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南利平 著

圖書標籤:

• 通信原理
• 信號與係統
• 通信工程
• 高等教育
• 教材
• 通信技術
• 模擬通信
• 數字通信
• 電磁場與電磁波
• 信息論

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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302037262

商品編碼：29706609200

包裝：平裝

齣版時間：2000-02-01

基本信息

書名:通信原理簡明教程

定價：21.00元

售價：14.3元,便宜6.7元,摺扣68

作者:南利平

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2000-02-01

ISBN：9787302037262

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版次：1

裝幀：平裝

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編輯推薦

內容提要

本書全麵係統地介紹瞭信號分析、綫性係統分析的基本理論和方法，並對數字信號處理的基礎知識作瞭必要的討論，相對於有關的這類書而言是一本少而精的教材：內容取材適當；體係結構閤理；融信號分析、信號處理、係統分析與係統設計於一體。全書共9章，-2章為信號與係統分析；第3章為信號與係統的時域分析，第4-5章分彆為邊疆和離散時間信號與係統頻域分析等；第6-7章分彆為拉氏和Z變換；第二章為係統函數；第四章為濾波器。

目錄

章 緒論
1.1 通信和通信係統的一般概念
1.2 模擬通信與數字通信
1.3 通信發展簡史
1.4 通信係統的質量指標
1.4.1 模擬通信係統的質量指標
1.4.2 數字通信係統的質量指標
1.5 本書的結構和使用方法
第2章 預備知識
2.1 信號和係統的分類
2.1.1 信號的分類
2.1.2 係統的分類
2.2 確定信號的分析
2.2.1 周期信號
2.2.2 信號的傅裏葉變換
2.2.3 信號的能量譜與功率譜
2.2.4 波形的互相關和自相關
2.3 隨機信號的分析
2.3.1 概率及隨機變量
2.3.2 隨機過程和它的統計特性
2.3.3 平穩隨機過程
2.3.4 高斯隨機過程
2.3.5 平穩隨機過程通過綫性係統
2.3.6 窄帶隨機過程
2.4 信道與噪聲
2.4.1 信道的定義和模型
2.4.2 高斯白噪聲
2.5 信息及其度量
2.5.1 信息量
2.5.2 平均信息量
習題
第3章 模擬綫性調製
3.1 雙邊帶調幅
3.1.1 常規調幅（AM）
3.1.2 抑製載波雙邊帶調幅（DSB-SC）
3.1.3 調製與解調
3.2 單邊帶調製（SSB）
3.2.1 用濾波法形成單邊帶信號
3.2.2 用相移法形成單邊帶信號
3.2.3 單邊帶信號的解調
3.3 殘留邊帶調製（VSB）
3.3.1 殘留邊帶信號的産生
3.3.2 殘留邊帶信號的解調
3.4 綫性調製和解調的一般模型
3.4.1 綫性調製信號産生的一般模型
3.4.2 綫性調製信號解調的一般模型
3.5 綫性調製係統的抗噪聲性能
3.5.1 通信係統抗噪聲性能的分析模型
3.5.2 綫性調製相乾解調的抗噪聲性能
3.5.3 常規調幅包絡檢波的抗噪聲性能
習題
第4章 模擬角調製
4.1 角調製的基本概念
4.2 窄帶角調製
4.2.1 窄帶調頻
4.2.2 窄帶調相
4.3 寬帶調頻
4.3.1 單頻信號的寬帶調頻
4.3.2 雙頻及多頻信號調頻
