基本信息
书名:通信原理(第2版)
定价:28.00元
作者:沈保锁
出版社:人民邮电出版社
出版日期:2011-09-01
ISBN:9787115259950
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.322kg
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本书以各种基本通信系统为主线,共分为9章。章从系统出发,给出了通信系统的通用模型;第2章把通信原理中涉及的数学定义、公式和理论集中到一起,不追求数学上烦琐的推导;第3章到第8章,每章都以通信系统的通用模型的框图为线索,介绍了模拟通信系统、模拟信号的数字传输系统、数字信号的基带传输系统、数字信号的频带传输系统、通信系统中的同步、通信系统中的差错控制编码技术的基本原理、基本概念和相关技术。此次再版,在原版理论知识的基础上,又加入了一些实用的典型通信系统,使抽象的内容具有真实性和实用性。第9章为新增章节,介绍了通信仿真软件SystemView的使用和仿真操作实验,通过仿真软件的相关实验,起到对理论的验证作用。本书可作为高职高专通信、电子、信息工程类专业的教材,也可供应用型本科、电大、函大、成人自考等相关专业选用,还可供相关工程技术人员参考。
内容提要
本书是针对高等职业教育的特点,结合高职学生的特点和多年来高职教育的实践经验编写而成的。全书共分为9章,章绪论;第2章信号分析与信道;第3章模拟通信系统;第4章模拟信号的数字传输系统;第5章数字信号的基带传输系统;第6章数字信号的频带传输系统;第7章通信系统中的同步;第8章通信系统中的差错控制编码技术;第9章利用SystemView对通信系统进行仿真。在编写上力求通俗易懂、简化数学推导过程,适当增加例题和习题练习,适当淡化理论公式推导,强调应用。使学生通过学习本课程,掌握通信原理在编码、传输、调制及信道等方面的基本理论和分析方法,为学好通信及相关专业课程打好理论基础。
本书的特点是系统性强,内容编排连贯,突出基本概念、基本原理,减少不必要的数学推导和计算,各章均有小结及习题。
本书可以作为通信、电子信息、电子工程、自动化、计算机等专业高职高专、函授和成人教育的教材,也可供有关专业技术人员参考。
目录
章 绪论 1 1.1 通信的概念 1 1.2 通信系统模型 1 1.2.1 通信系统模型 1 1.2.2 模拟通信系统模型 2 1.2.3 数字通信系统模型 2 1.3 通信系统的分类及通信方式 3 1.3.1 通信系统的分类 3 1.3.2 通信方式 5 1.4 通信系统的主要性能指标 6 1.4.1 模拟通信系统的性能指标 6 1.4.2 数字通信系统的性能指标 6 1.5 通信的发展历史及趋势 7 1.5.1 通信系统的发展历史 7 1.5.2 通信系统的发展趋势 8 习题 9第2章 信号分析与信道 10 2.1 信号分析 10 2.1.1 消息与信号 10 2.1.2 信号分析 11 2.1.3 周期信号的傅里叶级数 12 2.1.4 非周期信号的频谱 14 2.1.5 波形的互相关与自相关 17 2.1.6 信号分析 19 2.2 信息及其度量 22 2.3 信道与噪声 23 2.3.1 信道定义及其数学模型 23 2.3.2 信道噪声 25 2.3.3 信道容量 26 2.4 通信系统中的带宽 27 习题 28第3章 模拟通信系统 30 3.1 调制的概念 30 3.2 幅度调制系统 30 3.2.1 标准调幅(AM) 30 3.2.2 抑制载波双边带调幅(DSB) 32 3.2.3 单边带调制(SSB) 33 3.2.4 残留边带调幅(VSB) 35 3.2.5 调幅系统的解调 35 3.3 频率调制系统 37 3.3.1 角度调制的基本概念 37 3.3.2 窄带调频(NBFM) 39 3.3.3 宽带调频(WBFM) 40 3.3.4 调频信号的产生与解调 43 3.4 模拟调制系统的抗噪声性能 