9787302271352 通信原理(高等院校信息与通信工程系列教材) 清华大学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张甫翊 徐炳祥 吴成柯 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302271352

商品编码：29506728287

包装：平装

出版时间：2012-01-01

基本信息

书名：通信原理(高等院校信息与通信工程系列教材)

定价：43.00元

作者：张甫翊 徐炳祥 吴成柯

出版社：清华大学出版社

出版日期：2012-01-01

ISBN：9787302271352

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.681kg

编辑推荐

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内容提要

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本书深入和系统地讨论现代通信系统中涉及的基本理论和分析方法。内容涵盖模拟通信和数字通信，但侧重数字通信。
全书共13章，内容涉及通信系统的基本概念、确定、*过程、信道、模拟通信系统、数字基带传输、正弦载波数字传输、模拟信号的数字传输、数字信号*接收、信道编码、伪*序列、同步、通信网等。各章均设有习题和思考题，书后附有部分习题答案。
本书内容丰富，讲述由浅入深、简明透彻，概念清楚，取材恰当，注重理论联系实际，既便于教学也方便广大工程技术人员参考。
本书可作为“通信原理”课程的本科生和研究生教材，也可作为研究生入学考试的参考书，还可作为相关大学教师和科学技术人员的参考资料。

目录

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章绪论

1.1引言

1.2通信系统的组成

1.2.1一简化的电通信系统模型

1.2.2模拟通信系统和数字通信系统

1.3通信系统的分类及通信方式

1.3.1通信系统的分类

1.3.2通信方式

1.4信息及其度量

1.5通信系统的主要性能指标

1.5.1模拟通信系统主要传输性能指标

1.5.2数字通信系统主要传输性能指标

思考题

习题

第2章确定

2.1确定的类型

2.2确定的频域分析

2.2.1周期信号的傅里叶级数

2.2.2能量信号的傅里叶变换

2.2.3功率信号的傅里叶变换

2.2.4能量谱密度和功率谱密度

2.3确定的时域分析

2.3.1互相关函数

2.3.2自相关函数

2.3.3相关函数的性质

思考题

习题

第3章过程

3.1引言

3.2过程的基本特性

3.2.1过程的分布函数

3.2.2过程的数字特征

3.3平稳过程

3.3.1狭义平稳过程和广义平稳过程

3.3.2平稳过程的自相关函数和功率谱密度

3.4各态历经过程

3.5高斯过程

3.5.1高斯过程的概率密度

3.5.2高斯过程的重要性质

3.5.3高斯平稳过程的一维分布

3.6平稳过程通过恒参线性系统

3.7窄带过程

3.8白噪声、低通白噪声和带通白噪声

3.8.1白噪声

3.8.2低通白噪声

3.8.3带通白噪声

3.9窄带过程加正弦波

思考题

习题

第4章信道

4.1引言

4.2信道的分类

4.3调制信道和编码信道的数学描述

4.3.1调制信道模型

4.3.2编码信道

4.4有线信道和无线中继及卫星中继

4.4.1有线信道

4.4.2无线信道

4.5恒参信道的传输分析

4.6短波信道和对流层散射信道

4.6.1短波电离层反射信道

4.6.2对流层散射信道

4.7随参信道传输的分析

4.8通信系统中的噪声

4.8.1噪声分类

4.8.2热噪声

4.8.3散弹噪声

4.8.4宇宙噪声

4.8.5带通型噪声及噪声等效带宽

4.9信道容量

4.9.1离散信道的信道容量

4.9.2连续信道的信道容量

思考题

习题

第5章模拟调制通信系统

5.1引言

5.2线性调制原理

5.2.1标准调幅信号

5.2.2抑制载波双边带（DSBSC）信号

5.2.3单边带（SSB）信号

5.2.4残留边带（VSB）信号

5.3线性调制通信系统的抗噪声性能

5.3.1线性调制信号的解调

5.3.2线性调制接收系统的抗噪性能

5.4非线性调制和解调原理

5.4.1非线性调制原理

5.4.2FM信号的解调原理

5.5鉴频接收系统的抗噪性能

5.5.1分析模型和输入信噪比

5.5.2大信噪比时鉴频解调增益

5.5.3小信噪比时鉴频解调的门限效应

5.6模拟传输系统的性能比较

5.7频分复用和多级调制及复合调制

5.7.1频分复用

5.7.2多级调制及复合调制

思考题

习题

第6章数字基带传输系统

6.1引言

6.2数字基带信号及其频谱特性

6.2.1常见的数字基带信号码波形

6.2.2基带信号的频谱特性

6.3基带传输用的常见码型

6.4基带脉冲传输模型

6.5间串扰的基带传输特性

6.5.1无ISI的基带传输特性

6.5.2无ISI传输特性H（ω)的设计

6.6基带传输系统的抗噪声性能

6.7眼图

6.8时域均衡

6.8.1时域均衡原理

6.8.2衡量ISI的准则和横向滤波器设计

6.8.3均衡器的实现

6.9部分响应系统

6.9.1第Ⅰ类部分响应波形

6.9.2常见的部分响应系统

思考题

习题

第7章正弦载波数字调制通信系统

7.1引言

7.2二进制数字调制和解调原理

7.2.1二进制幅移键控（2ASK)调制和解调

7.2.2二进制频移键控（2FSK）调制和解调

7.2.3二进制相移键控（2PSK）及二进制差分相移键控（2DPSK）

调制和解调

7.3二进制数字调制通信系统的抗噪声性能

7.3.1通断键控（OOK）通信系统的抗噪声性能

7.3.22FSK通信系统的抗噪声性能

7.3.32PSK及2DPSK通信系统的抗噪声性能

7.4二进制数字调制通信系统的性能比较

7.5多进制数字调制通信系统

7.5.1MASK通信系统原理及抗噪声性能

7.5.2MFSK通信系统原理及抗噪声性能

7.5.3多进制相位调制通信系统原理及抗噪声性能

7.5.4振幅相位键控（APK）通信系统原理

7.6改进的数字调制方式

7.6.1小频移键控(MSK)