4.3.3 周期信號調頻
4.3.4 任意限帶信號調製時的頻帶寬度
4.4 寬帶調相
4.5 調頻信號的産生與解調
4.5.1 調頻信號的産生
4.5.2 調頻信號的解調
4.6 調頻係統的抗噪聲性能
4.6.1 非相乾解調的抗噪聲性能
4.6.2 調頻係統中的門限效應
4.6.3 相乾解調的抗噪聲性能
4.7 采用預加重和去加重改善信噪比
4.8 頻分復用（FDM）
4.8.1 頻分復用原理
4.8.2 多級調製
4.8.3 復閤調製
4.9 模擬通信係統的應用舉例
4.9.1 載波電話係統
4.9.2 調幅廣播
4.9.3 調頻廣播
4.9.4 廣播電視
4.9.5 衛星直播電視
4.9.6 通信衛星的頻分多址方式
4.9.7 模擬移動電話
習題
第5章 模擬信號的波形編碼
5.1 脈衝編碼調製（PCM）
5.1.1 脈衝編碼調製的基本原理
5.1.2 抽樣
5.1.3 量化
5.1.4 均勻量化和綫性PCM編碼
5.1.5 非均勻量化
5.1.6 對數量化及其摺綫近似
5.1.7 A律PCM編碼原理
5.2 差分脈碼調製（DPCM）
5.3 增量調製（DM）
5.3.1 簡單增量調製
5.3.2 自適應增量調製
5.4 時分復用（TDM）
5.4.1 時分復用原理
5.4.2 PCM基群幀結構
習題
第6章 數字信號的基帶傳輸
6.1 數字基帶信號的碼型
6.1.1 數字基帶信號的碼型設計原則
6.1.2 二元碼
6.1.3 三元碼
6.1.4 多元碼
6.2 數字基帶信號的功率譜
6.3 間串擾的傳輸波形
6.3.1 間串擾的傳輸條件
6.3.2 間串擾的傳輸波形
6.4 部分響應基帶傳輸係統
6.4.1 第I類部分響應波形
6.4.2 部分響應係統的一般形式
6.5 數字信號基帶傳輸的差錯率
6.5.1 二元碼的誤比特率
6.5.2 多元碼的差錯率
6.6 擾碼和解擾
6.6.1 m序列的産生和性質
6.6.2 擾碼和解擾原理
6.6.3 m序列在誤碼測試中的應用
6.7 眼圖
6.8 均衡
6.8.1 時域均衡原理
6.8.2 均衡器構成
習題
第7章 數字信號的調製傳輸
7.1 二進製數字調製
7.1.1 二進製幅度鍵控（2ASK）
7.1.2 二進製頻移鍵控（2FSK）
7.1.3 二進製相移鍵控（2PSK或BPSK）
7.1.4 二進製差分相移鍵控（2DPSK）
7.2 二進製數字調製的抗噪聲性能
7.2.1 ASK係統的抗噪聲性能
7.2.2 FSK的抗噪聲性能
7.2.3 2PSK和2DPSK的抗噪聲性能
7.2.4 二進製數字調製係統的性能比較
7.3 數字信號的佳接收
7.3.1 使用匹配濾波器的佳接收機
7.3.2相關接收機
7.3.3 應用匹配濾波器的佳接收性能
7.3.4 佳非相乾接收
7.3.5 佳係統性能比較
7.4 多進製數字調製
7.4.1 多進製幅度鍵控（MASK）
7.4.2 多進製相移鍵控（MPSK）
7.4.3 多進製頻移鍵控（MFSK）
7.4.4 多進製正交幅度調製（MQAM）
7.5 小頻移鍵控（MSK）
習題
第8章 差錯控製編碼
8.1 差錯控製編碼的基本概念
8.1.1 差錯控製方式
8.1.2 差錯控製編碼分類
8.1.3 幾種簡單的檢錯碼
8.1.4 檢錯和糾錯的基本原理
8.2 綫性分組碼
8.3 循環碼
8.3.1 循環碼的特點及錶達
8.3.2 循環碼的編碼和譯碼
8.4 差錯控製編碼對係統性能的改善
8.5 數字通信係統的應用舉例
8.5.1 用於市話網的PCM終端設備
8.5.2 話帶調製解調器
8.5.3 數字微波通信係統
8.5.4 國際海事衛星地麵站數字通信係統
8.5.5 NICAM立體聲（麗音）
習題
參考文獻
附錄一 常用三角公式
附錄二 Ｑ函數錶和誤差函數錶
附錄三 類貝塞爾函數錶
縮寫詞錶

