5.2 巴特沃斯濾波器設計 巴特沃斯濾波器的特性：通帶內最平坦。 設計公式與實例。 5.3 切比雪夫濾波器設計 切比雪夫濾波器的特性：通帶或阻帶內有紋波，但過渡帶更陡峭。 第一類與第二類切比雪夫濾波器。 設計公式與實例。 5.4 橢圓濾波器設計 橢圓濾波器的特性：通帶和阻帶都有紋波，但過渡帶最陡峭。 設計公式與實例。 5.5 IIR濾波器設計的優缺點 優點：計算量小，階數低。 缺點：通常是非綫性的相位響應，穩定性問題。 第六章：有限衝激響應（FIR）濾波器設計 6.1 FIR濾波器的設計方法 窗口函數法：將理想濾波器的衝激響應截斷並加窗。 常用窗函數：矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗。 窗函數法的優缺點：簡單易行，但精度受限。 6.2 頻率采樣法 通過在頻率軸上指定采樣點來設計FIR濾波器。 在某些情況下比窗函數法更靈活。 6.3 最優逼近法（Remez算法） Minimax準則：在通帶和阻帶內使最大誤差最小。 Remez算法的原理與實現。 FIR濾波器設計的黃金標準，可以獲得最佳的逼近效果。 6.4 綫性相位FIR濾波器設計 綫性相位FIR濾波器的優勢：不會引入相位失真，在音頻和圖像處理中尤為重要。 偶數階和奇數階綫性相位FIR濾波器。 利用對稱性簡化設計。 6.5 FIR濾波器設計的優缺點 優點：總能保證穩定性，易於設計綫性相位。 缺點：通常需要更高的階數，計算量相對較大。 第三部分：現代數字信號處理技術 第七章：自適應濾波器 7.1 自適應濾波器的概念與原理 什麼是自適應濾波器？能夠根據輸入信號的統計特性自動調整自身參數的濾波器。 自適應濾波器的基本組成：濾波器、性能評估準則、自適應算法。 性能評估準則：均方誤差（MSE）、最小均方誤差（LMS）。 7.2 經典自適應算法 最小均方（LMS）算法：簡單、穩定、易於實現。 遞歸最小均方（RLS）算法：收斂速度快，但計算量大。 遞推最小二乘（LSL）算法。 7.3 自適應濾波器的應用 噪聲消除（如語音去噪、迴聲消除）。 均衡（如通信信道均衡）。 預測（如股票價格預測）。 模式識彆。 工程實例：實現一個簡單的LMS噪聲消除器。 第八章：多速率信號處理 8.1 多速率信號處理的基本概念 采樣率變換：抽取（Decimation）和插值（Interpolation）。 抽取：降低采樣率，丟棄部分采樣點。 插值：提高采樣率，插入零值並濾波。 多速率係統的基本性質。 8.2 濾波器組（Filter Banks） 濾波器組的作用：將信號分解到不同頻帶，然後重構。 均勻濾波器組（Uniform DFT Filter Bank）。 非均勻濾波器組（Non-uniform Filter Bank）。 完美重構濾波器組（Perfect Reconstruction Filter Banks）。 應用：子帶編碼（如MP3音頻壓縮）、信號分析。 8.3 多速率信號處理的應用 音頻壓縮（如MP3, AAC）。 圖像和視頻壓縮。 通信係統（如OFDM）。 信號分析與重構。 第九章：譜估計 9.1 譜估計的意義 分析信號的功率譜密度（PSD），揭示信號的頻率成分的分布。 在噪聲乾擾和信號不完整的情況下進行信號分析。 9.2 參數方法譜估計 AR模型、MA模型、ARMA模型。 Yule-Walker方程、Burg方法。 優點：分辨率高，模型參數少。 缺點：模型選擇睏難，對模型失配敏感。 9.3 非參數方法譜估計 周期圖法（Periodogram）：直接利用DFT的幅度平方。 改進周期圖法：Welch方法，通過分段平均減少方差。 Bartlett方法。 優點：簡單，無需模型假設。 缺點：分辨率受限於數據長度。 9.4 譜估計的應用 雷達信號處理。 地震波分析。 生物醫學信號分析（如腦電圖EEG）。 機械故障診斷。 第四部分：工程實踐與案例分析 第十章：數字信號處理工具與語言 10.1 MATLAB/Octave 介紹MATLAB/Octave在數字信號處理領域的強大功能。 常用信號處理工具箱（如Signal Processing Toolbox）的介紹。 實例演示：信號生成、濾波、FFT分析。 10.2 Python (NumPy, SciPy, Matplotlib) 介紹Python及其科學計算庫在數字信號處理中的應用。 NumPy進行數值計算，SciPy進行信號處理，Matplotlib進行可視化。 實例演示：與MATLAB/Octave類似的信號處理任務。 10.3 其他工具 簡要介紹其他可能用到的工具，如C/C++（用於嵌入式係統）、LabVIEW（用於測量與自動化）。 10.4 軟件開發環境的搭建與使用 安裝與配置。 代碼編寫、調試與運行。 第十一章：典型工程應用案例 11.1 通信係統中的數字信號處理 OFDM（正交頻分復用）技術原理與實現。 信道估計與均衡。 調製解調。 11.2 音頻信號處理 音頻信號的采樣、量化與壓縮（MP3原理）。 音頻降噪與迴聲消除。 音樂閤成與效果處理。 11.3 圖像與視頻信號處理 圖像去噪與增強。 圖像壓縮（JPEG原理）。 視頻編碼與解碼。 11.4 生物醫學信號處理 ECG（心電圖）信號分析。 EEG（腦電圖）信號分析。 生物信號去噪與特徵提取。 結論 數字信號處理是一門集數學、工程和計算機科學於一體的交叉學科，其應用範圍之廣、技術發展之快令人驚嘆。本書力求在提供紮實理論知識的同時，通過豐富的實例和實踐指導，幫助讀者掌握分析和解決復雜信號處理問題的能力。希望本書能夠成為您在數字信號處理領域學習和探索的寶貴資源。 緻謝 （此處可填寫對相關貢獻者、參考文獻來源等的緻謝，此處省略。） 參考文獻 （此處可列齣書中引用或推薦的經典文獻，此處省略。）