7.6.2高斯小频移键控(GMSK)方式

7.6.3扩谱调制及并发FSK调制方式

7.6.4时频调制方式

思考题

习题

第8章模拟信号的数字传输

8.1引言

8.2抽样定理

8.2.1低通模拟信号抽样

8.2.2带通模拟信号抽样

8.3脉冲振幅调制（PAM）

信号的奥秘与通信的未来：一本深入探索信息传输的权威读物 在这瞬息万变的数字时代，信息传输的效率与可靠性已成为衡量一个社会发展水平的关键指标。从我们手中的智能手机到遍布全球的互联网，再到深邃太空的卫星通信，这一切都离不开一项基础而又核心的科学——通信原理。本书将带您踏上一段穿越信息洪流的旅程，揭示那些支撑起现代通信体系的 fundamental laws，洞察信号在时域与频域的奇妙表现，理解编码与解码的艺术，以及调制解调技术的精妙之处。 第一章：信息论的基石——信息量与信道容量 故事的开端，我们首先要理解“信息”的本质。信息是什么？它不仅仅是文字、声音或图像，更是一种能够减少不确定性的“东西”。本书将从信息论的创始人克劳德·香农的经典理论出发，深入浅出地阐述信息量的概念，并引入熵（Entropy）这一衡量信息不确定性的重要指标。您将学习如何量化信息，理解不同信息源的熵值差异，以及为什么我们总是追求更高效的信息表示方式。 随后，我们将目光投向信息传输的物理载体——通信信道。通信信道并非完美无瑕，它会受到噪声的干扰，限制信息的传输速率。信道容量（Channel Capacity）的概念应运而生，它代表了在给定噪声条件下，信道能够无差错传输信息的最大速率。本书将详细介绍香农-哈特利定理（Shannon-Hartley Theorem），揭示信道带宽、信噪比与信道容量之间的深刻关系。您将了解到，即使在充满噪声的环境下，理论上仍有可能实现任意可靠的信息传输，这一颠覆性的结论为信息论的发展奠定了坚实的基础。 第二章：信号的时频分析——揭示信号的内在结构 信号是通信的语言，而理解信号的内在结构，是掌握通信原理的关键。本章将重点探讨信号在时域和频域的分析方法。在时域，我们关注信号随时间的变化规律，通过傅里叶级数（Fourier Series）和傅里叶变换（Fourier Transform），我们将信号分解为一系列不同频率的正弦和余弦波的叠加。这一强大的工具能够揭示信号的频谱特性，即信号中包含哪些频率成分及其强度。 在频域，我们将看到一个全新的视角。傅里叶变换就像一把“万能钥匙”，它将看似复杂的时域信号转化为清晰的频域图景。您将理解低通信号、带通信号的概念，以及它们在频域中的典型表现。同时，本书还将介绍信号的采样（Sampling）理论，特别是奈奎斯特-香农采样定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem）。这个定理告诉我们，为了能够无失真地恢复原始信号，采样频率必须至少是信号最高频率的两倍。这将引出数字通信中至关重要的概念——模拟信号到数字信号的转换过程。 第三章：基带传输与码间串扰——数字信号的初步探索 当我们将模拟信号转化为数字信号后，便进入了基带传输的范畴。基带信号是指未经调制的原始数字信号，它直接在信道上传输。本章将深入探讨几种常见的基带信号波形，如单极性不归零码、双极性归零码等，并分析它们的频谱特性和在实际传输中的优缺点。 在基带传输过程中，一个不可避免的挑战便是码间串扰（Inter-Symbol Interference, ISI）。当信号脉冲在信道中传播时，会受到带宽限制和多径效应的影响，导致一个码元（Symbol）的响应拖尾到相邻码元的时间间隔内，从而干扰后续码元的判决。本书将详细讲解码间串扰的产生机制，并介绍几种有效的抑制方法，例如使用升余弦滤波器（Raised Cosine Filter）等。掌握码间串扰的控制，是实现高密度、高可靠数字信息传输的关键一步。 第四章：线性调制技术——模拟信号的“载波”艺术 虽然现代通信以数字信号为主，但理解模拟调制技术，对于把握通信原理的演进历程至关重要。线性调制是将基带数字信号的某种参数（如幅度、频率、相位）随基带信号的变化而变化，以承载信息的一种方式。