通信係統仿真 馮育濤 9787118063677 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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馮育濤 著

圖書標籤:

• 通信係統
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齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118063677

商品編碼：29376809605

包裝：平裝

齣版時間：2009-08-01

基本信息

書名：通信係統仿真

定價：32.00元

作者：馮育濤

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2009-08-01

ISBN：9787118063677

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.359kg

編輯推薦

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內容提要

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本書主要介紹應用動態仿真軟件SystemView對通信係統進行建模仿真的原理和對仿真結果分析的方法。
全書共分8章。章介紹瞭SystemView軟件平颱基礎，包括SystemView設計窗口、分析窗口、係統模型搭建和仿真分析的基本方法。第2章介紹瞭SystemView圖符庫，包括基本庫、專業庫和自定義庫。第3章介紹瞭濾波器與綫性係統，包括綫性係統和各種濾波器的設計。第4章介紹瞭模擬通信係統，包括各種模擬通信係統的調製、解調、頻分復用的原理及其仿真分析。第5章介紹瞭數字信號的基帶傳輸係統，包括基帶傳輸碼及其功率譜分析、間串擾的傳輸、眼圖、m序列的産生及其仿真。第6章介紹瞭數字信號的載波調製傳輸，包括各種數字調製係統(2ASK、
2FSK、2PSK、2DPSK、QPSK、QAM、MSK)的工作原理及其仿真。第7章介紹瞭模擬信號的數字化傳輸，包括PCM通信係統和增量調製係統的原理及其仿真。第8章介紹瞭差錯控製編碼，包括糾錯編碼、綫性分組碼、漢明碼、循環碼、BCH碼、RS碼和捲積碼的原理及其仿真。
書中的所有仿真模型都經過瞭驗證，可作為通信工程專業學生和任職教育學員的教材和參考書，也可作為工程技術人員學習通信係統建模和仿真的參考資料。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《信息傳輸的奧秘：探索通信係統的構建與演進》 在這個信息爆炸的時代，我們每時每刻都在被海量的數據所包圍。從社交媒體上的文字、圖片、視頻，到物聯網設備間的傳感器數據，再到遠程醫療的實時影像，無一不依賴於高效、可靠的通信係統。然而，在這些流暢的信息傳遞背後，隱藏著一套復雜而精密的科學與工程體係。本書旨在揭示信息傳輸的根本原理，探索支撐現代通信係統的核心技術，並展望其未來的發展方嚮，讓讀者對我們習以為常的通信世界有一個更深入、更係統的理解。 第一章：信息之源——從比特到波形 萬事萬物皆有其起源。信息，作為通信的起點，在計算機世界中被抽象為最基本的單位——比特。一比特代錶著“0”或“1”兩種狀態，是所有數字信息的基石。然而，比特本身是抽象的，無法直接在物理世界中傳播。因此，通信的第一步便是將這些離散的比特信息轉換為能夠承載在物理媒介上的連續信號。這一過程，我們稱之為“編碼”與“調製”。 在編碼階段，我們會對原始數據進行各種處理，以提高傳輸效率、增強魯棒性。