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孙玉 著

图书标签:

• 数字通信
• 复用技术
• 信息论
• 通信工程
• 信号处理
• 数字电路
• 通信系统
• 数据传输
• 网络技术
• 现代通信

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115446770

版次：1

商品编码：12271960

包装：精装

丛书名： 孙玉院士技术全集

开本：小16开

出版时间：2017-09-01

用纸：胶版纸

页数：331

正文语种：中文

编辑推荐

　　作者知名资 深院士，本书是作者在通信研究所数字网专业多年工作成果及相关专题讲座内容的集结，详细介绍了数字复接基本原理、工程设计等主要内容。

内容简介

　　本书主要内容包括：数字复接基本原理、基本实现技术、高次群同步数字复接体系、抗衰落帧同步技术及有关CCITT建议和比较广泛的工程应用设计等方面的内容。本书主要取材于国际文献、国内科研成果和CCITT建议。
　　本书既可供有关专业工程技术人员参阅，也可供大专院校师生参考。

作者简介

　　1962年毕业于清华大学，后被分配到中国电子科技集团第54研究所工作至今。其间，从事军事通信设备研制和通信系统总体工程设计；领导创建了电信网络专业和数字家庭专业；出版电信科技著作13部。1995年当选中国工程院院士。现任，国防信网络重点实验室科技委主任；兼任，中央军委科技委顾问。

目录

第1章引言1
1．1数字复接概念1
1．2数字复接等级2
1．3CCITT建议3
1．4本书结构5
第2章同步复接6
2．1同步复接设备组成6
2．2帧结构8
2．3帧定位问题9
2．4同步搜捕方法10
2．5帧定位信号码型11
2．6平均搜捕时间13
2．7帧定位信号最佳长度16
2．8同步状态保护19
2．9搜捕过程校核22
2．10帧定位保护参数25
2．11平均失帧时间和平均同步时间27
2．12同步失帧误码28
2．13帧定位搜捕/保持逻辑29
2．14同步环境保障33
2．15CCITT建议35
第3章正码速调整37
3．1准同步复接（PlesiochronousMultiplex）37
3．2正码速调整原理38
3．3正码速调整基本关系式39
3．4码速调整设计41
3．5码速调整过渡过程43
3．6稳定调整过程读写时差变动范围46
3．7码速调整过渡过程分类49
3．8码速恢复设计50
3．9锁相环参数设计52
3．10压控振荡器设计57
3．11缓冲存储器容量59
3．12CCITT建议60
第4章正码速调整损伤63
4．1塞入抖动63
4．2塞入误码81
第5章正/负码速调整88
5．1正/负码速调整原理88
5．2硬判决控制码速调整89
5．3自适应控制码速调整92
5．4正/负调整控制电路99
5．5码速调整过渡过程101
5．6码速调整参数设计103
5．7码速调整环境设计105
5．8正/负调整技术应用108
5．9正/负调整设计举例109
5．10码速调整性能比较115
5．11CCITT建议116
第6章正/0/负码速调整117
6．1正/0/负码速调整概念117
6．2增量控制正/0/负码速调整原理117
6．3数字平滑正/0/负码速调整原理118
6．4帧结构120
6．5调整及恢复控制123
6．6码速调整过渡过程126
6．7数字平滑131
6．8西德PCM30D脉冲平滑原理132
6．9澳大利亚2/8Mbit/s复接器脉冲平滑原理134
6．10正/0/负码速调整工程应用136
第7章码速调整测量技术137
7．1塞入抖动测量137
7．2复接误码测量147
7．3码速恢复锁相环特性测量154
第8章帧调整原理157
8．1概述157
8．2帧调整分类159
8．3前置缓冲帧调整器工作原理160
8．42048kbit/s帧调整器设计163
8．5帧调整器的附加功能169
第9章高次群同步数字复接体系170
9．1问题的提出170
9．2高次群同步数字体系170
9．3同步/异步数字体系接口总体安排173
9．4C-4进入STM-1安排设计176
9．5C-3进入STM-1安排设计178
9．6TUG进入高阶VC安排设计182
9．7基本包装进入TUG184
9．8STM-N复接188
9．9CCITT建议负荷包装接口190
9．10负荷包装接口改善设计195
第10章抗衰落帧同步203
10．1抗衰落帧同步原理203
10．2帧同步平均持续时间206
10．3帧失步平均持续时间226
10．4帧同步方案比较239
第11章工程应用设计249
11．1通用准同步群复接设计249
11．2标准/非标准速率兼容设计259
11．3准同步/同步复接兼容设计264
11．42/34Mbit/s复接设计269
11．5群干线传输中的分支设计279
11．6网间互通复接设计288
11．7子群复接设计294
11．8ISDN用户/网络接口复接设计304
11．9复接系统维护设计315
再版结语324
参考文献325
全集出版后记331