44 3.4.1 各种调幅系统相干解调的抗噪声性能 45 3.4.2 调频系统的抗噪声性能 47 3.4.3 调频系统的专用芯片 50 3.5 频分多路复用(FDM) 51 3.6 典型模拟通信系统 53 3.6.1 无线电发信机和收信机 53 3.6.2 多路无线广播信号的频分多路复用 54 习题 55第4章 模拟信号的数字传输系统 57 4.1 概述 57 4.2 脉冲编码调制(PCM) 58 4.2.1 PCM通信系统 58 4.2.2 抽样 59 4.2.3 量化 61 4.2.4 编码与解码 65 4.2.5 PCM系统的噪声性能 69 4.2.6 PCM编解码器芯片 69 4.3 时分复用(TDM) 70 4.3.1 时分复用原理 71 4.3.2 时分复用所需的信道带宽 72 4.4 增量调制(ΔM) 72 4.4.1 增量调制的基本原理 72 4.4.2 量化噪声和过载噪声 74 4.4.3 增量调制系统的抗噪声性能 75 4.4.4 PCM和ΔM的性能比较 76 4.5 其他脉冲数字调制系统 77 4.5.1 总和增量调制(Δ-∑M) 77 4.5.2 数字压扩自适应增量调制 78 4.5.3 差分脉冲编码调制(DPCM) 79 4.6 典型模拟信号的数字传输系统 80 4.6.1 脉冲编码调制(PCM)技术在电话通信系统中的应用 80 4.6.2 自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)在话音信号编码中的应用 82 习题 83第5章 数字信号的基带传输系统 85 5.1 概述 85 5.2 数字基带信号的常用码型 85 5.3 数字基带信号的频谱分析 89 5.4 数字基带传输系统 91 5.4.1 数字基带信号传输系统模型 91 5.4.2 基带传输中的码间串扰与间串扰的基带传输 92 5.5 数字基带传输系统的抗噪声性能 97 5.6 眼图与均衡 99 5.6.1 基带传输系统测量工具——眼图 99 5.6.2 时域均衡技术 100 5.7 典型数字基带传输系统 102 5.7.1 基带数字系统在电力系统中的应用 102 5.7.2 基带传输系统在电话传输系统中的应用 103 习题 104第6章 数字信号的频带传输系统 106 6.1 数字调制技术概述 106 6.2 二进制数字调制原理 107 6.2.1 二进制幅移键控(2ASK)调制与解调 107 6.2.2 二进制频移键控(2FSK)调制与解调 108 6.2.3 二进制相移键控(2PSK)调制与解调 110 6.2.4 二进制数字调制信号的频谱特性 113 6.2.5 二进制数字调制系统的抗噪声性能 115 6.2.6 二进制数字调制系统的性能比较 115 6.3 多进制数字调制系统 116 6.3.1 多进制幅移键控(MASK)调制原理 116 6.3.2 多进制频移键控(MFSK)调制原理 117 6.3.3 多进制相移键控(MPSK)调制原理 118 6.3.4 多进制数字调制系统的抗噪声性能 122 6.4 现代数字调制技术 122 6.4.1 正交幅度调制(QAM) 122 6.4.2 偏移四相相移键控OQPSK(Offset Quadri-Phase Shift Keying) 124 6.4.3 p/4-QPSK 125 6.4.4 小频移键控(MSK) 125 6.4.5 其他恒包络调制 128 6.4.6 扩展频谱通信 131 6.5 典型数字频带传输系统 133 6.5.1 数字频带传输技术在数字电视传输系统中的应用 133 6.5.2 数字频带传输系统在GSM移动通信系统中的应用 135 习题 136第7章 通信系统中的同步 138 7.1 同步的概念 138 7.2 载波同步 139 7.2.1 插入导频法 139 7.2.2 非线性变换——滤波法 140 7.2.3 同相正交法(科斯塔斯环) 141 7.3 位同步 142 7.3.1 