例如，信源編碼（如霍夫曼編碼、算術編碼）旨在去除數據中的冗餘，壓縮信息量，使得傳輸更經濟。而信道編碼（如漢明碼、捲積碼、Turbo碼、LDPC碼）則是在數據中加入冗餘信息，用於在接收端檢測甚至糾正傳輸過程中可能齣現的錯誤，如同在信息中嵌入“校驗員”，確保信息的完整性。 編碼後的數字比特流，就需要被“調製”成模擬信號，以便通過物理媒介傳播。調製的過程，是將數字信號的特性（如幅值、頻率、相位）映射到載波信號上。常見的調製方式包括幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）以及更高級的幅度相位聯閤鍵控（QAM）等。不同的調製方式在數據率、抗乾擾能力、實現復雜度等方麵各有優劣，選擇何種調製方式取決於具體的通信場景和需求。例如，Wi-Fi信號就采用瞭復雜的QAM技術以實現高數據吞吐量。 第二章：信息的橋梁——傳輸介質與信道特性 將調製後的信號送入物理世界，就需要選擇閤適的“傳輸介質”。這些介質構成瞭通信的“信道”。不同的信道具有截然不同的特性，直接影響著信號的傳輸質量。 有綫傳輸是最早也是最基礎的通信方式之一。 雙絞綫： 廣泛應用於電話綫和以太網，成本低廉，但傳輸速率受限，且易受電磁乾擾。 同軸電纜： 比雙絞綫有更好的抗乾擾能力和更高的傳輸速率，常用於有綫電視和早期以太網。 光縴： 現代通信的“高速公路”。光縴利用光信號在玻璃或塑料縴維中傳輸，具有極高的帶寬、極低的損耗和極強的抗乾擾能力，是實現長距離、高速數據傳輸的關鍵。 無綫傳輸則賦予瞭通信更大的靈活性和移動性。 無綫電波： 這是最常見的無綫傳輸方式，覆蓋範圍廣，可以穿透障礙物。無綫電波的頻率範圍極廣，不同頻段適用於不同的通信場景，如FM廣播、手機通信、Wi-Fi、藍牙等。 微波： 頻率比無綫電波更高，傳輸方嚮性強，常用於點對點通信，如衛星通信、微波中繼。 紅外綫： 頻率更高，傳輸距離短，方嚮性強，常用於短距離的設備間通信，如電視遙控器。 然而，任何信道都不是完美的。信號在傳輸過程中會受到各種“衰減”和“失真”。 衰減： 信號強度隨距離的增加而減弱，需要通過放大器來補償。 噪聲： 信道中存在的各種隨機乾擾，會疊加在信號上，影響信息的準確性。常見的噪聲包括熱噪聲、散粒噪聲、乾擾噪聲等。 失真： 信號的波形在傳輸過程中發生改變，可能是由於頻率選擇性衰落、相位失真等引起。 多徑效應： 在無綫傳輸中，信號可能沿著多條路徑到達接收端，這些路徑的長度不同，導緻信號到達時間不同，從而引起接收信號的疊加和乾擾，尤其是在城市環境中。 理解並量化這些信道特性，是設計高效通信係統的基礎。香農定理就為我們指明瞭信道容量的理論極限，即在噪聲乾擾下，單位帶寬內能夠可靠傳輸的最大信息速率。 第三章：信息的接收與還原——信號檢測與解碼 信號經過漫長的旅程，終於抵達接收端。在這裏，接收機麵臨著巨大的挑戰：如何從充滿噪聲和失真的信號中，準確地提取齣原始的比特信息。這個過程便是“信號檢測”與“解碼”。 在接收端，首先需要將接收到的模擬信號“解調”，恢復齣數字比特流。這個過程與發送端的調製相對應，例如，幅度調製的接收端會測量信號的幅度；頻率調製的接收端會檢測信號的頻率變化；相位調製的接收端則會分析信號的相位。 解調後得到的比特流，由於在傳輸過程中受到瞭噪聲和乾擾，很可能已經發生瞭錯誤。這時，之前在發送端加入的“信道編碼”就派上瞭用場。接收端的“解碼器”會利用冗餘信息來檢測錯誤。如果錯誤數量在可糾正範圍內，解碼器就能將錯誤糾正過來，恢復齣原始的比特信息。如果錯誤過多，超齣瞭糾錯能力，則會進行誤碼指示，告知上層協議數據齣錯。 在接收過程中，為瞭對抗多徑效應等衰落現象，還需要采用各種先進的技術。例如，“均衡器”可以補償信道引起的失真；“分集接收”技術通過同時接收來自不同天綫的信號，利用統計學原理來減小衰落的影響。 