本章将重点介绍两种经典的线性调制技术：调幅（Amplitude Modulation, AM）和调频（Frequency Modulation, FM）。 调幅技术通过改变载波信号的幅度来表示信息，包括普通调幅（AM）、双边带抑制载波调幅（DSB-SC）和单边带调幅（SSB）。我们将分析它们的调制和解调原理，以及各自的优缺点，例如AM的简单性与SSB的频谱效率。 调频技术则通过改变载波信号的频率来表示信息。我们将探讨其调制和解调原理，并分析FM相对于AM在抗噪声性能上的优势。尽管FM主要应用于音频广播，但其基本原理对于理解更复杂的数字调制技术具有重要意义。 第五章：角度调制与数字调制——解锁信息传输的多样性 随着通信需求的不断增长，对调制技术的效率和灵活性提出了更高的要求。本章将继续深入探讨角度调制技术，并着重介绍数字调制的核心概念。 角度调制是线性调制的一种推广，它通过改变载波信号的相位或频率来承载信息。我们将介绍相位调制（Phase Modulation, PM）和频率调制（FM）的详细原理，以及它们在某些特定应用场景下的优势。 随后，我们将步入数字调制的广阔天地。数字调制是指将数字基带信号映射到连续的载波信号上。我们将详细介绍几种重要的数字调制方式，包括： 幅度键控（Amplitude Shift Keying, ASK）：用不同的载波幅度来表示不同的数字比特。 频率键控（Frequency Shift Keying, FSK）：用不同的载波频率来表示不同的数字比特。 相位键控（Phase Shift Keying, PSK）：用不同的载波相位来表示不同的数字比特，例如二相制（BPSK）和四相制（QPSK）。 正交幅度调制（Quadrature Amplitude Modulation, QAM）：结合了幅度和相位的变化，能够实现更高的频谱效率，是现代移动通信和Wi-Fi等领域广泛使用的调制技术。 我们将详细解析这些调制方式的原理、星座图（Constellation Diagram）、功率谱密度（Power Spectral Density）以及它们在不同信噪比下的误码率（Bit Error Rate, BER）性能。 第六章：最佳接收与检测理论——从噪声中提取真相 在信息传输过程中，噪声是无处不在的敌人。如何在充满噪声的环境下，尽可能准确地从接收到的信号中恢复原始信息，是通信系统设计的核心问题。本章将介绍最佳接收（Optimal Reception）和检测（Detection）的理论。 我们将引入维纳滤波（Wiener Filter）的概念，它是一种最优线性滤波器，能够在线性系统中最小化均方误差。对于加性高斯白噪声（Additive White Gaussian Noise, AWGN）信道，我们将推导出匹配滤波器（Matched Filter）的原理。匹配滤波器能够最大化接收信号的信噪比，从而在给定的信噪比条件下实现最小的误码率。 此外，本章还将探讨最大似然检测（Maximum Likelihood Detection, MLD）和最大后验概率检测（Maximum A Posteriori Probability Detection, MAPD）等先进的检测理论。这些理论为设计高可靠性的通信接收机提供了坚实的理论基础。 第七章：信道编码——对抗错误的神奇力量 即使采用了最佳的调制和接收策略，噪声仍然可能导致错误的发生。为了进一步提高通信系统的可靠性，信道编码（Channel Coding）技术应运而生。本章将深入探讨信道编码的原理与应用。 我们将介绍两种主要的编码类型： 块码（Block Codes）：将原始数据分成固定长度的块，并附加校验位。例如，汉明码（Hamming Code）、里德-所罗门码（Reed-Solomon Code）等，它们在CD、DVD、卫星通信等领域有着广泛的应用。 卷积码（Convolutional Codes）：将输入数据流进行卷积运算，产生比输入数据更长的编码序列。我们将介绍卷积码的编码器结构、译码算法（如Viterbi算法），以及它们在提高通信可靠性方面的显著效果。 信道编码的核心思想是“增加冗余”。通过在信息中加入精心设计的冗余信息，接收端可以利用这些冗余来检测和纠正传输过程中发生的错误。