9787303110582 通信係統概論 北京師範大學齣版社 郭瞻 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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郭瞻 著

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齣版社： 北京師範大學齣版社

ISBN：9787303110582

商品編碼：29520241159

包裝：平裝

齣版時間：2010-08-01

基本信息

書名：通信係統概論

定價：27.00元

作者：郭瞻

齣版社：北京師範大學齣版社

齣版日期：2010-08-01

ISBN：9787303110582

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.681kg

編輯推薦

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內容提要

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本書共有8章，章通介紹瞭係統的組成、分類、質量指標，以及通信係統的發展曆史、現狀和發展趨勢。第2章介紹瞭數字交換網絡的結構和控製，分析瞭係統的組成、工作原理以及在綜閤業務數字網和智能網中的應用。第3章微波中繼通信係統，介紹瞭微波的傳輸特性和SDH傳輸技術，討論瞭係統組成和工作方式。第4章短波通信係統，討論瞭短波傳播特性、自適應通信技術和擴頻通信技術，後介紹瞭短波軟件無綫電和短波通信網。第5章衛星通信係統，簡要地闡述瞭衛星通信、通信衛星以及衛星通信體製的基本內容，著重討論瞭衛星通信的多址技術和衛星鏈路傳輸，並介紹瞭VSAT係統和常用的移動衛星通信係統。第6章移動通信係統，介紹瞭移動通信的基本概念、特點和發展狀態，討論瞭調製、編碼、多址、分集接收等基本技術和電波傳播特性，還介紹瞭GSM、CDMA係統和藍牙技術，以及第三代、第四代移動通信係統的網絡結構和關鍵技術。第7章光縴通信係統，主要論述光縴通信的特點、傳輸特性以及係統的關鍵部件，簡要介紹瞭光縴通信係統的設計，SDH光縴係統和密集波分復用係統的有關內容。第8章計算機網絡通信係統，介紹瞭計算機網絡體係結構及協議，同時介紹瞭網絡互聯技術和網絡安全問題。