作者介紹

文摘

序言

《數字信號處理導論》 內容簡介 《數字信號處理導論》是一本旨在為讀者係統性地介紹數字信號處理（DSP）基本概念、理論和應用的書籍。本書力求深入淺齣，既能為初學者構建堅實的理論基礎，也能為有一定基礎的讀者提供更廣闊的視野。本書的內容涵蓋瞭數字信號處理的各個關鍵方麵，從離散時間信號和係統的基本性質齣發，逐步深入到傅裏葉變換、Z變換、濾波器設計、采樣理論以及現代的數字信號處理技術。 第一章 離散時間信號與係統 本章作為全書的基石，首先引入瞭離散時間信號的定義及其分類，如單位脈衝信號、單位階躍信號、指數信號等，並探討瞭周期信號、能量信號和功率信號的概念。接著，詳細闡述瞭離散時間係統的基本性質，包括綫性、時不變性、因果性、穩定性等。通過對這些基本性質的深入理解，讀者將能夠初步判斷和分析不同係統的行為。此外，本章還會介紹捲積的概念，它是描述綫性時不變（LTI）係統輸入輸齣關係的數學工具，並給齣其計算方法和重要性質，為後續章節的學習打下堅實基礎。 第二章 離散傅裏葉變換（DFT） 傅裏葉分析是信號處理的核心工具之一，而離散傅裏葉變換（DFT）則是其在離散時間信號上的具體體現。本章將詳細介紹DFT的定義、性質及其在信號分析中的作用。讀者將學習如何通過DFT將時域信號轉換到頻域，從而揭示信號的頻率成分。本章還會深入探討DFT的性質，如周期性、對稱性、綫性性質、時移性質、頻移性質、捲積性質等，這些性質在實際應用中具有重要的指導意義。為瞭高效計算DFT，本章還將介紹快速傅裏葉變換（FFT）算法，這是DSP領域中最具影響力的算法之一，能夠極大地縮短計算時間，為實時處理奠定基礎。 第三章 Z變換 Z變換是分析和處理離散時間信號和係統的重要數學工具，它在一定程度上擴展瞭拉普拉斯變換的概念，適用於離散係統。本章將首先定義Z變換及其逆變換，並重點討論收斂域（ROC）的概念及其對係統穩定性和因果性的重要影響。通過Z變換，我們可以將差分方程轉化為代數方程，從而簡化係統的分析和設計。本章還將介紹Z變換的基本性質，如綫性性質、時移性質、乘法性質、捲積性質等，這些性質與DFT的性質有著密切的聯係，能夠幫助讀者更好地理解係統行為。最後，本章將探討Z變換在求解差分方程和分析係統穩定性方麵的應用。 第四章 離散時間係統分析 本章將聚焦於離散時間係統的詳細分析。通過結閤前麵章節介紹的工具，如差分方程、脈衝響應、Z變換等，係統地闡述如何對LTI係統進行時域和頻域的分析。本章將深入討論係統的頻率響應，即係統對不同頻率正弦信號的增益和相位變化，以及它如何影響信號的傳輸。讀者將學習如何通過係統的頻率響應來理解係統的濾波特性。此外，本章還將介紹係統的穩定性判據，包括因果LTI係統的穩定性與Z變換收斂域的關係，以及非因果係統的穩定性分析。 第五章 數字濾波器設計 濾波器是數字信號處理中最常見的應用之一，用於去除信號中的噪聲或提取特定頻率成分。本章將詳細介紹數字濾波器設計的基本原理和常用方法。我們將區分無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器，並討論它們各自的特點、優點和缺點。對於IIR濾波器，本章將介紹幾種經典的逼近設計方法，如巴特沃斯、切比雪夫和橢圓濾波器，並解釋如何將模擬濾波器的設計遷移到數字領域。對於FIR濾波器，本章將重點介紹窗函數法和頻率采樣法，這些方法可以直接在時域或頻域上進行設計。本章還將討論濾波器設計中的一些關鍵指標，如通帶、阻帶、過渡帶、幅頻特性和相頻特性。 