《数字复接技术》 内容概述 《数字复接技术》是一本深入探讨现代通信系统中数字信号复接技术原理、实现方法及其应用的书籍。本书旨在为读者提供一个全面而系统的视角，理解如何高效地在单一通信信道上传输多个独立的数字信息流。通过详细阐述各类复接技术（如时分复接TDM、频分复接FDM、码分复接CDM以及它们在光纤通信、无线通信和卫星通信等领域中的具体应用），本书揭示了数字通信网络能够承载海量信息、实现高效资源利用的关键所在。 第一部分：复接技术基础 本部分将首先介绍复接技术的起源和发展历程，阐明其在通信领域的重要性。接着，本书将深入讲解复接的基本概念，包括信道、信息流、带宽、复用器（Multiplexer）和解复用器（Demultiplexer）等核心术语，为后续章节的学习奠定坚实的基础。 通信系统的演进与复接的出现： 从早期的模拟通信时代，一对用户占用一条线路的低效率，到数字通信时代对更高带宽和更多用户需求的爆发式增长，复接技术应运而生，成为解决资源瓶颈的关键。本书将回顾这一历程，让读者理解复接技术产生的必然性。 复接基本概念解析： 信道（Channel）： 定义信道为信息传输的物理媒介或逻辑路径，可以是铜线、光纤、无线频谱等。 信息流（Information Stream）： 指的是独立传输的数字数据序列，例如语音、视频、数据包等。 带宽（Bandwidth）： 解释带宽作为信道能够承载的最大信息传输速率，并阐述复接技术如何利用有限的带宽容纳更多信息流。 复用器（Multiplexer - MUX）： 详细说明复用器的功能，即将多个低速输入信号合并成一个高速输出信号的过程。 解复用器（Demultiplexer - DEMUX）： 阐述解复用器的作用，即在接收端将高速输入信号分离成多个低速输出信号，并将其送往各自的目的地。 复接技术的分类与原则： 介绍复接技术的核心思想是“共享”和“区分”，即如何在一个共享的物理资源上，通过某种机制将不同信息流进行有效区分，使其在接收端得以正确恢复。 第二部分：时分复接（TDM）技术 时分复接技术是数字复接中最常见和基础的一种。本部分将详细介绍TDM的原理、不同类型（同步TDM、异步TDM、统计TDM）及其在实际系统中的应用。 时分复接（TDM）的原理： 基本思想： TDM的核心在于时间隔离。将共享信道的时间划分为若干个固定或可变的时隙（Time Slot），每个时隙分配给一个独立的信息流。 时序与同步： 详细阐述TDM系统中时钟同步的重要性，以及如何通过帧同步和时隙同步来确保数据的正确传输和恢复。 帧结构（Frame Structure）： 讲解TDM帧的构成，包括引导码（Preamble）、同步码（Sync Code）、数据时隙（Data Slot）以及可能的开销时隙（Overhead Slot）。 同步时分复接（Synchronous TDM - STDM）： 工作机制： 阐述STDM如何为每个输入信道分配固定的时隙，即使该信道没有数据发送，其时隙也会被预留。 优点与缺点： 分析STDM的简单性、高效的同步性，以及其在信道利用率上的浪费（空闲时隙）。 应用实例： 介绍STDM在传统的数字电话系统（如E1/T1载波系统）中的应用。 统计时分复接（Statistical TDM - STDM）： 工作机制： STDM则根据输入信道的实际数据传输需求动态分配时隙，从而提高信道利用率。