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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《現代通信技術前沿解析》 前言 信息時代的浪潮席捲全球，通信技術作為推動這一浪潮的核心驅動力，其發展速度和影響力日益顯著。從最初的電報、電話，到如今的5G、衛星通信、光縴網絡，通信技術的發展史就是一部人類不斷突破時空限製、縮短信息傳遞距離的輝煌篇章。每一次技術的革新，都極大地改變著我們的生活方式、工作模式乃至社會結構。 本書旨在深入剖析當前通信技術領域最前沿、最熱門的研究方嚮和應用實踐。我們不局限於某一特定通信體製或協議，而是著眼於構建一個宏觀的、多維度的技術圖景，帶領讀者領略通信技術發展的最新動態和未來趨勢。本書的目標讀者包括通信工程專業的學生、研究人員、行業從業者，以及對現代通信技術充滿好奇心的社會各界人士。我們力求以嚴謹的學術態度、清晰的邏輯結構和生動的案例分析，將復雜的前沿技術轉化為易於理解的知識，激發讀者對通信技術更深層次的探索和思考。 第一章 移動通信的演進與未來展望 移動通信是現代通信領域中最具活力和影響力的分支之一。從最初的模擬移動通信係統，到如今已經廣泛應用的第四代（4G）LTE技術，再到正在加速部署和技術迭代的第五代（5G）移動通信，其發展速度之快、技術復雜度之高令人驚嘆。 1.1 4G LTE 技術的迴顧與成就 第四代移動通信技術，即長期演進（LTE）技術，在用戶體驗和網絡性能上實現瞭質的飛躍。LTE采用瞭OFDM（正交頻分復用）和MIMO（多輸入多輸齣）等關鍵技術，顯著提高瞭頻譜利用效率和數據傳輸速率，使得高清視頻流、移動遊戲、視頻會議等富媒體應用成為可能。本書將迴顧LTE技術的核心原理，包括其空口設計、幀結構、調度機製以及關鍵性能指標，並分析其在全球範圍內的部署情況和對社會經濟發展的影響。我們將探討LTE在促進移動互聯網普及、催生共享經濟、推動物聯網發展等方麵所扮演的關鍵角色。 1.2 5G 移動通信的核心技術與應用場景 第五代移動通信（5G）是當前通信技術研究和部署的焦點。5G不僅僅是4G的簡單升級，它旨在提供更高速率、更低時延、更廣連接的全新通信能力，以支撐更多樣化、更智能化的應用場景。本書將詳細闡述5G的關鍵技術，包括： 毫米波（mmWave）通信： 利用高頻段頻譜，實現超高的數據傳輸速率，但麵臨傳播損耗大、覆蓋範圍受限等挑戰。我們將深入探討毫米波的傳播特性、天綫技術（如大規模MIMO）以及其在熱點區域和大容量場景下的應用潛力。 低頻段與中頻段的優勢： 分析低頻段（Sub-6 GHz）在覆蓋範圍和穿透性方麵的優勢，以及中頻段在速率和覆蓋之間的平衡作用。我們將探討不同頻段組閤的策略，以實現5G網絡的靈活性和普適性。 網絡切片（Network Slicing）： 5G的核心能力之一，允許在同一物理網絡基礎設施上創建多個獨立的、虛擬的邏輯網絡，以滿足不同業務場景（如增強移動寬帶eMBB、超可靠低時延通信uRLLC、海量機器類通信mMTC）的獨特需求。我們將詳細解釋網絡切片的實現原理、關鍵技術（如SDN和NFV）以及其在垂直行業的應用前景，如工業自動化、車聯網、遠程醫療等。 邊緣計算（Edge Computing）： 將計算和存儲能力部署在網絡邊緣，靠近數據源，從而減少數據傳輸延遲，提高響應速度，並減輕核心網絡的負擔。本書將探討邊緣計算如何與5G協同工作，賦能實時應用，如AR/VR、智能交通係統等。 麵嚮連接（Connection-oriented）與連接無關（Connectionless）的演進： 分析5G在增強現有連接類型的同時，如何支持更靈活、更智能的連接管理，以適應海量物聯網設備的需求。 此外，本書還將深入探討5G在各個垂直行業的應用，例如： 智能製造： 5G的低時延和高可靠性將賦能工業自動化、機器人協作、柔性生産綫，實現真正的智能工廠。 智慧醫療： 遠程手術、遠程診斷、智能醫療設備聯網等將受益於5G的高帶寬和低時延。 車聯網（V2X）： 車輛與車輛、車輛與基礎設施、車輛與行人之間的實時通信，將極大提升交通安全和效率，並為自動駕駛提供關鍵支撐。 智慧城市： 智能交通管理、環境監測、公共安全監控等將通過5G網絡實現更高效、更智能的運行。 1.3 6G 及未來通信願景 展望未來，6G通信技術正在孕育之中。6G將緻力於實現萬物智聯，其速率將達到Tbps級彆，時延降至微秒級彆，並具備更強的感知、智能和融閤能力。本書將初步探討6G可能涉及的關鍵技術方嚮，如太赫茲（THz）通信、可見光通信（VLC）、人工智能（AI）在通信網絡中的深度融閤、量子通信的潛在應用等，以及其可能帶來的顛覆性應用，如全息通信、觸覺互聯網等。 第二章 物聯網（IoT）通信的關鍵技術與挑戰 物聯網（IoT）的概念已經深入人心，它指的是將物理世界的各種設備連接到互聯網，實現數據的采集、傳輸、分析和應用。物聯網的廣泛部署離不開支撐其海量連接、低功耗、低成本需求的通信技術。 2.1 物聯網通信標準與協議 本書將梳理當前主流的物聯網通信標準和協議，包括： 低功耗廣域網（LPWAN）： 如LoRa、NB-IoT、Sigfox等。這些技術專注於解決物聯網設備低功耗、長距離通信的需求，適用於傳感器監測、智能抄錶等場景。我們將深入分析它們的特性、優劣以及適用範圍。 短距離無綫通信技術： 如Wi-Fi、藍牙（Bluetooth）、Zigbee等。這些技術在室內、短距離場景下提供瞭靈活的連接方案，在智能傢居、可穿戴設備等領域發揮著重要作用。我們將探討它們在物聯網中的最新發展和應用。 蜂窩物聯網（Cellular IoT）： 基於蜂窩網絡（如2G、4G、5G）的物聯網技術，提供更可靠的連接和更廣泛的覆蓋。我們將分析NB-IoT和LTE-M等技術與傳統蜂窩技術的區彆和優勢。 2.2 物聯網通信的網絡架構與挑戰 物聯網通信網絡架構復雜多樣，涉及感知層、網絡層、應用層等多個環節。本書將探討物聯網通信麵臨的關鍵挑戰： 海量連接管理： 如何高效地管理數以億計的物聯網設備，實現可靠的連接和數據傳輸，是一個巨大的挑戰。 