數字通信：離散時間方法：a discrete-time approach pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美萊斯 著

圖書標籤:

• 數字通信
• 離散時間
• 信號處理
• 通信原理
• 現代通信
• 信息論
• 數字信號處理
• 通信係統
• 無綫通信
• 調製解調

店鋪： 智博天恒圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030318527

商品編碼：29489021842

包裝：平裝

齣版時間：2011-07-01

圖書基本信息
圖書名稱	數字通信：離散時間方法：a discrete-time approach
作者	(美)萊斯
定價	99.00元
齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030318527
齣版日期	2011-07-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	平裝
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

《數字通信——離散時間方法(英文影印版)》運用離散信號處理的原則來介紹和分析數字通信，連接瞭實時和離散方式。注重理論與實踐相結閤。涵蓋瞭離散信號處理、離散濾波器設計、多速率處理及估計理論，並提齣瞭基於離散信號的空間分析、數值算法。《數字通信——離散時間方法(英文影印版)》可作為電子信息工程、通信工程專業本科生教材，也可作為相關領域工程技術人員的參考書。本書由MichaelRice著。

作者簡介

目錄

ForewordPrefaceChapter I Introduction 1.1 A Brief History of Communications 1.2 Basics of Wireless Communications 1.3 Digital Communications 1.4 Why Discrete-Time Processing Is So popular 1.5 Organization of the Text 1.6 Notes and ReferencesChapter 2 Signals and Systems 1: A Review of theBasics 2.1 Introduction 2.2 Signals 2.2.1 Continuous-Time Signals 2.2.2 Discrete-Time Sigm/ls 2.3 Systems 2.3.1 Continuous-Time Systems 2.3.2 Discrete-Time Systems' 2.4 Frequency Domain Characterizations 2.4.1 Laplace Transform 2.4.2 Continuous-Time Fourier Transform 2.4.3 Z Transform 2.4.4 Discrete-Time Fourier Transform 2.5 The Discrete Fourier Transform 2.6 The Relationship Between Discrete- lime and Continuous-Time Systems 2.6.1 The Sampling ,Theorem 2.6.2 Discrete-Time Processing of Continuous-Time Sij~nals 2.7 Discrete-Time Processing of Band-Pass Signals ……

編輯推薦

《數字通信——離散時間方法(英文影印版)》運用離散信號處理的原則來介紹和分析數字通信，連接瞭實時和離散方式。注重理論與實踐相結閤。涵蓋瞭離散信號處理、離散濾波器設計、多速率處理及估計理論，並提齣瞭基於離散信號的空間分析、數值算法。本書由MichaelRice著。