它通过对数据包进行标记和调度来实现。 帧结构与寻址： 讲解STDM帧的结构，通常包含地址信息，以便解复用器识别数据包的归属。 优点与缺点： 分析STDM的显著优点是信道利用率高，但其复杂性也更高，且存在排队延迟的可能。 应用实例： 介绍STDM在分组交换网络（如早期的X.25网络）中的应用。 混合复接（Hybrid Multiplexing）： 探讨如何将TDM与其他复接技术相结合，以发挥各自优势。 第三部分：频分复接（FDM）技术 频分复接技术则是在频率域上对通信信道进行分割。本部分将深入介绍FDM的原理，包括载波、子信道、滤波以及其在模拟和数字系统中的应用。 频分复接（FDM）的原理： 基本思想： FDM的核心是频率隔离。将整个通信信道的带宽划分为若干个独立的子信道，每个子信道分配给一个独立的信息流。 载波（Carrier）与调制（Modulation）： 详细解释如何利用不同频率的载波信号，将低频信息信号调制到高频载波上，实现频率上的分离。 滤波器（Filter）： 阐述滤波器在FDM系统中的关键作用，即用于分离和隔离不同的子信道。 保护带（Guard Band）： 解释保护带的必要性，即在相邻子信道之间留出一定的频率间隔，以防止信号串扰。 调频（FM）与调幅（AM）在FDM中的应用： 模拟FDM： 回顾早期的广播电视系统以及电话的早期长途通信中FDM的应用。 数字FDM（OFDM）： 重点介绍正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing - OFDM）技术。 OFDM的优势： 讲解OFDM如何克服单载波OFDM的符号间干扰（ISI）问题，提高频谱效率，并增强对多径衰落的抵抗能力。 OFDM的实现： 介绍OFDM的快速傅里叶变换（FFT）和逆快速傅里叶变换（IFFT）的实现原理。 OFDM的应用： 详细列举OFDM在4G/5G移动通信、Wi-Fi、DSL等领域的广泛应用。 第四部分：码分复接（CDM）技术 码分复接技术是一种更为先进的复接技术，它基于“码字”的区分。本部分将深入讲解CDM的原理，包括扩频、伪随机码（PN码）、解扩以及其在无线通信中的重要性。 码分复接（CDM）的原理： 基本思想： CDM的核心是编码隔离。每个信息流都使用一个唯一的、与其它信息流的码字（Code Word）相关的扩频码（Spreading Code）进行编码。 扩频（Spread Spectrum）： 详细介绍扩频技术，即将信号的能量分散到更宽的频带上，以提高抗干扰能力和隐蔽性。 伪随机码（Pseudorandom Noise - PN Code）： 讲解PN码的特性（如相关性低、随机性强），以及如何利用PN码实现用户区分。 直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum - DSSS）： 介绍DSSS的工作原理，将数据比特与PN码进行乘法运算。 跳频扩频（Frequency Hopping Spread Spectrum - FHSS）： 介绍FHSS的工作原理，将载波频率按照PN码序列进行快速跳变。 码分多址（Code Division Multiple Access - CDMA）： CDMA的原理： 阐述CDMA如何在同一个频段和时间上，通过不同的扩频码来区分不同的用户。 