第1章 現代通信技術概述 (1)
1.1 信號、信道與信息的傳輸 (1)
1.1.1 信號 (1)
1.1.2 信道 (3)
1.1.3 信息的傳輸方式 (5)
1.2 通信係統 (6)
1.2.1 通信係統的基本模型 (6)
1.2.2 通信係統的分類 (8)
1.2.3 通信係統的主要性能指標 (10)
1.3 通信網 (11)
1.3.1 通信網的結構 (11)
1.3.2 通信網的分類 (13)
1.4 通信業務 (14)
1.4.1 音視頻業務 (14)
1.4.2 數據通信業務 (17)
1.4.3 多媒體通信業務 (19)
1.5 現代通信技術的發展趨勢 (21)
習題1 (22)
第2章 數字通信基礎 (23)
2.1 模擬信號數字化 (23)
2.1.1 抽樣 (23)
2.1.2 量化 (24)
2.1.3 編碼 (25)
2.2 信號的基帶傳輸 (26)
2.2.1 模擬信號的基帶傳輸 (26)
2.2.2 數字信號的基帶傳輸 (26)
2.3 調製與解調 (28)
2.3.1 模擬調製與解調 (28)
2.3.2 數字調製與解調 (34)
2.4 復用技術 (40)
2.4.1 頻分復用技術(FDM,Frequency Division Multiplexing) (40)
2.4.2 時分復用技術(TDM,Time Division Multiplexing) (42)
2.4.3 波分復用技術(WDM,Wavelength Division Multiplexing) (43)
2.4.4 碼分復用技術(CDM,Code Division Multiplexing) (44)
2.5 差錯控製和校驗碼 (44)
2.5.1 差錯的産生原因及其控製方法 (44)
2.5.2 奇偶校驗碼 (45)
2.5.3 循環冗餘碼(CRC) (48)
2.6 現代交換技術 (49)
2.6.1 電路交換 (49)
2.6.2 報文交換 (50)
2.6.3 報文分組交換 (51)
2.6.4 各種數據交換技術的性能比較 (52)
習題2 (52)
第3章 數字微波與衛星通信 (54)
3.1 數字微波通信係統概述 (54)
3.1.1 時分多路復用原理 (55)
3.1.2 傳輸容量係列 (55)
3.1.3 數字微波通信的關鍵技術 (56)
3.1.4 數字微波接力通信的主要特點 (58)
3.2 數字微波信號的最佳接收 (58)
3.2.1 最佳接收機結構 (58)
3.2.2 最佳接收原理的應用 (60)
3.3 微波接力通信 (62)
3.3.1 微波接力頻道的構成 (62)
3.3.2 天饋綫和分路係統 (64)
3.4 微波傳播 (70)
3.4.1 自由空間傳播 (70)
3.4.2 菲涅耳區 (71)
3.4.3 平坦地麵的反射 (71)
3.4.4 大氣摺射 (72)
3.5 微波綫路的分類 (73)
3.5.1 按地區分類 (73)
3.5.2 按餘隙分類 (73)
3.6 衰落及抗衰落 (73)
3.6.1 衰落原因及分類 (74)
3.6.2 分集接收 (74)
3.6.3 自適應均衡技術 (75)
3.7 衛星通信概述 (76)
3.7.1 衛星通信的概念 (76)
3.7.2 靜止衛星通信的特點 (79)
3.7.3 衛星通信的工作頻段 (81)
3.7.4 衛星通信的優點 (83)
3.7.5 衛星通信係統的組成 (84)
3.8 衛星通信的多址技術 (84)
3.8.1 多址方式概述 (84)
3.8.2 頻分多址(FDMA)方式 (86)
3.8.3 時分多址(TDMA)方式 (87)
3.8.4 空分多址(SDMA)方式 (88)
3.8.5 碼分多址(CDMA)方式 (90)
3.9 VSAT衛星通信係統 (90)
3.9.1 VSAT概述 (90)
3.9.2 VSAT網的組成及工作原理 (92)
3.9.3 VSAT分類及特點 (95)
3.9.4 VSAT網絡結構及組網形式 (95)
3.9.5 VSAT係統的工作頻段 (97)
3.9.6 VSAT網絡體係結構 (97)
3.9.7 VSAT數據網多址協議 (99)
習題3 (105)
第4章 光縴通信 (107)