文摘

序言

深度探索數字通信的基石：離散時間信號與係統 本書旨在為讀者構建一套紮實而全麵的數字通信理論框架，重點關注離散時間信號和係統的分析與設計。在現代通信爆炸式發展的浪潮中，理解信號如何被編碼、傳輸、處理並最終解碼，對於任何涉足通信工程、信號處理、計算機科學乃至現代科學技術前沿的專業人士都至關重要。本書將帶您深入剖析數字通信的核心原理，從信號的離散化過程齣發，逐步揭示其內在的數學規律和工程實現的關鍵。 第一部分：離散時間信號——從連續走嚮數字化 本部分是整個數字通信體係的基石，我們將從連續時間信號的離散化開始，構建對離散時間信號的深刻理解。 連續時間信號與離散時間信號的引入： 我們將首先迴顧連續時間信號的基本概念，包括其周期性、能量、功率等性質。隨後，深入探討采樣定理——這一連接連續世界與離散世界的橋梁。理解采樣頻率、奈奎斯特速率以及混疊（aliasing）現象的産生機製，是避免信息丟失和失真的關鍵。我們將通過詳細的數學推導和直觀的圖示，闡釋為何以高於信號最高頻率兩倍以上的速率進行采樣，能夠無損地重構原始連續信號。 離散時間信號的錶示與運算： 掌握瞭離散化過程後，我們將聚焦於離散時間信號的數學錶示。單位脈衝信號 $delta[n]$ 和單位階躍信號 $u[n]$ 將被引入，它們是構建更復雜離散信號的基礎。我們將詳細介紹各種基本離散時間信號，如指數信號 $a^n u[n]$、正弦信號 $A cos(omega_0 n + phi)$ 等，並分析它們的特性。在此基礎上，我們將學習離散時間信號的各種基本運算，包括移位、翻轉、尺度變換（雖然在離散時間中與連續時間有所不同）以及相加、相乘等。這些運算是後續理解係統響應和濾波器設計的基礎。 傅裏葉級數與傅裏葉變換在離散時間信號分析中的應用： 傅裏葉分析是理解信號頻譜特性的強大工具。本書將重點介紹離散時間傅裏葉級數（DTFS）和離散時間傅裏葉變換（DTFT）。DTFS 適用於周期性離散時間信號，揭示其在離散頻率上的諧波成分。DTFT 則將傅裏葉分析的範圍擴展到非周期性離散時間信號，使我們能夠分析信號在連續頻率軸上的頻譜分布。我們將詳細推導 DTFS 和 DTFT 的定義、性質，並提供大量實例，展示如何利用它們分析信號的頻率特性，例如如何通過頻譜觀察到信號的周期性、帶寬等信息。 離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT）： 在實際的數字信號處理中，我們處理的信號通常是有限長的，而且計算必須在數字計算機上進行。這催生瞭離散傅裏葉變換（DFT）的概念。我們將介紹 DFT 的定義、性質，並重點闡述其與 DTFT 的關係——DFT 是 DTFT 在離散時間點和離散頻率點上的采樣。然而，直接計算 DFT 的復雜度較高，為解決這個問題，本書將隆重推齣快速傅裏葉變換（FFT）算法。我們將深入講解 FFT 的基本原理，例如蝶形運算和如何通過分解實現計算量的顯著降低。理解 FFT 不僅能讓我們高效地計算信號的頻譜，更是許多高級信號處理算法（如捲積、相關等）高效實現的基礎。 第二部分：離散時間係統——信號的處理與變換 本部分將構建起對離散時間係統的理解，包括係統的分類、分析方法以及重要的係統類。 綫性時不變（LTI）係統——通信係統的核心模型： 綫性時不變（LTI）係統是通信工程中最基本也是最重要的模型。我們將詳細解釋“綫性”和“時不變”這兩個特性的含義，以及它們為何對於係統分析至關重要。綫性係統滿足疊加原理，時不變係統則意味著係統的特性不隨時間改變。我們將展示如何通過這些特性來簡化係統的分析。 捲積——LTI係統的“指紋”： 捲積是 LTI 係統分析的核心運算。本書將詳細講解離散時間捲積的定義、計算方法以及性質。我們將揭示，一個 LTI 係統的輸齣信號是輸入信號與係統衝激響應的捲積。衝激響應 $h[n]$ 是 LTI 係統的“指紋”，完全描述瞭係統對單位脈衝輸入的響應，並由此可以推導齣係統對任意輸入信號的響應。我們將提供多種計算捲積的方法，包括直接求和法、圖解法以及利用 DFT/FFT 進行的捲積運算。 係統函數與頻域分析： 將 LTI 係統分析轉移到頻域，能夠提供更深刻的洞察。本書將引入係統函數 $H(z)$，它是係統衝激響應的 Z 變換。Z 變換是分析離散時間 LTI 係統的另一個強大工具，尤其適用於分析係統的穩定性、因果性以及頻率響應。我們將詳細介紹 Z 變換的定義、收斂域（ROC）的概念，以及 Z 變換的性質，例如綫性性、時移性、捲積性質等。通過 Z 變換，我們可以將復雜的時域捲積運算轉化為頻域上的乘法運算。 頻率響應——係統對不同頻率信號的“態度”： 頻率響應 $H(e^{jomega})$ 是係統函數在單位圓上的取值，它直接描述瞭 LTI 係統對不同頻率正弦信號的增益和相位變化。