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郭宏，武国财 著

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店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115219503

商品编码：29692161387

包装：平装

出版时间：2010-03-01

基本信息

书名:数字电子技术及应用教程

：32.00元

售价：23.4元,便宜8.6元,折扣73

作者:郭宏,武国财

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2010-03-01

ISBN：9787115219503

字数：470000

页码：299

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.440kg

编辑推荐

内容提要

本书从应用的角度出发，全面介绍了数字电子技术的基本概念、基础理论和基本分析方法。全书共分10章，主要内容包括逻辑代数、集成门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲信号的产生与整形、模拟量和数字量的转换、半导体存储器和可编程逻辑器件、可编程逻辑器件的应用和数字电路应用设计举例。 　　
　　本书将理论与实践相结合，注重体现知识的实用性和前沿性。本书可作为应用型本科院校和高等职业技术院校电子、通信、机电、自动化和计算机等专业学习数字电子技术课程的教材或参考书，也可供工程技术人员参考。

目录

作者介绍

文摘

序言

《现代通信系统原理与实践》 引言 在信息爆炸的时代，通信技术已渗透到我们生活的方方面面，成为连接世界的桥梁。从最初的 Morse 电码到如今高速互联的 5G 网络，通信技术的每一次飞跃都极大地拓展了人类的交流范围和效率。本书旨在深入浅出地剖析现代通信系统的核心原理，并结合实际应用案例，引领读者掌握通信技术的设计、分析与优化之道。我们不仅会关注理论的严谨性，更会强调实践的可行性，力求让读者在掌握知识的同时，也能具备解决实际通信工程问题的能力。 第一部分：通信系统的基础理论 第一章：通信系统的模型与基本概念 本章将构建一个通用的通信系统模型，将其分解为信息源、信源编码、信道编码、调制、传输信道、解调、信源译码和信息接收等关键模块。我们将详细阐述每个模块的功能、作用以及它们之间的相互关系。在此基础上，我们会引入一系列基础概念，包括信号的分类（模拟信号与数字信号、周期信号与非周期信号、宽带信号与窄带信号）、频谱分析（傅里叶级数与傅里叶变换）、信道容量（香农-哈特利定理）以及噪声的种类与影响。理解这些基本概念是后续深入学习通信系统原理的关键。 第二章：信号的表示与分析 信号是通信系统的载体，因此深入理解信号的数学表示和分析方法至关重要。本章将介绍信号的多种表示形式，包括时域表示、频域表示和相域表示。我们将详细讲解傅里叶变换在信号分析中的应用，包括其基本原理、性质以及如何利用傅里叶变换分析信号的频谱特性。此外，我们还将探讨卷积的概念，以及它在系统响应分析中的作用。最后，本章会涉及信号的采样和重建，介绍奈奎斯特采样定理，并分析采样过程中可能出现的失真现象。 第三章：信息论基础 信息论是通信系统理论的基石，它为我们理解信息传输的极限和效率提供了理论依据。本章将从信息量、熵、互信息的概念出发，深入讲解信息论的核心内容。我们会探讨不同信源的熵，以及如何衡量信息的冗余度。接着，我们将详细介绍信道容量的概念，并通过香农-哈特利定理阐释在给定信道条件下，信息传输的理论最大速率。理解信息论能够帮助我们设计更高效的信源编码和信道编码方案，从而最大限度地减少信息传输的损耗。 第四章：随机过程与噪声 在实际通信系统中，信号传输过程中不可避免地会受到各种噪声的干扰。本章将介绍随机过程的基本概念，包括平稳随机过程、各态历程以及功率谱密度。我们将详细分析通信系统中常见的噪声类型，如加性高斯白噪声（AWGN）、闪烁噪声和散粒噪声，并探讨它们的统计特性和对信号的影响。此外，本章还将引入信噪比（SNR）的概念，并讲解如何通过数学方法对含噪声信号进行建模和分析，为后续的信号检测和估计奠定基础。 第二部分：通信系统的核心技术 第五章：信源编码 信源编码的目的是消除信息源的统计冗余，使其更有效地传输。本章将介绍两种主要的信源编码技术：无损编码和有损编码。无损编码方面，我们将详细讲解霍夫曼编码、算术编码等经典算法，分析它们的编码效率和复杂度。有损编码方面，我们将介绍感知编码的基本原理，以及在音频和视频压缩中的应用，如量化、变换编码和运动估计。通过本章的学习，读者将了解如何根据信息源的特性选择合适的编码方式，以达到最佳的压缩效果。 第六章：信道编码 信道编码是为了在传输过程中抵抗噪声干扰，提高信息传输的可靠性。本章将详细介绍纠错码的原理和分类。我们将从线性分组码开始，讲解码的构成、译码方法（如最小距离译码、最大似然译码）。然后，我们将深入探讨卷积码，介绍其编码结构、Viterbi译码算法等。此外，本章还将介绍更先进的编码技术，如LDPC码和Turbo码，分析它们的性能优势和应用前景。