第六章 采樣理論 采樣是將連續時間信號轉換為離散時間信號的關鍵步驟。本章將深入探討采樣定理，也稱為奈奎斯特-香農采樣定理，闡述瞭為瞭無失真地恢復原始連續信號，離散信號的采樣頻率必須大於信號最高頻率的兩倍。本章將詳細解釋欠采樣、理想采樣、保持器以及它們對信號頻譜的影響。讀者將理解采樣過程中可能齣現的混疊（aliasing）現象及其危害，並學習如何通過抗混疊濾波器來避免這一問題。此外，本章還將介紹過采樣、均勻采樣和非均勻采樣等概念。 第七章 傅裏葉變換的進一步發展 在DFT的基礎上，本章將介紹更先進的傅裏葉分析方法，以處理更廣泛的信號和應用場景。我們將探討短時傅裏葉變換（STFT），它能夠同時提供信號在時間和頻率上的信息，適用於分析非平穩信號。本章還將介紹小波變換，這是一種更加靈活的時頻分析工具，能夠提供不同分辨率的時間-頻率錶示，特彆適閤分析瞬態信號和多尺度特徵。讀者將瞭解小波變換的基本原理，包括尺度函數和小波函數，以及其在信號去噪、特徵提取等方麵的應用。 第八章 綫性預測與譜估計 綫性預測是一種強大的信號建模技術，它利用信號過去的樣本來預測未來的值。本章將介紹綫性預測的基本原理，包括最小均方誤差（MMSE）準則，並推導齣Yule-Walker方程用於計算綫性預測係數。讀者將學習如何利用綫性預測來構建信號模型，並將其應用於信號的補全、壓縮和噪聲抑製。此外，本章還將介紹幾種常用的譜估計方法，如周期圖法、改進周期圖法、Welch法以及現代譜估計方法，如AR模型、MA模型和ARMA模型。這些方法能夠從含有噪聲的信號中估計齣其功率譜密度，對於信號的識彆和分析至關重要。 第九章 數字信號處理的應用 本章將展示數字信號處理在各個領域的廣泛應用，使讀者能夠更好地理解理論知識的實際價值。我們將介紹數字信號處理在通信係統中的應用，如數字調製解調、信道編碼、均衡等。在音頻和圖像處理領域，我們將探討相關的DSP技術，如音頻壓縮（MP3）、圖像壓縮（JPEG）、圖像增強、邊緣檢測等。此外，本書還將觸及數字信號處理在生物醫學工程（如心電圖和腦電圖信號分析）、雷達與聲納係統、以及控製係統等方麵的應用實例。通過這些具體的應用案例，讀者將能夠體會到數字信號處理技術在現代科技中的重要地位。 《數字信號處理導論》力求為讀者提供一個全麵而深入的數字信號處理學習路徑。本書的編寫風格嚴謹而易懂，結閤瞭大量的實例和圖示，旨在幫助讀者掌握理論知識，並培養解決實際問題的能力。無論您是電子工程、通信工程、計算機科學等相關專業的學生，還是希望深入瞭解數字信號處理的科研人員或工程師，本書都將是您寶貴的參考。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，我過去對隨機過程和功率譜密度這些內容一直感到頭疼，總是在公式和圖形之間迷失方嚮。這本書在處理這些核心數學工具時，展現齣瞭一種非凡的洞察力。作者並沒有迴避這些數學工具的嚴謹性，但他們非常善於找到連接數學抽象與物理意義的橋梁。比如，在講解匹配濾波器時，書中的解釋完全擺脫瞭復雜的積分運算，而是聚焦於“最大化信噪比”這一核心目標，這極大地幫助我理解瞭為何在實際係統中需要設計這樣的濾波器。更值得稱贊的是，書中對香農定理的闡述，不僅給齣瞭公式，更深入探討瞭其理論極限的意義，以及在實際非理想信道中如何逼近這個極限。這種由淺入深，由概念到應用的敘事方式，使得原本高不可攀的理論知識變得觸手可及，極大地增強瞭我的學習信心。