4.1 光縴通信概述 (107)
4.1.1 光縴通信的發展曆史 (107)
4.1.2 光縴通信的工作波長 (108)
4.1.3 光縴通信的特點 (108)
4.1.4 光縴通信係統的基本組成 (109)
4.2 光縴與光纜 (109)
4.2.1 光縴的結構及其分類 (109)
4.2.2 光縴的導光原理 (111)
4.2.3 光縴的損耗特性及色散特性 (113)
4.2.4 光縴的連接 (115)
4.2.5 光纜和光纜的敷設 (116)
4.3 光源和光電檢測器 (119)
4.3.1 光源 (119)
4.3.2 半導體光電檢測器 (124)
4.4 光縴通信係統 (126)
4.4.1 光發射機 (126)
4.4.2 光接收機 (127)
4.4.3 光中繼器 (128)
4.5 光的波分復用 (130)
4.5.1 光波分復用係統的結構 (130)
4.5.2 光波分復用的主要特點 (131)
4.5.3 密集波分復用技術 (132)
4.6 同步數字體係SDH (132)
習題4 (133)
第5章 移動通信 (135)
5.1 移動通信概述 (135)
5.1.1 移動通信的特點 (135)
5.1.2 移動通信的分類 (137)
5.1.3 移動通信的工作方式 (138)
5.1.4 移動通信的工作頻段 (139)
5.1.5 移動通信係統的組成 (140)
5.2 移動通信係統的組網技術 (140)
5.2.1 大區製移動通信網 (141)
5.2.2 小區製移動通信網 (141)
5.2.3 信道配置 (143)
5.2.4 信令 (144)
5.3 GSM移動通信係統 (144)
5.3.1 概述 (144)
5.3.2 GSM係統的組成 (145)
5.3.3 GSM係統的網絡結構 (147)
5.3.4 編號方式與頻率配置 (148)
5.3.5 GSM係統移動管理 (150)
5.3.6 路由選擇 (153)
5.4 CDMA移動通信係統 (154)
5.4.1 概述 (154)
5.4.2 擴頻通信原理 (156)
5.4.3 CDMA數字蜂窩係統的信道組成 (157)
5.4.4 CDMA的係統結構 (159)
5.5 第三代移動通信係統 (160)
5.5.1 概述 (161)
5.5.2 第三代移動通信的網絡標準 (162)
5.5.3 WCDMA移動通信係統概述 (166)
5.5.4 CDMA2000移動通信係統概述 (171)
5.5.5 TD-SCDMA技術 (173)
習題5 (176)
第6章 計算機網絡通信 (177)
6.1 計算機網絡概述 (177)
6.1.1 計算機網絡的定義、組成與分類 (177)
6.1.2 計算機網絡的拓撲結構 (180)
6.1.3 計算機網絡體係結構 (182)
6.2 物理層 (187)
6.2.1 物理層的基本概念 (187)
6.2.2 物理層的傳輸媒體 (189)
6.3 數據鏈路層 (189)
6.3.1 數據鏈路層協議 (190)
6.3.2 以太網的數據鏈路層 (190)
6.3.3 以太網技術 (194)
6.4 網絡層 (198)
6.4.1 網絡層概述 (198)
6.4.2 網際協議IP (199)
6.4.3 網際控製報文協議ICMP (203)
6.4.4 網絡層的其他協議 (204)
6.5 傳輸層 (205)
6.5.1 傳輸層概述 (205)
6.5.2 傳輸控製協議(TCP協議) (205)
6.5.3 用戶數據包協議UDP (207)
6.6 應用層 (208)
6.6.1 WWW全球信息網與超文本傳輸協議HTTP (208)
6.6.2 DNS域名係統 (210)
6.6.3 E-mail電子郵件傳輸協議 (212)
6.6.4 Telnet協議 (213)
6.6.5 FTP文件傳輸協議 (214)
6.6.6 SNMP簡單網絡管理協議 (215)
6.6.7 NFS網絡文件係統 (216)
習題6 (216)
第7章 通信業務網 (218)
7.1 概述 (218)
7.2 電話網 (219)
7.2.1 電話通信網的組成 (219)
7.2.2 電話網的網絡結構 (220)
7.2.3 編號計劃 (223)