通过本章的学习，读者将掌握如何设计和应用信道编码方案，显著降低误码率。 第七章：调制技术 调制是将基带信号变换为适合在传输信道上传输的载波信号的过程。本章将系统介绍模拟调制和数字调制的原理。模拟调制部分，我们将讲解调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）的原理、优缺点以及在广播电视等领域的应用。数字调制部分，我们将详细介绍幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）、相移键控（PSK）和正交幅度调制（QAM）等基本调制方式，分析它们的频谱效率、抗噪声能力以及应用场景。此外，本章还将介绍更复杂的调制技术，如M进制调制和多载波调制。 第八章：解调与信号检测 解调是调制的逆过程，旨在从接收到的带噪声信号中恢复原始信息。本章将重点讲解信号检测的原理和方法。我们将首先介绍匹配滤波器的概念，以及它在优化信噪比方面的作用。然后，我们将深入讲解最佳接收机的原理，介绍最大似然（ML）检测和最大后验（MAP）检测。在数字调制方面，我们将分析各种解调方法的具体实现，如相干解调和非相干解调。最后，本章还将探讨符号间干扰（ISI）的产生原因和抑制方法，为实现高数据速率的通信打下基础。 第三部分：现代通信系统的关键领域与应用 第九章：数字信号处理在通信中的应用 数字信号处理（DSP）是现代通信系统不可或缺的一部分。本章将探讨DSP在通信中的关键应用，包括数字滤波器设计（FIR和IIR滤波器）、离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）、自适应滤波器以及谱估计技术。我们将讲解如何利用DSP技术对信号进行滤波、增强、识别和分析，从而提高通信系统的性能和鲁棒性。 第十章：多址技术 在有限的通信资源中，如何允许多个用户同时访问和共享信道是多址技术的核心问题。本章将详细介绍几种重要的多址技术：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）以及正交频分复用（OFDM）。我们将分析它们的工作原理、优缺点以及在不同通信系统中的应用，如蜂窝移动通信、无线局域网等。 第十一章：移动通信系统 移动通信是现代通信技术中最具代表性的领域之一。本章将深入剖析移动通信系统的演进历程，从第一代模拟移动通信到如今的第五代（5G）和未来的第六代（6G）技术。我们将重点讲解蜂窝移动通信的基本原理，包括小区划分、频率复用、切换技术等。同时，本章还将介绍当前主流的移动通信标准，如LTE和5G NR，分析其关键技术，如OFDM、MIMO、波束赋形等，并展望未来移动通信的发展趋势。 第十二章：卫星通信系统 卫星通信以其覆盖范围广、通信容量大的特点，在广播、电视、互联网接入和军事通信等领域扮演着重要角色。本章将介绍卫星通信系统的基本组成，包括地面站、中继卫星和用户终端。我们将讲解不同轨道高度卫星（GEO、MEO、LEO）的特点和应用，以及相关的传输技术，如多路复用、调制解调和纠错编码。此外，本章还将讨论卫星通信系统的链路预算分析和干扰问题。 第十三章：光纤通信系统 光纤通信以其高带宽、低损耗和抗电磁干扰的优势，成为现代长距离通信和数据传输的主流技术。本章将深入讲解光纤通信系统的原理，包括光信号的产生、传输和接收。我们将介绍不同类型光纤（单模光纤、多模光纤）的特点，以及光传输中的关键器件，如激光器、光电探测器和光放大器。此外，本章还将探讨光通信系统中的色散、非线性效应等限制因素，以及如何通过先进的技术来克服这些挑战。 第十四章：网络通信与协议 通信系统的最终目的是实现信息的高效传输和互联互通。本章将聚焦于网络通信的核心内容，介绍TCP/IP协议簇的层次结构和各层协议的功能，包括IP地址、子网掩码、路由选择、TCP的可靠传输机制以及UDP的无连接传输。我们将深入讲解HTTP、FTP、DNS等应用层协议，以及以太网等数据链路层技术。通过本章的学习，读者将理解构成现代互联网通信的基础框架。 结论 《现代通信系统原理与实践》旨在为读者构建一个系统、深入的通信技术知识体系。我们相信，通过对本书内容的学习和实践，读者不仅能深刻理解通信系统的运作机制，更能掌握分析和解决通信工程实际问题的能力，为投身于信息通信技术的研究、设计和应用领域打下坚实的基础。通信技术日新月异，本书将不断更新，以反映最前沿的技术发展和应用趋势。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验方面，这本书的排版和语言风格也值得称赞。它的文字流畅自然，没有那种教科书特有的晦涩和僵硬感。作者似乎很擅长用简洁的语言去描述深奥的原理。比如，对于竞争与冒险这类容易混淆的概念，作者没有用冗长复杂的数学公式去堆砌，而是通过一个生动的例子，形象地展示了信号延迟对系统稳定性的影响，这种“讲故事”式的讲解方式，极大地激发了我的学习兴趣。另外，书中的插图质量非常高，无论是电路图还是波形图，线条都非常清晰锐利，即使用A4纸打印出来也能保持极佳的可读性。有时候，一本技术书籍的优劣，很大程度上取决于它能否让读者保持持续阅读的动力，而这本教程在这方面做得非常成功。它更像是一个经验丰富的老师在你旁边耐心指导，而不是一份冷冰冰的知识列表，让人在啃硬骨头（比如掌握高级时序逻辑）的时候，也能感受到学习的乐趣和方向感。