評分☆☆☆☆☆

從版麵設計和圖文配閤的角度來看，這本書簡直是工業設計的典範。清晰的層次結構、恰當的黑白對照強調，以及大量高質量的示意圖，都極大地提升瞭閱讀效率。我注意到，作者在介紹新的係統結構時，通常會先給齣一個頂層架構圖，然後逐層分解，這種自上而下的講解方式，非常符閤人類的認知習慣。與我之前看過的某些國內教材相比，這本書在術語的統一性上做得非常齣色，幾乎沒有齣現一個概念在不同章節齣現不同譯法的情況，這避免瞭初學者在交叉學習時産生的睏惑。此外，書中對現代通信係統的趨勢也有所涉及，比如對軟判決和迭代譯碼的簡要介紹，雖然篇幅不長，但為讀者指明瞭進一步深入研究的方嚮。總而言之，這是一本集美觀、嚴謹、易懂於一體的優秀教程，閱讀它本身就是一種享受。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實戰導嚮非常明顯，我感覺它不是一本純粹的理論推導集，而是更像一位經驗豐富的前輩在手把手地教你如何搭建一個通信係統。作者在講解完信道容量和限帶傳輸等理論後，立刻會引齣相關的工程實現問題，比如如何選擇閤適的采樣率和帶寬限製。書中對多址接入技術的討論，特彆是TDMA和CDMA的原理對比，簡直是教科書級彆的清晰。我過去對OFDM的一些理解非常模糊，總覺得它復雜難懂，但這本書用非常直觀的方式拆解瞭FFT/IFFT在OFDM中的作用，讓我豁然開朗。而且，書中穿插的許多曆史背景介紹和關鍵人物的小故事，讓冰冷的科技知識瞬間變得有溫度起來，閱讀體驗大大提升。如果你是那種需要將理論快速轉化為實際動手能力的工程師，這本書無疑是極佳的選擇，它提供的知識點都是經過實踐檢驗的精華。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格實在是太生動有趣瞭，完全不像我之前讀過的那些枯燥的技術手冊。作者似乎很懂得如何把那些抽象的概念變得可視化，讀起來完全沒有壓力，我甚至在通勤的路上都能津津有味地讀下去。特彆是關於數字信號處理那幾章，那些復雜的傅裏葉變換和捲積過程，通過作者巧妙的比喻和圖示，一下子就清晰起來瞭。我印象最深的是講信道編碼時，那個關於“糾錯碼”的講解，作者用瞭一個非常貼近生活的例子，一下子就讓我理解瞭信息在嘈雜環境中如何保持完整性。這本書的排版也很舒服，字體大小和行距都恰到好處，長時間閱讀眼睛也不會感到疲勞，這對於我這種需要經常翻閱參考資料的學習者來說，簡直是福音。比起那些動輒上韆頁的磚頭書，這本書的“簡明”二字名副其實，抓住瞭核心，去除瞭冗餘，真正做到瞭高效學習。我強烈推薦給所有剛踏入這個領域的新手，它能為你建立起一個紮實且易於理解的知識框架。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，我是在一個朋友的極力推薦下纔翻開這本書的，起初我對“簡明教程”這幾個字抱有一絲懷疑，畢竟通信原理涉及的內容之廣、之深，想要做到“簡明”而不失深度，難度極大。然而，這本書的作者顯然做到瞭這種精妙的平衡。它沒有像某些教材那樣，一上來就堆砌大量的數學公式，而是循序漸進，從信息論的基本概念入手，逐步構建起整個通信係統的脈絡。讓我感到驚喜的是，書中對調製解調技術的闡述，特彆是對ASK、FSK、PSK這些基礎調製的分析，不僅詳細介紹瞭其原理，還很貼心地附帶瞭其在實際應用中的優缺點對比，這對於我們做係統設計選型時非常有指導意義。書中對噪聲理論的介紹也十分到位，沒有流於錶麵，而是深入分析瞭高斯白噪聲的特性，以及它對不同調製方式的影響，這對於後續學習性能分析至關重要。整體來看，這本書的邏輯結構嚴密，知識點覆蓋全麵，絕對是一本可以作為入門到進階的“常備工具書”。