7.3 寬帶綜閤業務數字網(B-ISDN) (224)
7.3.1 B-ISDN業務的特性及信息傳遞方式 (224)
7.3.2 ATM技術原理 (225)
7.3.3 B-ISDN/ATM的網絡分層結構 (227)
7.3.4 B-ISDN/ATM的用戶/網絡接口 (229)
7.3.5 ATM網組成 (229)
7.3.6 寬帶通信網的業務 (231)
7.3.7 寬帶信息網絡建設實例―――上海寬帶信息網 (234)
7.4 因特網 (235)
7.4.1 什麼是因特網 (235)
7.4.2 因特網的發展曆史 (236)
7.4.3 因特網的結構特點 (236)
7.4.4 因特網的關鍵技術 (237)
7.4.5 Internet的體係結構 (238)
7.5 因特網的基本服務 (241)
7.5.1 WWW服務 (241)
7.5.2 電子郵件服務 (243)
7.5.3 文件傳輸服務 (244)
7.5.4 遠程登錄服務 (244)
7.5.5 Usenet網絡新聞組服務 (245)
7.5.6 電子公告牌服務 (245)
7.6 互聯網提供的新業務 (246)
7.7 三網融閤 (249)
習題7 (250)
第8章 接入網 (251)
8.1 接入網概述 (251)
8.1.1 接入網的基本概念 (251)
8.1.2 接入網的特點 (253)
8.1.3 接入網的結構功能 (253)
8.1.4 接入網的拓撲結構 (255)
8.1.5 接入網的綜閤業務 (256)
8.2 接入網中的接口 (258)
8.2.1 接口類型 (258)
8.2.2 V5接口 (260)
8.3 雙絞綫接入網技術 (266)
8.3.1 不對稱數字用戶綫(ADSL)接入技術 (266)
8.3.2 甚高速數字用戶綫(VDSL)接入技術 (269)
8.4 混閤光縴/同軸電纜接入網技術 (270)
8.4.1 HFC的網絡結構 (270)
8.4.2 HFC的頻譜 (272)
8.4.3 Cable Modem (273)
8.4.4 CableModem的係統結構 (274)
8.5 光縴接入網技術 (275)
8.5.1 光縴接入網的基本概念 (275)
8.5.2 光縴接入網的功能結構 (277)
8.5.3 FTTx+LAN接入方式 (280)
8.6 無綫接入網技術 (282)
8.6.1 無綫接入技術概述 (282)
8.6.2 本地多點分配業務係統(LMDS) (283)
8.6.3 無綫局域網(WLAN)接入技術 (286)
習題8 (289)
參考文獻 (290)
第4 版前言
本書自2010 年齣版第3 版以來,深受讀者歡迎,很多高職高專院校通信專業已把它作為專業基礎課教材。在此謹嚮廣大本教材使用者錶示真誠的謝意。
此次修訂,盡可能對第3 版的疏漏失誤之處進行修正,同時本著教材編寫的完整性、係統性原則,增加瞭微波通信、計算機通信等內容,對某些過時陳舊、專業性太強的內容進行瞭刪減,突齣瞭計算機網絡通信以及通信的新發展、新技術方麵的內容。
21 世紀是通信信息時代,第5 代通信、寬帶上網、移動通信、衛星、光縴通信等迅速地滲透到我們的日常生活中,顯而易見,這是基於通信技術的飛速發展,特彆是以移動通信、計算機通信、光縴通信、衛星通信為代錶的現代通信技術的突飛猛進的發展。隨著通信技術越來越廣泛地滲入到社會生活的各個方麵,不僅通信專業的學生,而且非通信專業的學生以及其他領域的技術人員都迫切要求學習通信知識。因此,為瞭使不同專業的學生在有限的時間內基本掌握現代通信技術的基本概念、基本原理和基本方法,瞭解通信技術的發展趨勢,我們將以往單獨設置的《通信原理》、《微波與衛星通信》、《光縴通信》、《移動通信》、《計算機網絡》、《接入網》等課程綜閤成一門《現代通信技術》課程,編寫瞭這本教材,以適應教學的需要。
全書共分為8 章。第1 章介紹現代通信技術的基本概念,第2 章介紹通信的基礎知識,第3 章介紹微波和衛星通信,第4 章介紹光縴通信,第5 章介紹移動通信,第6 章介紹計算機網絡通信,第7 章介紹通信業務網,第8 章介紹接入網。本書計劃學時為64 學時。
本書是在硃月秀老師編寫的第3 版的基礎上,由廉飛宇老師修訂完成的。鑒於修訂者水平有限,加之時間倉促,書中難免存在疏漏之處,懇請讀者批評指正。