评分☆☆☆☆☆

我必须指出，这本书在对基础概念的反复强调和巩固上做得非常到位。在不同的章节中，作者会巧妙地回顾和引用之前学过的知识点，用新的视角去审视旧的概念，从而加深读者的理解。例如，在学习有限状态机（FSM）时，它会回头去看基础的锁存器和触发器是如何构建起状态存储单元的，这种内在的逻辑联系被梳理得井井有条。这种螺旋上升的知识结构，避免了知识点的碎片化。对于需要参加专业考试的读者来说，这本书的章节末尾所附带的习题也极具针对性，难度梯度设置合理，从基础概念的辨析到复杂系统的设计分析，覆盖面很广。特别是那些设计型的开放性题目，真正考验了读者对所学知识的融会贯通能力，让人在解题的过程中不得不停下来，重新审视和推敲自己对电路行为的理解，而非仅仅记住公式了事。

评分☆☆☆☆☆

从整体的深度和广度来看，《数字电子技术及应用教程》在同类教材中，成功地找到了一种平衡点——既保证了理论的严谨性，又兼顾了工程实践的实用性。它没有盲目追求最新、最尖端的微处理器或SoC技术，而是将重点放在了构成这一切的基础——数字逻辑的设计与实现上。这使得它成为一本具有长期参考价值的工具书，而不是一本很快就会过时的快速入门指南。书中对CMOS逻辑电路的介绍也相当深入，详细解释了不同逻辑族群的特性和适用场景，这对于理解现代电子设备中不同模块间接口设计至关重要。总而言之，如果你想建立一个坚不可摧的数字电路基础，理解为什么芯片会以现在这种方式工作，而不是仅仅停留在会使用工具的层面上，那么这本书绝对是一个非常值得投入时间去精读和反复研习的优秀资源。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电子技术及应用教程》无疑是数字电路领域的一部力作，尤其对于初学者来说，它提供了一个非常扎实和系统的入门路径。作者在内容组织上极为用心，从最基础的逻辑门和布尔代数讲起，逐步深入到组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与分析。我印象特别深刻的是，书中对各类常用集成电路芯片的介绍详尽而实用，不仅仅停留在理论层面，还结合了大量的实际应用案例，比如如何使用74系列芯片搭建一个简单的计数器或者译码器。书中的图例和电路图都绘制得非常清晰，配以详细的文字说明，使得复杂的逻辑关系变得直观易懂。例如，在讲解触发器的工作原理时，作者采用了多种不同的时序图和状态转移图来辅助理解，这对于我这种需要通过视觉辅助才能掌握时序逻辑的读者来说，简直是福音。教材中还穿插了一些实验指导，虽然是理论教程，但通过理论指导下的实践设想，让我对知识的掌握更加牢固。它不仅仅是教会你“是什么”，更重要的是教会你“为什么”和“怎么做”。这本书的结构就像一座精心设计的阶梯，一步一步把你引向数字电子世界的高处，让人感觉每读完一章，自己的能力都在稳步提升，充满了成就感。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我当初选择这本教程时，主要是冲着它在“应用”二字上的承诺。很多教材把理论讲得头头是道，但一旦涉及到实际的电路设计和系统实现，就显得捉襟见肘了。然而，这本书在这方面做得相当出色。它没有让理论束之高阁，而是紧密地将其与现代电子系统紧密结合。比如，在讲解存储器原理时，它不仅详细分析了SRAM和DRAM的内部结构和读写时序，还用了一个小节来讨论FPGA在数字系统原型验证中的基础应用。这种前瞻性的内容设置，让我感觉这本书的时效性很强。我尤其欣赏作者在讲解复杂系统时所采用的模块化分解思想，他们总是先将一个大问题拆解成几个可以独立理解的小模块，然后再逐步组装起来，这极大地降低了学习曲线的陡峭程度。阅读过程中，我发现很多概念的阐述都带着一种“工程师的视角”，注重的是电路的可靠性、功耗和抗干扰能力，而不是单纯的数学推导，这对于未来想从事硬件开发的我来说，无疑是宝贵的财富。