本书将通过具体的例子，生动地展示信道编码如何成为对抗通信错误的“神奇力量”。 第八章：差错控制编码——从纠错到纠错 本章将对差错控制编码进行更深入的探讨，区分纠错码（Error Correction Codes, ECC）和纠错检错码。我们将详细介绍一些更高级的纠错码，例如： 低密度奇偶校验码（Low-Density Parity-Check, LDPC）：一种性能接近香农极限的现代高效纠错码，在5G通信、Wi-Fi 6等领域发挥着关键作用。 Turbo码：另一种性能卓越的纠错码，在3G通信和卫星通信中得到了广泛应用。 我们将分析这些编码的原理、编码结构以及它们在实际通信系统中的性能优势。同时，本章还将讨论译码算法的复杂度和实际实现中的权衡。 第九章：多路复用与多址技术——共享通信资源的智慧 随着通信业务的爆炸式增长，如何有效地利用有限的通信资源，将多个用户的信号同时传输到同一信道，成为一个重要的研究课题。本章将聚焦于多路复用（Multiplexing）和多址（Multiple Access）技术。 频分多址（Frequency Division Multiple Access, FDMA）：将可用带宽划分为多个互不重叠的频率子信道，每个用户分配一个子信道。 时分多址（Time Division Multiple Access, TDMA）：将时间划分为若干个不重叠的时间隙（Time Slot），每个用户分配一个或多个时间隙。 码分多址（Code Division Multiple Access, CDMA）：利用不同用户具有不同扩频码的特点，使得多个用户可以在同一频率和同一时间共享信道，而相互之间不会产生严重的干扰。 正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDMA）：将整个带宽划分为大量的正交子载波，每个用户可以被分配到一部分子载波，是4G和5G移动通信的核心技术。 我们将深入解析这些技术的原理、实现方式、优缺点，以及它们在不同通信系统（如固定电话、移动通信、无线局域网）中的应用。 第十章：信息传输的未来展望——从理论到实践的飞跃 在完成对通信原理的系统性探索后，本章将放眼未来，展望信息传输领域的发展趋势。我们将探讨一些前沿的研究方向，例如： 认知无线电（Cognitive Radio）：能够感知无线电环境并动态调整其传输参数以优化频谱利用率的智能无线电技术。 智能反射面（Intelligent Reflecting Surface, IRS）：通过对电磁波进行可控反射，优化无线信号传播路径，提升通信覆盖和性能。 人工智能在通信中的应用：如何利用机器学习和深度学习技术，优化信道估计、信号检测、资源分配等通信环节，提升通信系统的智能化水平。 量子通信：利用量子力学原理进行信息传输，在安全性方面具有革命性的潜力。 本书的最后，我们将强调通信原理作为所有信息通信技术基石的重要性，并鼓励读者在掌握了这些 fundamental concepts 的基础上，继续深入探索通信领域的无限可能。从理论的严谨推导到实际系统的设计与优化，通信原理始终是推动人类社会连接更加紧密、信息传递更加高效的源动力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就透露着一股严谨而专业的学术气息，深蓝色的背景搭配烫金的字体，显得十分大气。我是在准备考研的时候接触到这本书的，当时导师推荐的便是这本《通信原理》。拿到书后，翻开的第一感觉就是内容翔实，结构清晰。它不像市面上很多教材那样，只是简单罗列公式和概念，而是深入浅出地讲解了通信系统的基本原理，从信息论基础到信道编码，再到调制解调技术，几乎涵盖了通信工程的核心知识点。每一个章节的编排都非常有逻辑性，循序渐进，让我这个初学者也能慢慢理解那些复杂的概念。尤其是一些抽象的数学推导，作者都辅以直观的图示和生动的例子，大大降低了理解难度。而且，书中大量的公式和定理推导都非常详尽，对于想要深入研究通信原理的学生来说，绝对是不可多得的宝藏。它不仅仅是一本教材，更像是一个严谨的学术伙伴，引领我一步步走进通信的奇妙世界。

