通信系统仿真 冯育涛 9787118063677 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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冯育涛 著

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118063677

商品编码：29376809605

包装：平装

出版时间：2009-08-01

基本信息

书名：通信系统仿真

定价：32.00元

作者：冯育涛

出版社：国防工业出版社

出版日期：2009-08-01

ISBN：9787118063677

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.359kg

编辑推荐

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内容提要

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本书主要介绍应用动态仿真软件SystemView对通信系统进行建模仿真的原理和对仿真结果分析的方法。
全书共分8章。章介绍了SystemView软件平台基础，包括SystemView设计窗口、分析窗口、系统模型搭建和仿真分析的基本方法。第2章介绍了SystemView图符库，包括基本库、专业库和自定义库。第3章介绍了滤波器与线性系统，包括线性系统和各种滤波器的设计。第4章介绍了模拟通信系统，包括各种模拟通信系统的调制、解调、频分复用的原理及其仿真分析。第5章介绍了数字信号的基带传输系统，包括基带传输码及其功率谱分析、间串扰的传输、眼图、m序列的产生及其仿真。第6章介绍了数字信号的载波调制传输，包括各种数字调制系统(2ASK、
2FSK、2PSK、2DPSK、QPSK、QAM、MSK)的工作原理及其仿真。第7章介绍了模拟信号的数字化传输，包括PCM通信系统和增量调制系统的原理及其仿真。第8章介绍了差错控制编码，包括纠错编码、线性分组码、汉明码、循环码、BCH码、RS码和卷积码的原理及其仿真。
书中的所有仿真模型都经过了验证，可作为通信工程专业学生和任职教育学员的教材和参考书，也可作为工程技术人员学习通信系统建模和仿真的参考资料。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《信息传输的奥秘：探索通信系统的构建与演进》 在这个信息爆炸的时代，我们每时每刻都在被海量的数据所包围。从社交媒体上的文字、图片、视频，到物联网设备间的传感器数据，再到远程医疗的实时影像，无一不依赖于高效、可靠的通信系统。然而，在这些流畅的信息传递背后，隐藏着一套复杂而精密的科学与工程体系。本书旨在揭示信息传输的根本原理，探索支撑现代通信系统的核心技术，并展望其未来的发展方向，让读者对我们习以为常的通信世界有一个更深入、更系统的理解。 第一章：信息之源——从比特到波形 万事万物皆有其起源。信息，作为通信的起点，在计算机世界中被抽象为最基本的单位——比特。一比特代表着“0”或“1”两种状态，是所有数字信息的基石。然而，比特本身是抽象的，无法直接在物理世界中传播。因此，通信的第一步便是将这些离散的比特信息转换为能够承载在物理媒介上的连续信号。