第四章：通信的演進——從模擬到數字，從蜂窩到萬物互聯 人類的通信曆史，是一部不斷追求更高效、更可靠、更便捷的演進史。 模擬通信時代： 早期的通信，如電話、廣播，都是模擬的。信號的幅度、頻率等直接對應著聲音的響度、音調。雖然直觀，但模擬信號容易失真，且難以精確復製和處理。 數字通信的革命： 隨著計算機技術的興起，數字通信應運而生。將信息轉化為比特流進行傳輸，徹底改變瞭通信的麵貌。數字信號具有抗乾擾能力強、便於存儲和處理、易於實現多種功能（如加密、壓縮）等優點。電話從模擬轉為數字（如ISDN），廣播也嚮數字電視、數字廣播發展。 蜂窩通信的騰飛： 移動通信是數字通信最成功的應用之一。從第一代（1G）模擬移動通信，到第二代（2G）數字移動通信（GSM），再到第三代（3G）支持數據傳輸，以及第四代（4G）LTE提供高速寬帶接入，直至第五代（5G）的超低時延、海量連接，蜂窩通信不斷刷新著我們對移動通信的認知，極大地拓展瞭通信的應用場景。 無綫局域網（Wi-Fi）與藍牙： 這些技術解決瞭設備間的短距離無綫連接問題，極大地解放瞭用戶，尤其是在傢庭和辦公環境中。Wi-Fi提供瞭高速的數據接入，而藍牙則專注於設備間的低功耗、點對點連接。 光通信的突破： 隨著互聯網流量的爆炸式增長，光通信技術成為支撐現代網絡骨乾的關鍵。光縴通信係統在容量、速率、傳輸距離等方麵遠超傳統的銅纜，是實現全球互聯互通的基礎。 第五章：未來展望——智能通信與連接的無限可能 通信技術的進步從未停止。展望未來，通信係統正朝著更加智能化、普適化、融閤化的方嚮發展。 6G與太赫茲通信： 新一代移動通信（6G）正在醞釀之中，將進一步提升速率、降低時延，並可能引入新的頻段，如太赫茲（THz）頻段，以支持更大數據量的傳輸和新的應用場景。 人工智能（AI）賦能通信： AI將在通信係統的設計、優化和管理中扮演越來越重要的角色。從智能調度、智能故障診斷，到個性化服務推薦，AI將使通信係統更加高效、智能和自主。 天地一體化網絡： 將地麵通信網絡、衛星通信網絡、無人機通信網絡等融閤，構建一個覆蓋全球、無縫連接的網絡，無論身處何地，都能獲得可靠的通信服務。 量子通信： 作為一項顛覆性技術，量子通信有望實現絕對安全的通信。雖然目前仍處於研究階段，但其潛在的應用前景廣闊。 萬物互聯（IoE）的深化： 隨著物聯網設備的激增，通信係統將需要支持海量設備的連接，並具備更高的智能化水平，以實現設備之間的自主協同和智能決策。 從比特的誕生到萬物互聯的宏偉願景，通信係統是一個集理論、技術、應用為一體的龐大體係。本書通過對信息傳輸原理、傳輸介質、信號處理以及通信演進曆程的係統性闡述，旨在為讀者勾勒齣一幅清晰的通信係統全景圖，幫助大傢理解這個支撐現代社會高效運轉的“信息動脈”是如何工作的，以及它將如何塑造我們的未來。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容廣度簡直令人咋舌，它不僅僅停留在基礎的香農定理或者調製解調的皮毛上，而是直接深入到瞭係統仿真的核心環節。我尤其欣賞它在探討各種噪聲模型和乾擾抑製技術時的那種“實戰派”作風。比如，當它討論多徑衰落信道時，不僅僅給齣瞭瑞利分布的公式，更是花瞭大量篇幅去解釋如何將這些統計特性轉化為仿真環境中的可執行參數，這纔是真正讓仿真落地生根的關鍵。我嘗試著用書裏提供的一些例子去搭建自己的MATLAB腳本，發現作者在選擇仿真參數時，似乎都預設瞭一個復雜且貼近真實環境的場景，比如考慮瞭定時同步誤差和載波頻偏的影響，這些在很多教材中常常被一筆帶過的小細節，在這本書裏卻被當作瞭核心難點來處理。這種深度，讓我覺得這更像是一本資深工程師的手冊，而不是麵嚮學生的教學參考書，它教你的不是“是什麼”，而是“如何精確地去模擬它”，這種對細節的執著，使得任何想通過這本書來做實際項目的人，都能找到具體的、可操作的指導方針，這可比那些隻講概念的書要有價值得多。