正交码（Orthogonal Codes）： 介绍正交码的使用，可以实现理想的码间干扰（Multiple Access Interference - MAI）抑制。 CDMA的优点： 分析CDMA在容量、抗干扰、隐蔽性等方面的优势。 CDMA的应用： 重点介绍CDMA在第二代（2G）和第三代（3G）移动通信系统（如CDMAOne, WCDMA）中的应用。 第五部分：复接技术在现代通信系统中的应用 本部分将重点探讨各类复接技术如何融入到现代通信网络的各个层面，以及它们协同工作的重要性。 光纤通信中的复接技术： 波分复用（Wavelength Division Multiplexing - WDM）： 详细介绍WDM技术，如何利用不同波长的光信号在同一根光纤上传输多个数据流。 密集波分复用（Dense WDM - DWDM）： 阐述DWDM如何进一步缩小波长间隔，实现超大容量的光纤传输。 时分复用（TDM）与波分复用（WDM）的结合： 介绍在光网络中，如何将TDM和WDM相结合，构建超高速、超大容量的光传输系统。 无线通信中的复接技术： 移动通信（2G, 3G, 4G, 5G）： 总结不同代际移动通信系统所采用的复接技术（如GSM的TDMA/FDMA，CDMA的CDMA，4G/5G的OFDMA/SC-FDMA）。 Wi-Fi与短距离无线通信： 分析Wi-Fi中的OFDM技术，以及蓝牙等其他无线技术中的复接应用。 卫星通信中的复接技术： 卫星链路的资源分配： 探讨卫星通信中如何通过TDM, FDM, CDM等技术来高效利用有限的卫星转发器资源。 多址接入技术： 介绍在卫星通信中常见的FDMA、TDMA和CDMA多址接入方式。 网络设备中的复接与解复接实现： 复用器与解复用器硬件： 简要介绍实现复接和解复接功能的硬件组件，如ASIC、FPGA等。 软件定义网络（SDN）与复接： 探讨SDN如何为复接技术的动态配置和优化提供新的可能性。 第六部分：复接技术的性能评估与未来发展 本部分将讨论如何评估复接技术的性能，以及展望复接技术未来的发展趋势。 性能评估指标： 频谱效率（Spectral Efficiency）： 定义频谱效率，并说明它是衡量FDM和OFDM等技术性能的关键指标。 带宽效率（Bandwidth Efficiency）： 讨论与带宽利用率相关的指标。 容量（Capacity）： 分析复接技术如何影响整个通信系统的容量。 延迟（Latency）： 评估不同复接技术引入的延迟。 抗干扰能力（Interference Immunity）： 比较不同复接技术抵抗外部干扰的能力。 挑战与研究热点： 高带宽需求： 随着大数据、人工智能等应用的发展，对通信带宽的需求持续增长。 智能化与自适应： 开发能够根据网络状况和业务需求动态调整复接策略的智能复接技术。 新型复接技术： 探索如空分复用（Space Division Multiplexing - SDM）等新兴复接技术。 功耗与成本： 在提升性能的同时，降低复接技术的功耗和实现成本。 结论与展望： 总结数字复接技术在现代通信中的核心地位，并对未来的发展方向进行预测，强调其在构建下一代信息社会中的重要作用。 本书通过结构化的章节安排，从基础原理到具体应用，再到未来展望，力求为读者呈现一个关于“数字复接技术”的全面而深刻的理解。无论是通信工程师、研究人员，还是对现代通信技术感兴趣的读者，都能从中获得宝贵的知识和启发。