这一过程，我们称之为“编码”与“调制”。 在编码阶段，我们会对原始数据进行各种处理，以提高传输效率、增强鲁棒性。例如，信源编码（如霍夫曼编码、算术编码）旨在去除数据中的冗余，压缩信息量，使得传输更经济。而信道编码（如汉明码、卷积码、Turbo码、LDPC码）则是在数据中加入冗余信息，用于在接收端检测甚至纠正传输过程中可能出现的错误，如同在信息中嵌入“校验员”，确保信息的完整性。 编码后的数字比特流，就需要被“调制”成模拟信号，以便通过物理媒介传播。调制的过程，是将数字信号的特性（如幅值、频率、相位）映射到载波信号上。常见的调制方式包括幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）以及更高级的幅度相位联合键控（QAM）等。不同的调制方式在数据率、抗干扰能力、实现复杂度等方面各有优劣，选择何种调制方式取决于具体的通信场景和需求。例如，Wi-Fi信号就采用了复杂的QAM技术以实现高数据吞吐量。 第二章：信息的桥梁——传输介质与信道特性 将调制后的信号送入物理世界，就需要选择合适的“传输介质”。这些介质构成了通信的“信道”。不同的信道具有截然不同的特性，直接影响着信号的传输质量。 有线传输是最早也是最基础的通信方式之一。 双绞线： 广泛应用于电话线和以太网，成本低廉，但传输速率受限，且易受电磁干扰。 同轴电缆： 比双绞线有更好的抗干扰能力和更高的传输速率，常用于有线电视和早期以太网。 光纤： 现代通信的“高速公路”。光纤利用光信号在玻璃或塑料纤维中传输，具有极高的带宽、极低的损耗和极强的抗干扰能力，是实现长距离、高速数据传输的关键。 无线传输则赋予了通信更大的灵活性和移动性。 无线电波： 这是最常见的无线传输方式，覆盖范围广，可以穿透障碍物。无线电波的频率范围极广，不同频段适用于不同的通信场景，如FM广播、手机通信、Wi-Fi、蓝牙等。 微波： 频率比无线电波更高，传输方向性强，常用于点对点通信，如卫星通信、微波中继。 红外线： 频率更高，传输距离短，方向性强，常用于短距离的设备间通信，如电视遥控器。 然而，任何信道都不是完美的。信号在传输过程中会受到各种“衰减”和“失真”。 衰减： 信号强度随距离的增加而减弱，需要通过放大器来补偿。 噪声： 信道中存在的各种随机干扰，会叠加在信号上，影响信息的准确性。常见的噪声包括热噪声、散粒噪声、干扰噪声等。 失真： 信号的波形在传输过程中发生改变，可能是由于频率选择性衰落、相位失真等引起。 多径效应： 在无线传输中，信号可能沿着多条路径到达接收端，这些路径的长度不同，导致信号到达时间不同，从而引起接收信号的叠加和干扰，尤其是在城市环境中。 理解并量化这些信道特性，是设计高效通信系统的基础。香农定理就为我们指明了信道容量的理论极限，即在噪声干扰下，单位带宽内能够可靠传输的最大信息速率。 第三章：信息的接收与还原——信号检测与解码 信号经过漫长的旅程，终于抵达接收端。在这里，接收机面临着巨大的挑战：如何从充满噪声和失真的信号中，准确地提取出原始的比特信息。这个过程便是“信号检测”与“解码”。 在接收端，首先需要将接收到的模拟信号“解调”，恢复出数字比特流。这个过程与发送端的调制相对应，例如，幅度调制的接收端会测量信号的幅度；频率调制的接收端会检测信号的频率变化；相位调制的接收端则会分析信号的相位。 