評分☆☆☆☆☆

閱讀過程中，我發現這本書的行文風格是極其內斂且高度凝練的，幾乎沒有多餘的廢話或者引導性的修飾語，每一個句子都像是經過瞭精密的編碼，信息密度高到讓人需要頻繁迴看。這對於已經有一定理論基礎的人來說是極大的福音，因為可以迅速定位到自己需要的知識點，不需要在冗長的背景介紹中浪費時間。然而，對於我這種需要一點點引導的讀者來說，有時候會感到有些晦澀難懂。比如，當作者提齣一個全新的概念或者推導一個復雜的等效模型時，往往是直接給齣結論性的語句，中間的邏輯跳躍性非常大。我常常需要自己去查閱一些更基礎的參考資料，來“補全”作者省略掉的那些推導步驟，纔能真正理解為什麼會是這樣，而不是那樣。這感覺就像是作者在跟一個水平已經達到同級甚至略高於他的同行對話，默認你已經掌握瞭許多潛颱詞和約定俗成的縮寫。這種嚴謹到近乎冷酷的錶達方式，確實體現瞭作者深厚的學術功底，但也無形中提高瞭讀者進入這個領域的門檻。

評分☆☆☆☆☆

從排版和裝幀來看，這本書的設計風格也透露齣一種濃厚的學院派氣息，紙張質量厚實，字體清晰，但整體視覺上缺乏現代感，更像是上個世紀末期那種強調內容高於形式的齣版物。雖然這不影響內容的專業性，但長時間閱讀確實需要更強的集中力。更讓我印象深刻的是，全書的參考文獻列錶非常詳盡且權威，其中引用瞭許多早期通信領域的奠基性文獻，這錶明作者在構建自己的理論體係時，是立足於深厚的學術基礎之上的，而不是憑空捏造或者簡單地整閤現有的零散知識。通過這本書，我能感受到作者對整個通信仿真領域發展脈絡的清晰認知，他似乎是在用自己的方式，為後來的學習者搭建一個完整的知識坐標係。每一次我感到迷茫時，迴過頭再看看書後的引文和索引，總能找到一個錨點，幫助我將當前所學的知識點重新定位到整個學科的宏大圖景之中，這是一種潛移默化的引導，讓人受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就給我一種很紮實的感覺，那種帶著曆史沉澱的理工科教材風格，讓人一看就知道不是什麼花裏鬍哨的東西。我剛翻開目錄的時候，心裏就咯噔一下，感覺自己麵對的不是一本簡單的入門讀物，而是一座需要耐心攀登的山峰。裏麵涉及的數學推導和理論模型，對於一個剛接觸這個領域的新手來說，簡直是密不透風的牆。我記得有個關於信道編碼的章節，作者對低密度奇偶校驗碼（LDPC）的描述，簡直是把數學公式堆到瞭極緻，每一個符號的選取似乎都有其深刻的物理意義，但如果不靜下心來對照著離散傅裏葉變換和有限域運算一點點捋過去，根本就無法領會其精髓。這絕對不是那種讀起來朗朗上口的小說，它要求你帶著筆和草稿紙，在每一個復雜的積分和矩陣運算前停下來，反復咀嚼，纔能感受到作者在試圖構建一個嚴謹、無懈可擊的理論框架。我甚至能想象到作者在撰寫這些部分時，那種對自己要求極高的態度，每一個細節都力求完美，不放過任何一個可以簡化或模糊處理的地方，這種精神很值得敬佩，但也確實給初學者帶來瞭不小的壓力，感覺自己必須得拿齣十二分的專注力纔能跟上作者的思路。

評分☆☆☆☆☆

這本書在處理特定算法的性能評估時，展現齣一種近乎偏執的細緻入微。我記得有一章專門對比瞭不同均衡器在非高斯噪聲環境下的錶現，作者不僅展示瞭眼圖和誤碼率（BER）麯綫，更深入分析瞭不同均衡器結構對計算復雜度和實時性的影響。這已經遠遠超齣瞭傳統“理論證明正確性”的範疇，開始觸及到工程實現層麵的權衡取捨。當我看到作者在討論迫零均衡器（ZF）和最小均方誤差（MMSE）均衡器時，他不僅僅給齣瞭收斂速度的對比，還引入瞭關於矩陣求逆運算復雜度的討論，這簡直是教科書級彆的內容中罕見的對工程效率的關注。這種將純理論分析與實際係統約束緊密結閤的做法，讓這本書的實用價值大大提升。它教會的不是如何讓一個模型在理想狀態下完美工作，而是如何在充斥著各種限製條件的真實世界中，找到最優的摺中方案，這對於任何想把仿真結果轉化為實際産品的工程師來說，都是至關重要的寶貴經驗。