评分☆☆☆☆☆

我是一名工作多年的通信工程师，这些年也陆陆续续看过不少通信相关的书籍，但不得不说，这本《通信原理》给我留下了极其深刻的印象。它以一种非常系统和全面的方式梳理了通信学的理论体系，让我对许多之前只是“知其然”的技术有了“知其所以然”的理解。书中对各个通信模块的剖析都非常透彻，比如在数字信号处理部分，它不仅仅介绍了采样、量化、编码等基本概念，还详细阐述了各种采样定理的推导过程以及它们在实际通信系统中的应用。而对于信道模型和噪声的影响，书中给出的分析也是非常到位，让我能够更准确地评估不同信道条件下的系统性能。最让我惊喜的是，书中还涉及了一些前沿的通信技术，虽然篇幅不多，但已经足够引导读者对这些技术产生兴趣，并进行更深入的探索。总而言之，这本书不仅适合初学者打牢基础，也能够为有一定经验的工程师提供一个全面回顾和深化理解的平台。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对通信理论非常感兴趣的在校大学生，之前也接触过几本通信原理的教材，但总觉得差了点什么。直到我遇到了这本《通信原理》，才真正找到了我想要的“感觉”。这本书的语言风格非常独特，既有严谨的学术规范，又不失生动活泼的表达方式。我尤其喜欢书中对傅里叶变换和拉普拉斯变换在通信系统中的应用讲解，作者通过非常形象的类比，让我理解了这些看似抽象的数学工具是如何在实际通信中发挥作用的。书中的插图也非常精美，把那些复杂的信号波形和系统框图都绘制得清晰明了，让我在理解理论的同时，也能对通信系统的物理实现有一个直观的认识。更重要的是，这本书的逻辑结构非常严谨，它循序渐进地引导读者从基础概念逐步深入到复杂理论，让我感到学习过程是流畅而有成就感的。

评分☆☆☆☆☆

作为一名通信领域的跨专业学习者，我曾经对通信原理感到非常头疼，觉得那些数学公式和专业术语如同天书一般。偶然的机会，我朋友向我推荐了这本《通信原理》，说这本书讲解得非常通俗易懂。刚开始我还有些怀疑，但读了几章之后，我发现我的疑虑完全是多余的。这本书的作者简直是一位沟通大师，他用一种非常平易近人的方式，将那些看似高深的理论娓娓道来。我尤其喜欢书中关于模拟调制和数字调制的讲解，它通过将复杂的数学模型与实际通信场景相结合，让我能够更容易理解不同调制方式的优缺点以及它们在不同应用场景下的选择。书中还穿插了一些历史背景和技术发展的介绍，这让我在学习理论知识的同时，也能对通信技术的发展脉络有一个更宏观的认识。总的来说，这本书极大地降低了通信原理的学习门槛，让非专业人士也能从中受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，刚开始拿到这本《通信原理》时，我被它厚实的篇幅给吓到了，心想这得花多少时间才能啃下来啊！然而，真正开始阅读后，我才发现自己多虑了。这本书的写作风格非常务实，它不是那种堆砌理论、脱离实际的书籍。相反，它非常注重理论与实践的结合。书中的每一个概念，作者都尽量用生动形象的比喻来解释，就像在跟老朋友聊天一样，让你在不知不觉中就掌握了核心知识。我尤其喜欢书中关于误码率和信噪比关系的分析，它通过非常清晰的图表和详细的数学推导，把这个关键概念讲得明明白白，让我对通信系统的可靠性有了全新的认识。而且，书后的习题也很有代表性，既有巩固基础的题目，也有一些需要深度思考的综合题，非常有助于检验学习效果。总之，这本书的阅读体验非常棒，让人感觉学习通信原理是一件既有挑战性又充满乐趣的事情。