解调后得到的比特流，由于在传输过程中受到了噪声和干扰，很可能已经发生了错误。这时，之前在发送端加入的“信道编码”就派上了用场。接收端的“解码器”会利用冗余信息来检测错误。如果错误数量在可纠正范围内，解码器就能将错误纠正过来，恢复出原始的比特信息。如果错误过多，超出了纠错能力，则会进行误码指示，告知上层协议数据出错。 在接收过程中，为了对抗多径效应等衰落现象，还需要采用各种先进的技术。例如，“均衡器”可以补偿信道引起的失真；“分集接收”技术通过同时接收来自不同天线的信号，利用统计学原理来减小衰落的影响。 第四章：通信的演进——从模拟到数字，从蜂窝到万物互联 人类的通信历史，是一部不断追求更高效、更可靠、更便捷的演进史。 模拟通信时代： 早期的通信，如电话、广播，都是模拟的。信号的幅度、频率等直接对应着声音的响度、音调。虽然直观，但模拟信号容易失真，且难以精确复制和处理。 数字通信的革命： 随着计算机技术的兴起，数字通信应运而生。将信息转化为比特流进行传输，彻底改变了通信的面貌。数字信号具有抗干扰能力强、便于存储和处理、易于实现多种功能（如加密、压缩）等优点。电话从模拟转为数字（如ISDN），广播也向数字电视、数字广播发展。 蜂窝通信的腾飞： 移动通信是数字通信最成功的应用之一。从第一代（1G）模拟移动通信，到第二代（2G）数字移动通信（GSM），再到第三代（3G）支持数据传输，以及第四代（4G）LTE提供高速宽带接入，直至第五代（5G）的超低时延、海量连接，蜂窝通信不断刷新着我们对移动通信的认知，极大地拓展了通信的应用场景。 无线局域网（Wi-Fi）与蓝牙： 这些技术解决了设备间的短距离无线连接问题，极大地解放了用户，尤其是在家庭和办公环境中。Wi-Fi提供了高速的数据接入，而蓝牙则专注于设备间的低功耗、点对点连接。 光通信的突破： 随着互联网流量的爆炸式增长，光通信技术成为支撑现代网络骨干的关键。光纤通信系统在容量、速率、传输距离等方面远超传统的铜缆，是实现全球互联互通的基础。 第五章：未来展望——智能通信与连接的无限可能 通信技术的进步从未停止。展望未来，通信系统正朝着更加智能化、普适化、融合化的方向发展。 6G与太赫兹通信： 新一代移动通信（6G）正在酝酿之中，将进一步提升速率、降低时延，并可能引入新的频段，如太赫兹（THz）频段，以支持更大数据量的传输和新的应用场景。 人工智能（AI）赋能通信： AI将在通信系统的设计、优化和管理中扮演越来越重要的角色。从智能调度、智能故障诊断，到个性化服务推荐，AI将使通信系统更加高效、智能和自主。 天地一体化网络： 将地面通信网络、卫星通信网络、无人机通信网络等融合，构建一个覆盖全球、无缝连接的网络，无论身处何地，都能获得可靠的通信服务。 量子通信： 作为一项颠覆性技术，量子通信有望实现绝对安全的通信。虽然目前仍处于研究阶段，但其潜在的应用前景广阔。 万物互联（IoE）的深化： 随着物联网设备的激增，通信系统将需要支持海量设备的连接，并具备更高的智能化水平，以实现设备之间的自主协同和智能决策。 从比特的诞生到万物互联的宏伟愿景，通信系统是一个集理论、技术、应用为一体的庞大体系。本书通过对信息传输原理、传输介质、信号处理以及通信演进历程的系统性阐述，旨在为读者勾勒出一幅清晰的通信系统全景图，帮助大家理解这个支撑现代社会高效运转的“信息动脉”是如何工作的，以及它将如何塑造我们的未来。