我們將分析頻率響應的幅頻特性和相頻特性，理解它們如何影響輸入信號的頻譜。例如，低通濾波器會衰減高頻分量，高通濾波器則會衰減低頻分量，帶通濾波器則允許特定頻段通過。通過頻率響應，我們可以直觀地瞭解係統對信號的濾波、增強或抑製作用。 因果性、穩定性與可逆性： 這三個概念是判斷一個離散時間 LTI 係統是否滿足工程要求的關鍵。我們將詳細定義因果性（係統的輸齣僅依賴於當前和過去的輸入）和穩定性（係統的輸齣是有界的）。因果性和穩定性與係統的衝激響應和係統函數有著密切的數學聯係，我們將深入分析這些聯係，並提供判斷係統因果性和穩定性的標準。同時，我們還將探討可逆性，即是否存在一個係統可以“撤銷”原係統的操作，以及如何設計逆係統。 常用離散時間 LTI 係統： 本部分還將介紹幾種典型的離散時間 LTI 係統，包括： IIR（無限長單位脈衝響應）濾波器： 這類濾波器通常用遞歸方程描述，其衝激響應是無限長的。我們將分析 IIR 濾波器的結構，以及它們在實現特定頻率選擇性時的優勢和潛在挑戰。 FIR（有限長單位脈衝響應）濾波器： 這類濾波器用非遞歸方程描述，其衝激響應是有限長的。FIR 濾波器具有相位響應綫性（如果對稱設計）的優點，在許多應用中受到青睞。我們將討論 FIR 濾波器的結構、零點和極點（在 Z 域）的意義，以及如何通過設計零點來控製濾波器的特性。 第三部分：數字通信係統實例與應用 在掌握瞭離散時間信號與係統的基本理論後，本書將通過實例展示這些理論在實際數字通信係統中的應用。 信號的離散化與量化： 在將模擬信號轉換為數字信號的過程中，除瞭采樣，量化也是至關重要的一步。我們將介紹量化過程，包括均勻量化和非均勻量化，並分析量化噪聲的産生及其對信號質量的影響。我們將討論量化器的位數與信噪比之間的關係。 數字調製技術基礎： 數字調製是將數字信息轉換為適閤在信道上傳輸的信號的過程。本書將介紹幾種基本的數字調製技術，如： 振幅鍵控 (ASK)： 通過改變載波信號的幅度來錶示數字信息。 頻率鍵控 (FSK)： 通過改變載波信號的頻率來錶示數字信息。 相移鍵控 (PSK)： 通過改變載波信號的相位來錶示數字信息，包括二進製相移鍵控 (BPSK) 和四進製相移鍵控 (QPSK)。 正交幅度調製 (QAM)： 結閤瞭 ASK 和 PSK 的思想，通過同時改變載波信號的幅度和相位來傳輸信息，能夠實現更高的傳輸效率。 我們將從離散時間信號處理的角度分析這些調製方法的原理，以及它們在不同信道條件下的性能錶現。 信道模型與噪聲： 真實世界的通信信道並非理想，會引入各種噪聲，如加性高斯白噪聲（AWGN）。我們將介紹常見的通信信道模型，並分析噪聲對數字信號的影響。理解噪聲的統計特性對於設計有效的接收機和糾錯編碼至關重要。 基本的數字接收機概念： 在接收端，我們需要設計算法來從含有噪聲的信號中恢復原始數字信息。我們將初步介紹一些基本的數字接收機設計概念，例如匹配濾波器（optimal receiver for AWGN channel）的工作原理，以及它如何最大化輸齣信噪比。 離散時間係統在數字信號處理中的更廣泛應用： 除瞭通信，離散時間信號和係統的理論在許多領域都有廣泛應用，例如： 音頻信號處理： 數字音頻的錄製、播放、效果處理。 圖像處理： 數字圖像的壓縮、增強、濾波。 控製係統： 數字控製器的設計。 生物醫學信號處理： 心電圖、腦電圖等信號的分析。 我們將簡要提及這些應用，以展示離散時間信號與係統理論的普適性和重要性。 本書將始終貫穿嚴謹的數學推導，輔以豐富的圖示和實例，力求使讀者在掌握理論知識的同時，也能體會到其工程實踐的意義。通過對離散時間信號和係統的深入理解，讀者將能夠更好地理解現代通信係統的運作方式，並為進一步學習更高級的通信技術奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的最大衝擊是它對“信息論基礎”與“實際編碼”之間橋梁的搭建。很多教材在講完香農定理後就草草收場，留給讀者一個“理論上可行，實踐中睏難”的睏境。然而，這本書花瞭相當大的精力去剖析瞭LDPC碼的迭代譯碼過程，特彆是關於BP（Belief Propagation）算法的原理，它不僅僅給齣瞭算法步驟，還通過一些特定的因子圖（Factor Graph）的例子，生動地展示瞭信息如何在校驗節點和變量節點之間傳遞、更新，直至收斂。這種從宏觀的信道容量到微觀的譯碼流程的無縫銜接，極大地提升瞭我的理解深度。我甚至能想象到，如果這本書的作者在設計課程時，他絕對不會允許學生隻背誦BER（誤碼率）公式，而是會要求他們推導齣特定編碼結構下的對數似然比（LLR）的更新規則。這本書的“離散時間方法”這個副標題，在這裏得到瞭最好的體現——它不是在討論抽象的連續信號，而是完全聚焦於如何在采樣、量化後的世界裏，以最有效的方式傳輸信息。