功耗管理： 許多物聯網設備依賴電池供電，如何最大限度地延長設備續航時間是設計的重中之重。 安全性： 物聯網設備數量龐大，安全防護能力參差不齊，容易成為網絡攻擊的薄弱環節。我們將探討物聯網通信的安全威脅和防護策略。 互操作性： 不同廠商、不同標準的物聯網設備之間如何實現互聯互通，是阻礙物聯網規模化發展的重要因素。 數據處理與分析： 海量物聯網數據如何被有效地采集、傳輸、存儲和分析，以提取有價值的信息，是物聯網應用落地的關鍵。 第三章 光通信與數據中心網絡 隨著信息流量的爆炸式增長，光通信作為高帶寬、低損耗的傳輸介質，在現代通信網絡中扮演著不可或缺的角色，尤其是在數據中心和骨乾網中。 3.1 光縴通信的原理與發展 本書將簡要迴顧光縴通信的基本原理，包括光信號的産生、傳輸、接收以及光縴的類型（單模光縴、多模光縴）。我們將重點關注現代光通信技術的進步，例如： 波分復用（WDM）技術： 包括粗波分復用（CWDM）和密集波分復用（DWDM），如何在單根光縴中承載多路不同波長的光信號，極大地提高瞭光縴的傳輸容量。 相乾光通信： 利用光的相位信息進行調製，顯著提升瞭頻譜效率和傳輸距離，是高速率光傳輸的關鍵技術。 光放大技術： 如摻鉺光縴放大器（EDFA），剋服瞭光信號傳輸過程中的損耗，使得長距離傳輸成為可能。 3.2 數據中心網絡（DCN）的演進 數據中心是海量數據存儲、處理和交換的樞紐，其內部網絡（DCN）的性能直接影響著雲計算、大數據分析等服務的效率。我們將探討數據中心網絡的演進： 傳統的三層架構： 核心層、匯聚層、接入層的局限性，以及在應對東西嚮流量增長時的瓶頸。 葉脊（Leaf-Spine）架構： 一種扁平化的網絡拓撲，通過增加更多的橫嚮連接，顯著提高瞭網絡的帶寬和可擴展性，成為現代數據中心的主流架構。 軟件定義網絡（SDN）與網絡功能虛擬化（NFV）在數據中心的應用： 如何通過集中控製和虛擬化，提高數據中心網絡的靈活性、可編程性和運維效率。 高速率以太網： 從10GbE、40GbE到100GbE、400GbE乃至更高速率以太網標準的發展，以滿足數據中心日益增長的帶寬需求。 光互連技術： 在數據中心內部，高速光模塊和光互連技術成為連接服務器、交換機的重要手段。 第四章 無綫通信的安全與可靠性 隨著通信係統的復雜化和應用場景的多元化，通信安全與可靠性變得愈發重要。 4.1 無綫通信的安全威脅與防護 無綫通信環境的開放性使得其麵臨多種安全威脅，包括： 竊聽與偵聽： 未經授權的第三方可能截獲通信信號。 欺騙與僞裝： 攻擊者可能冒充閤法用戶接入網絡。 拒絕服務（DoS）攻擊： 攻擊者通過淹沒網絡流量，導緻閤法用戶無法正常通信。 惡意軟件與病毒： 感染通信設備，破壞係統正常運行。 本書將深入探討各種安全防護機製，包括： 加密技術： 如AES、RSA等，對通信內容進行加密，防止竊聽。 認證機製： 確保通信雙方的身份閤法性。 訪問控製： 限製未經授權的用戶訪問網絡資源。 入侵檢測與防禦係統（IDPS）： 實時監測網絡流量，發現並阻止潛在的攻擊。 物理安全： 保護通信基礎設施免受物理破壞。 4.2 通信係統的可靠性設計與容錯機製 通信係統的可靠性是保證業務連續性的關鍵。我們將探討實現高可靠性的關鍵技術： 冗餘設計： 關鍵設備（如服務器、路由器、基站）的冗餘配置，確保在部分設備故障時，係統仍能正常運行。 鏈路聚閤與負載均衡： 通過多條通信鏈路分擔流量，提高吞吐量和可用性。 故障檢測與恢復機製： 快速檢測係統故障，並自動啓動備用設備或切換到備用路徑。 糾錯編碼（ECC）： 在傳輸過程中添加冗餘信息，以便在接收端檢測和糾正錯誤，提高數據傳輸的準確性。 網絡管理與監控： 實時監控網絡狀態，及時發現並處理潛在問題。 結語 通信技術的發展日新月異，深刻地改變著我們的世界。本書僅僅是對當前通信技術前沿的粗略描繪，每一章節都蘊含著 vast 的研究領域和無限的創新可能。希望本書能夠為讀者打開一扇瞭解現代通信技術的大門，激發大傢對這一充滿活力的領域的興趣，並鼓勵更多有誌之士投身於通信技術的創新與發展，共同塑造更加智能、互聯的未來。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘述邏輯簡直是教科書級彆的典範，它遵循瞭一種由淺入深、層層遞進的科學構建方式。作者並沒有一開始就拋齣那些令人望而生畏的復雜數學公式，而是非常耐心地從最基本的通信原理概念入手，比如信息源、信道、調製解調這些基石，用通俗易懂的語言進行闡述，仿佛是在和一位初學者對話。每引入一個新的概念，都會緊接著提供一個清晰的實際應用場景作為佐證，使得理論的學習不再是空中樓閣。我特彆喜歡它在關鍵轉摺點設置的“小結”或“思考題”，這些小設計巧妙地迫使讀者停下來，迴顧和消化剛剛學到的知識點，而不是囫圇吞棗地翻過去。這種結構設計極大地降低瞭初學者麵對龐大知識體係時的畏懼感，讓學習過程變得更加連貫和有成就感，真正體現瞭“授人以漁”的教育理念。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計真是讓我眼前一亮，封麵采用瞭一種沉穩的深藍色調，搭配著簡潔的白色字體，顯得既專業又不失雅緻。摸上去材質有一種細微的紋理感，初次翻開時，那種油墨的清香混閤著紙張特有的乾燥氣息，瞬間將我帶入瞭一種專注學習的氛圍。內頁的排版也做得非常用心，字體大小適中，行間距處理得恰到好處，即便是長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。更值得稱贊的是，書中大量的圖錶和示意圖，綫條清晰、邏輯分明，將那些抽象的理論概念具象化瞭，比如在解釋某一復雜信號處理流程時，那個流程圖簡直就是點睛之筆，讓原本晦澀難懂的部分一下子變得清晰可辨。對於理工科的學習資料來說，閱讀體驗往往被忽視，但這本書顯然在這方麵下瞭不少功夫，這無疑為深入理解後續章節打下瞭堅實的基礎。這種對細節的關注，讓我對作者和齣版社的專業態度深感敬佩。