編 者
2017 年9 月
這本書的閱讀體驗,超齣瞭我的預期。作者在處理復雜技術問題時,展現齣瞭高超的敘述能力,能夠將艱澀的理論知識化繁為簡,用生動形象的語言進行闡釋。我尤其喜歡書中對通信係統設計原則的分析,例如如何考慮信噪比、帶寬限製、延遲等關鍵因素,這些都是在實際工程中必須麵對的問題。書中提供的案例分析,似乎能夠讓我身臨其境地感受到通信工程師在解決實際問題時所麵臨的挑戰和思考過程。我一直對通信網絡的安全問題非常關注,特彆是麵對日益復雜的網絡攻擊,如何構建更安全的通信環境,這本書在這方麵是否有所涉及,並且給齣瞭有效的解決方案,這是我非常期待的。此外,書中對人工智能在通信領域的應用,如智能網絡優化、故障預測等,也讓我充滿好奇。
評分作為一名從業多年的通信工程師,我深知技術更新的速度之快。而《現代通信技術(第4版)》恰恰抓住瞭這一核心。它在介紹經典通信理論的同時,也緊密追蹤瞭最新的技術發展趨勢。我特彆關注書中關於軟件定義網絡(SDN)和網絡功能虛擬化(NFV)的內容,這兩項技術正在深刻地改變著通信網絡的部署和管理方式。書中對這些顛覆性技術的講解,如果能夠深入剖析其技術原理、實際應用案例以及未來發展前景,那將對我職業發展有著極其重要的指導意義。另外,關於物聯網(IoT)通信的部分,如何實現海量設備的連接、低功耗通信以及數據的高效傳輸,這些都是當前研究的熱點,我迫切地想從這本書中找到答案。這本書的齣版,對於我來說,不僅是一次知識的更新,更是對行業未來發展方嚮的一次深度洞察。
評分這本書的深度與廣度都令人驚嘆。從宏觀的通信係統架構到微觀的信號處理細節,無不涵蓋。我一直對通信的物理層和數據鏈路層技術非常感興趣,尤其是各種傳輸編碼和調製方式背後的數學原理,希望這本書能夠提供嚴謹的推導過程和清晰的圖解,幫助我徹底理解。同時,書中對網絡層和傳輸層協議的講解,比如TCP/IP協議棧的演進,以及不同應用層協議的特點,也十分吸引我。我特彆想知道,在麵對海量數據和實時通信的需求時,這些協議是如何進行優化的,又麵臨著哪些挑戰。這本書的參考文獻和進一步閱讀的建議,如果能夠提供高質量的資源,那將極大地拓展我的學習路徑,讓我能夠在這個領域進行更深入的探索。總而言之,這本書在我看來,不僅僅是一本技術手冊,更是一本能夠激發我探索欲,指引我學習方嚮的寶貴指南。
評分一本厚重的書,封麵設計簡潔大氣,"現代通信技術(第4版)"幾個字透著一股專業與嚴謹。拿到手裏,沉甸甸的分量就暗示瞭內容的紮實。翻開第一頁,作者的序言便勾勒齣瞭通信技術發展脈絡的宏大圖景,從最早的電報電話,到如今無處不在的無綫信號,每一次飛躍都充滿瞭智慧與挑戰。這不僅僅是一本教材,更像是一段技術演進史的濃縮。雖然我還沒深入細讀,但從目錄的劃分來看,涵蓋瞭從基礎理論到前沿應用的方方麵麵,像無綫通信、光通信、衛星通信,以及最新的5G、6G技術,這些都是我一直以來非常感興趣的領域。我尤其期待看到關於信息安全和加密技術在現代通信中的應用,畢竟在信息爆炸的時代,數據安全比以往任何時候都重要。這本書的齣現,無疑為我深入瞭解這些關鍵技術提供瞭寶貴的學習資源。它似乎不僅僅是知識的堆砌,更可能引領我思考通信技術如何改變我們的生活,如何塑造未來的社會形態。
評分這本書的排版設計非常考究,大量的圖錶和公式清晰地呈現瞭通信係統的復雜原理。即使是對於初學者來說,也能通過這些直觀的圖示,對抽象的概念有一個初步的理解。我一直對通信中的信號處理部分感到有些睏惑,比如調製解調、信道編碼等等,希望這本書能夠用更加易懂的方式來解釋這些核心技術,並且通過豐富的實例來加深我的認識。書中對不同通信標準的介紹也讓我眼前一亮,比如Wi-Fi、藍牙,以及各種蜂窩通信標準,它們是如何協同工作,又是如何不斷升級以滿足我們日益增長的數據需求的,這些都是我想深入瞭解的。此外,書中對通信網絡架構的講解,從物理層到應用層,層層遞進,應該能幫助我建立起一個完整的技術框架。我非常期待書中能夠詳細講解不同技術之間的權衡和取捨,例如在速度、可靠性和成本之間如何進行優化,這對於理解實際通信係統的設計至關重要。
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