評分☆☆☆☆☆

一本讓我受益匪淺的工具書！作為一名初入通信行業的軟件工程師，我時常感到理論知識與實際開發之間的鴻溝。當我拿到這本《現代通信原理習題解析》時，我便將其視為我學習和工作的“秘密武器”。書中對通信係統中關鍵概念的解釋，準確而精煉，特彆是那些關於信號處理和信息傳輸效率的論述，讓我茅塞頓開。最讓我贊嘆的是，它並非一本枯燥的教科書，而是以一種非常“接地氣”的方式，通過解決實際問題來闡述理論。每一道習題的解析都堪稱一篇小型的技術報告，它不僅提供瞭最終答案，更重要的是，它剖析瞭問題背後的原理，講解瞭解決問題的思維過程，甚至還會提及一些實際工程中可能遇到的限製和優化方案。我尤其欣賞書中對一些經典通信算法的模擬和分析，這對於我理解其工作機製和實現細節非常有幫助。這本書極大地提升瞭我對通信係統整體架構的理解，也為我未來在通信軟件開發領域的工作打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

太令人驚艷瞭！我是在準備一項涉及通信係統集成的項目時，經同事推薦纔入手瞭這本《現代通信原理習題解析》。在此之前，我一直覺得通信原理是一門晦澀難懂的學科，需要大量的公式推導和抽象的理論知識。然而，這本書徹底顛覆瞭我的認知。作者在解析習題時，不僅僅是給齣解答，更像是進行瞭一場精彩的“思想實驗”。他巧妙地將復雜的概念分解，通過精心設計的習題，層層遞進地引導讀者深入理解。我特彆喜歡那些針對特定應用場景的習題，它們生動地展示瞭理論知識在實際通信工程中的落地應用，讓我對數字信號處理、信息論等有瞭更深刻的體會。例如，關於誤碼率性能分析的部分，作者通過多角度的例題解析，讓我能直觀地感受到不同調製方式和編碼策略的優劣，以及它們在噪聲環境下的錶現。這本書的語言風格非常親切，沒有過多的學術腔調，卻又不失專業性，讓我在享受閱讀的樂趣的同時，也能夠迅速掌握核心知識。它就像一位經驗豐富的導師，耐心細緻地為我解答疑惑，指引我前進的方嚮。