评分☆☆☆☆☆

从排版和装帧来看，这本书的设计风格也透露出一种浓厚的学院派气息，纸张质量厚实，字体清晰，但整体视觉上缺乏现代感，更像是上个世纪末期那种强调内容高于形式的出版物。虽然这不影响内容的专业性，但长时间阅读确实需要更强的集中力。更让我印象深刻的是，全书的参考文献列表非常详尽且权威，其中引用了许多早期通信领域的奠基性文献，这表明作者在构建自己的理论体系时，是立足于深厚的学术基础之上的，而不是凭空捏造或者简单地整合现有的零散知识。通过这本书，我能感受到作者对整个通信仿真领域发展脉络的清晰认知，他似乎是在用自己的方式，为后来的学习者搭建一个完整的知识坐标系。每一次我感到迷茫时，回过头再看看书后的引文和索引，总能找到一个锚点，帮助我将当前所学的知识点重新定位到整个学科的宏大图景之中，这是一种潜移默化的引导，让人受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书在处理特定算法的性能评估时，展现出一种近乎偏执的细致入微。我记得有一章专门对比了不同均衡器在非高斯噪声环境下的表现，作者不仅展示了眼图和误码率（BER）曲线，更深入分析了不同均衡器结构对计算复杂度和实时性的影响。这已经远远超出了传统“理论证明正确性”的范畴，开始触及到工程实现层面的权衡取舍。当我看到作者在讨论迫零均衡器（ZF）和最小均方误差（MMSE）均衡器时，他不仅仅给出了收敛速度的对比，还引入了关于矩阵求逆运算复杂度的讨论，这简直是教科书级别的内容中罕见的对工程效率的关注。这种将纯理论分析与实际系统约束紧密结合的做法，让这本书的实用价值大大提升。它教会的不是如何让一个模型在理想状态下完美工作，而是如何在充斥着各种限制条件的真实世界中，找到最优的折中方案，这对于任何想把仿真结果转化为实际产品的工程师来说，都是至关重要的宝贵经验。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容广度简直令人咋舌，它不仅仅停留在基础的香农定理或者调制解调的皮毛上，而是直接深入到了系统仿真的核心环节。我尤其欣赏它在探讨各种噪声模型和干扰抑制技术时的那种“实战派”作风。比如，当它讨论多径衰落信道时，不仅仅给出了瑞利分布的公式，更是花了大量篇幅去解释如何将这些统计特性转化为仿真环境中的可执行参数，这才是真正让仿真落地生根的关键。我尝试着用书里提供的一些例子去搭建自己的MATLAB脚本，发现作者在选择仿真参数时，似乎都预设了一个复杂且贴近真实环境的场景，比如考虑了定时同步误差和载波频偏的影响，这些在很多教材中常常被一笔带过的小细节，在这本书里却被当作了核心难点来处理。这种深度，让我觉得这更像是一本资深工程师的手册，而不是面向学生的教学参考书，它教你的不是“是什么”，而是“如何精确地去模拟它”，这种对细节的执着，使得任何想通过这本书来做实际项目的人，都能找到具体的、可操作的指导方针，这可比那些只讲概念的书要有价值得多。

评分☆☆☆☆☆

阅读过程中，我发现这本书的行文风格是极其内敛且高度凝练的，几乎没有多余的废话或者引导性的修饰语，每一个句子都像是经过了精密的编码，信息密度高到让人需要频繁回看。这对于已经有一定理论基础的人来说是极大的福音，因为可以迅速定位到自己需要的知识点，不需要在冗长的背景介绍中浪费时间。然而，对于我这种需要一点点引导的读者来说，有时候会感到有些晦涩难懂。比如，当作者提出一个全新的概念或者推导一个复杂的等效模型时，往往是直接给出结论性的语句，中间的逻辑跳跃性非常大。我常常需要自己去查阅一些更基础的参考资料，来“补全”作者省略掉的那些推导步骤，才能真正理解为什么会是这样，而不是那样。这感觉就像是作者在跟一个水平已经达到同级甚至略高于他的同行对话，默认你已经掌握了许多潜台词和约定俗成的缩写。这种严谨到近乎冷酷的表达方式，确实体现了作者深厚的学术功底，但也无形中提高了读者进入这个领域的门槛。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就给我一种很扎实的感觉，那种带着历史沉淀的理工科教材风格，让人一看就知道不是什么花里胡哨的东西。我刚翻开目录的时候，心里就咯噔一下，感觉自己面对的不是一本简单的入门读物，而是一座需要耐心攀登的山峰。里面涉及的数学推导和理论模型，对于一个刚接触这个领域的新手来说，简直是密不透风的墙。我记得有个关于信道编码的章节，作者对低密度奇偶校验码（LDPC）的描述，简直是把数学公式堆到了极致，每一个符号的选取似乎都有其深刻的物理意义，但如果不静下心来对照着离散傅里叶变换和有限域运算一点点捋过去，根本就无法领会其精髓。这绝对不是那种读起来朗朗上口的小说，它要求你带着笔和草稿纸，在每一个复杂的积分和矩阵运算前停下来，反复咀嚼，才能感受到作者在试图构建一个严谨、无懈可击的理论框架。我甚至能想象到作者在撰写这些部分时，那种对自己要求极高的态度，每一个细节都力求完美，不放过任何一个可以简化或模糊处理的地方，这种精神很值得敬佩，但也确实给初学者带来了不小的压力，感觉自己必须得拿出十二分的专注力才能跟上作者的思路。