评分☆☆☆☆☆

读这本书的过程，就像是在探索一个宏大的数字宇宙。它没有直接丢给我一堆陌生的术语和算法，而是通过一系列精心设计的案例，引导我一步步地理解数字复接技术的精髓。我印象最深刻的是书中关于“频谱效率”的探讨，作者详细解释了为何在无线通信中，频谱资源如此宝贵，以及各种复接技术如何努力提升频谱的利用率。它描绘了从早期的TDMA到现在的OFDMA，技术是如何不断演进，以应对越来越高的用户密度和数据传输需求。书中还用了很多篇幅来讲解不同复接技术在实际应用中的优缺点，比如在同一个场景下，TDM和FDM各有千秋，而OFDM又是如何凭借其出色的抗干扰能力脱颖而出。更重要的是，这本书让我开始思考，这些技术是如何影响我们的日常生活，从手机通话到网络直播，背后都离不开这些高效的复接技术在默默工作。作者的讲解风格非常注重逻辑性和系统性，让我能够清晰地把握整个技术体系的框架，而不是被孤立的技术点所迷惑。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的思考远不止于技术本身，它更像是一扇窗口，让我看到了信息时代是如何一步步构建起来的。我一直觉得通信技术是一个非常抽象的概念，但这本书通过大量贴近现实的例子，将抽象的技术变得触手可及。比如，书中对于“多址技术”的讲解，让我理解了为什么我们可以同时有这么多人使用手机，而不会互相干扰。它详细介绍了FDMA、TDMA、CDMA以及OFDMA等技术的原理和发展历程，并用生动的类比来解释它们的工作方式。我特别喜欢书中对于“信道划分”的描述，作者将复杂的物理概念，通过生活中的场景进行类比，比如将不同的频道比作不同的车道，将不同的用户比作不同的车辆，让我一下子就理解了核心思想。这本书并没有过多地停留在理论层面，而是更侧重于技术的实际应用，通过大量的工程实践案例，让我看到了这些技术是如何在真实的网络中被实现的，以及它们在解决实际问题时所展现出的智慧。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容给我带来了前所未有的震撼。我原本以为“数字复接技术”会是枯燥的技术手册，但事实完全出乎我的意料。作者巧妙地将复杂的理论概念，用生动形象的比喻和清晰易懂的逻辑娓娓道来。书中对各种复接技术在现代通信系统中的应用场景进行了深入的剖析，比如在移动通信网络中，用户如何通过更有限的频谱资源实现海量的数据传输，以及在光纤通信领域，如何通过波分复用（WDM）技术将单根光纤的传输容量成百上千倍地提升。我尤其被书中对“智能”复接技术的讨论所吸引，作者不仅介绍了现有的技术，还展望了未来可能的发展方向，例如如何利用人工智能和机器学习来动态地优化频谱分配和资源调度，以应对日益增长的网络流量和多样化的业务需求。书中的案例分析非常详实，让我能够清晰地看到这些技术如何在现实世界中发挥作用，解决实际问题。即使是那些涉及到大量数学公式的部分，作者也通过图文并茂的方式，将其可视化，大大降低了理解的难度。这不仅仅是一本技术书籍，更像是一堂生动的通信技术启蒙课。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就让我眼前一亮，简约而不失专业感，深邃的蓝色调仿佛预示着一个充满奥秘的技术世界。我一直对通信领域抱有浓厚的兴趣，特别是那些能够提升效率、优化资源利用的技术。虽然这本书的标题是“数字复接技术”，但当我翻开它时，我发现它并没有直接深入到技术细节，而是以一种更宏观的视角，为我描绘了整个通信网络的发展脉络。它从历史的角度出发，回顾了早期的电话通信是如何通过各种方式进行线路共享的，然后循序渐进地引入了数字时代带来的变革。书中对不同复接技术的起源和发展进行了精彩的梳理，比如时分复用（TDM）是如何在固定电话网络中发挥重要作用，以及频分复用（FDM）又是如何在模拟通信时代占据主导地位。更让我惊喜的是，它还探讨了这些技术在不同应用场景下的演进，比如在广播电视、数据传输等领域，它们是如何被巧妙地整合和改进的。读完开篇的几章，我感觉自己对通信技术的理解上升了一个层次，不再是零散的知识点，而是一个有机的整体。这种“铺垫”式的讲解方式，让我对后续深入的技术探讨充满了期待，也让我意识到，即使是最前沿的技术，也都有其深厚的历史根基。

评分☆☆☆☆☆

这本书为我打开了通信技术的一个全新视角。我一直以为“数字复接技术”就是一些枯燥的参数和公式，但读完这本书，我才意识到它背后蕴含着多么精妙的设计和多么深远的意义。书中没有一开始就讲那些复杂的数学模型，而是从通信网络的发展历史和用户需求入手，循序渐进地引导读者进入主题。它详细阐述了在有限的通信资源下，如何通过各种技术手段，让更多的用户、更高的数据吞吐量成为可能。我特别对书中关于“资源共享”的论述印象深刻，作者用非常生动的方式解释了时分复用、频分复用、码分复用以及波分复用等技术是如何实现这一目标的，并且对比了它们各自的优势和劣势。书中还对这些技术在现代通信系统中的演进和融合进行了深入的探讨，让我对未来的通信技术发展有了更清晰的认识。这种由浅入深、由宏观到微观的讲解方式，让我能够轻松地掌握复杂的技术概念，并且深刻地理解它们在现代社会中的重要性。