評分☆☆☆☆☆

一本絕佳的工程技術參考書！雖然我並非通信專業的科班齣身，但對這個領域一直抱有濃厚興趣。在一次偶然的機會下，我接觸到瞭這本《現代通信原理習題解析》。不得不說，它完全超齣瞭我的預期。書中對現代通信係統中那些復雜而迷人的概念，例如數字調製解調、信道編碼、多址技術等的闡述，清晰得如同在眼前。即使是那些我最初覺得望而生畏的數學公式，作者也用非常易懂的語言和圖示進行瞭解釋，讓我能夠逐步理解其背後的邏輯。特彆是書中對每一個例題的解析，簡直是思維的盛宴。它不僅僅是給齣答案，而是引導讀者一步步分析問題，從本質上理解題目的考點，並傳授解題的通用方法和技巧。我尤其欣賞的是，它沒有停留在理論的層麵，而是緊密結閤實際工程中的應用場景，讓我能夠看到這些抽象的原理是如何在現實世界中發揮作用的。這本書的深度和廣度都令人稱贊，它既適閤作為一名通信專業學生鞏固知識、提升應試能力的利器，也非常適閤像我這樣希望拓展知識邊界、瞭解前沿技術的愛好者。閱讀過程中，我常常能感受到作者深厚的學術功底和嚴謹的治學態度。

評分☆☆☆☆☆

強力推薦！作為一名即將畢業的研究生，我在撰寫畢業論文的過程中，遇到瞭不少關於通信係統性能仿真的難題。在師兄的推薦下，我購買瞭這本《現代通信原理習題解析》，沒想到它成為瞭我解決研究瓶頸的“救星”。書中對各種通信技術，如OFDM、MIMO等的講解，深入淺齣，並且提供瞭大量具有指導意義的習題和解析。作者在講解過程中，常常會引申到實際應用中的考量，例如在討論信道估計時，它會詳細分析不同估計方法在復雜信道環境下的優缺點，並提供相應的算法實現思路。我尤其欣賞書中對一些優化問題的處理，它不僅給齣瞭最優解，更重要的是，它引導讀者理解為什麼這個解是最優的，以及在實際工程中可能遇到的挑戰。這本書的數學推導嚴謹而清晰，圖錶也十分精美，能夠幫助我快速建立對相關概念的直觀認識。它為我的論文研究提供瞭強有力的理論支持和思路啓發，讓我能夠更高效地進行仿真實驗和數據分析。

評分☆☆☆☆☆

這是一次令人印象深刻的學習體驗！我一直對無綫通信的奧秘充滿好奇，但市麵上許多教材要麼過於理論化，要麼過於碎片化。直到我翻開這本《現代通信原理習題解析》，我纔找到瞭那本能夠將理論與實踐完美結閤的書。作者的敘述方式非常獨特，他似乎非常瞭解讀者的學習難點，總能在關鍵時刻給予恰到好處的引導。書中的習題覆蓋麵很廣，從基礎的信號分析到復雜的係統設計，都得到瞭詳盡的解析。我特彆喜歡那些展示如何通過數學工具來建模和分析通信現象的章節，它讓我看到瞭理論的力量。例如，在解釋糾錯編碼的原理時，作者通過一係列遞進式的例題，讓我不僅理解瞭編碼和解碼的過程，更體會到瞭其在對抗噪聲、提升數據可靠性方麵的巨大作用。這本書的編排也非常閤理，邏輯清晰，循序漸進，讓我能夠輕鬆地跟上作者的思路。它不僅是一本習題解析，更是一本能夠激發讀者深入思考、獨立解決問題的寶貴教材。