評分☆☆☆☆☆

總而言之，這本書給我的感受是，它不是一本“友好”的教科書，而更像是一份嚴謹的工程手冊或者是一本學術專著的精簡版。它沒有過多使用花哨的類比來解釋復雜的現象，而是傾嚮於用最直接、最核心的數學工具去揭示問題的本質。我印象最深的是它對“同步”這個環節的處理。在很多教材中，同步（載波恢復和定時恢復）通常被簡化為“使用一個鎖相環（PLL）”然後就結束瞭。但在本書中，作者對基於決策的同步算法和基於訓練序列的同步算法的優缺點進行瞭細緻的對比，甚至討論瞭在不同同步誤差下對判決器性能的二次影響。這種對細節的執著，使得這本書的價值超越瞭一般的入門讀物，它更適閤已經掌握瞭基礎信號與係統知識，希望在通信係統設計層麵有所突破的研究生或初級工程師。閱讀它需要投入大量時間去消化和咀嚼，但一旦吸收，所獲得的理論功底和工程洞察力，是其他輕鬆讀物無法比擬的。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，這本書的排版和圖示部分，初看之下略顯陳舊，甚至有點讓人提不起精神。它似乎更偏愛大段的文字論述和嚴密的數學推導，插圖大多是簡筆畫式的信號流圖，缺乏現代教材中那種鮮艷的色彩對比和三維立體感。但神奇的是，當你真的沉下心來閱讀時，會發現這種樸素的風格反而提供瞭一種專注的氛圍。作者的敘述邏輯非常跳躍，有時會為瞭強調某個關鍵概念，突然插入一段深入的數學論證，然後又迅速跳迴到應用層麵進行總結。這種結構需要讀者具備較高的自學能力和耐心去追蹤作者的思路。例如，在介紹判決反饋均衡器（DFE）時，作者用瞭整整六頁的篇幅來論證其在嚴重碼間串擾（ISI）下的穩定性條件，中間穿插瞭幾處腳注解釋瞭矩陣求逆的數值穩定性問題。如果你隻是想找一本快速過一遍考試知識點的書，這本書可能會讓你感到挫敗；但如果你想構建一個堅不可摧的數字通信理論知識體係，那麼這種“硬核”的呈現方式恰恰是其魅力所在。

評分☆☆☆☆☆

當我翻開這本書的中後段時，驚喜地發現它在信道建模和均衡技術上的處理方式，簡直是為係統工程師量身定做。不同於市麵上許多隻關注理想信道的教材，這本書非常實在地討論瞭實際無綫信道中常見的衰落、多徑效應以及噪聲的統計特性。特彆是對於維納濾波器的推導和應用，作者沒有停留在理論公式的羅列，而是細緻地探討瞭在不同時變信道模型下，濾波器係數的更新策略和收斂速度問題，這讓我對均衡器的設計有瞭更清晰的認識。更讓我欣賞的是，作者似乎對“有限精度運算”這個工程實踐中的痛點給予瞭足夠的重視。在討論數字濾波器設計時，竟然單獨開闢瞭一個小節來探討量化噪聲對係統性能的實際影響，這在很多教材中是極其罕見的。閱讀這部分內容，我感覺就像是請瞭一位經驗豐富的老工程師在手把手地指導我如何從白紙上的理論模型過渡到可以實際部署的硬件實現，那種務實的風格，實在難得。

評分☆☆☆☆☆

這本關於數字通信的書，從整體布局來看，給我的感覺就像是走在一條精心規劃的知識迷宮裏。作者似乎非常注重基礎概念的構建，開篇並沒有急於跳入復雜的信號處理環節，而是花費大量篇幅來打磨離散時間係統的理論基礎。我記得初期對Z變換和傅裏葉變換在離散係統中的應用進行瞭非常深入的探討，那部分內容詳實到讓人有些喘不過氣，恨不得把每一個推導步驟都拿尺子量一遍。不過，正是這種近乎偏執的嚴謹性，為後續理解采樣理論和量化誤差奠定瞭堅實的基礎。例如，對於信道編碼和調製解調部分，作者並沒有采用那種一筆帶過的教科書式寫法，而是詳細剖析瞭不同編碼方案（比如捲積碼和分組碼）在特定信噪比下的性能邊界，這對於希望深入研究通信係統性能分析的讀者來說，無疑是極大的福祉。隻是，對於初次接觸數字通信的同學來說，前半部分的理論密度可能稍顯過高，如果能配以更形象的工程案例或仿真示例來軟化一下理論的生硬感，體驗或許會更順暢一些。這本書的價值在於它對“為什麼”的解釋，遠勝於“怎麼做”的展示，它強迫你思考背後的數學原理，而不是僅僅停留在公式的套用層麵。