評分☆☆☆☆☆

作為一本教材，其實用性和可操作性纔是檢驗其價值的硬標準。這本書在這方麵的錶現可圈可點。它不僅僅停留在理論層麵，還巧妙地融入瞭許多貼近現代工程實踐的案例和思考方嚮。例如，在講解信道編碼時，它並沒有僅僅停留在香農理論，而是擴展到瞭實際應用中的捲積碼和譯碼算法的簡介，這對於未來想從事具體研發工作的讀者來說，是非常寶貴的“敲門磚”。此外，書後附帶的參考資料和進一步閱讀建議也十分豐富和具有指導性，指嚮瞭更前沿的研究領域。這體現瞭作者的匠心——不僅要教會學生“是什麼”，更要引導他們思考“如何做”以及“接下來是什麼”，真正做到瞭理論指導實踐，為後續更深入的學習指明瞭清晰的方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本書在語言風格上展現齣瞭一種令人愉悅的平衡感，既有學術著作的嚴謹和精確性，又避免瞭過度學術化帶來的枯燥和疏離。作者的筆觸流暢自然，行文間偶爾流露齣一種對所研究領域的由衷熱愛，這種情感的滲透，讓原本冰冷的技術內容變得鮮活起來。舉個例子，在介紹早期模擬通信的局限性時，作者的描述帶著一絲對曆史局限的同情，使得讀者更能體會到數字通信帶來的革命性意義。這種帶有溫度的敘事方式，極大地提升瞭閱讀的代入感。它不像某些教材那樣闆著麵孔，而是像一位經驗豐富的導師在耐心地為你解惑，偶爾還會用一些恰到好處的比喻來化解復雜的難題，讓人讀起來毫不費力，也更容易將知識內化為自己的理解。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我對這種“概論”性質的書籍通常抱持著一種審慎的態度，總擔心它會過於泛泛而談，缺乏深度。然而，這本書的錶現完全超齣瞭我的預期。它在保證瞭廣度的前提下，對於核心理論的剖析深度也相當到位。尤其是在處理一些關鍵的性能指標分析時，作者展示瞭紮實的功底，無論是信噪比的推導還是誤碼率的計算，都給齣瞭詳盡的步驟和清晰的數學推導過程，絕非簡單的公式堆砌。更令人欣賞的是，書中還穿插瞭一些對不同通信體製曆史演進和未來發展趨勢的宏觀探討，這讓讀者在掌握具體技術細節的同時，也能站在一個更高的維度去審視整個通信領域。這種理論深度與行業視野的結閤，使得這本書不僅是一本學習資料，更像是一份有價值的行業參考手冊。