插入导频法 142 7.3.2 自同步法 143 7.4 帧同步 146 7.4.1 对帧同步系统的要求 146 7.4.2 起止式同步法 147 7.4.3 集中插入同步法 147 7.4.4 分散插入同步法 151 7.5 网同步 153 7.6 同步技术应用举例 155 习题 156第8章 通信系统中的差错控制编码技术 158 8.1 纠错编码原理和方法 158 8.1.1 差错控制系统 158 8.1.2 差错控制编码的基本概念 159 8.2 常用的简单编码 160 8.2.1 奇偶监督码 160 8.2.2 二维奇偶监督码 161 8.2.3 恒比码 161 8.2.4 正反码 162 8.3 线性分组码 162 8.3.1 监督矩阵H和生成矩阵G 163 8.3.2 错误图样E和校正子S 165 8.3.3 汉明码 166 8.4 循环码 167 8.4.1 循环码的概念 167 8.4.2 码多项式及按模运算 167 8.4.3 码的生成多项式和生成矩阵 169 8.4.4 循环码的编码 170 8.4.5 循环码的解码 172 8.5 卷积码 174 8.5.1 卷积码的编码原理 175 8.5.2 卷积码的图解表示 176 8.5.3 卷积码的生成矩阵和监督矩阵 177 8.5.4 卷积码译码 181 8.6 交织编码 185 8.6.1 分组交织编码 185 8.6.2 卷积交织编码 186 8.7 差错控制编码技术在通信系统中的应用举例 188 8.7.1 ISBN国际统一图书编号中的差错控制编码技术 188 8.7.2 GSM移动通信系统中的差错控制编码技术 188 习题 191第9章 利用System View对通信系统进行仿真 194 9.1 System View仿真软件简介 194 9.1.1 System View特点 194 9.1.2 System View系统视窗 196 9.2 System View仿真软件使用 197 9.2.1 系统窗下各种库的设置及选择操作 197 9.2.2 系统定时操作 203 9.2.3 分析窗操作 204 9.2.4 利用System View进行通信系统仿真的基本步骤 206 9.3 利用System View仿真软件对通信系统进行仿真 206 9.3.1 模拟通信系统仿真分析 206 9.3.2 二进制数字调制系统仿真分析 209 习题 211参考文献 212
作者介绍
文摘
序言
我必须得吐槽一下这本书的习题设计,它似乎更偏向于纯理论的推导和概念的复述,缺乏与现代通信系统实际应用相结合的案例分析。很多题目都是基于非常理想化的信道模型进行的代数运算,解出来后,虽然在数学上是严谨的,但读者很难将这些计算结果与我们在实际部署5G或Wi-Fi系统时会遇到的复杂环境联系起来。比如,书中对信道编码的介绍,停留在经典的代数译码层面,对于现代Turbo码或者LDPC码中复杂的迭代译码算法,仅仅是一笔带过,没有提供足够深入的算法流程图和性能仿真分析。这使得这本书更像是一部为理论研究打基础的参考书,而不是一本能够直接指导工程实践的工具手册。对于那些期望通过这本书快速掌握如何配置和优化一个现代通信链路的工程师来说,可能会感到内容有些脱节和“老旧”,实用性上的欠缺是它一个明显的短板,急需在后续版本中加入更多面向实际问题的建模和求解实例。
评分这本书的另一个让我感到困惑的地方是其对不同技术标准的引用和侧重点。它似乎在某些特定的、可能是作者个人研究兴趣所在的领域投入了极大的篇幅进行详尽论述,比如某种特定类型的扩频技术,其数学推导详细到令人发指的地步,几乎将每一个变量的来源都追溯了一遍。然而,对于当前通信领域至关重要的MIMO技术和OFDM的实际应用优化,却处理得相对简略,只是给出了一个基础框架。这导致整本书的知识结构显得有些失衡,就像一本精装修的房子,厨房设备齐全到可以拆解重装,但客厅却只有一张沙发。如果你是冲着深入理解当前主流无线通信技术的核心原理而来的,你可能会发现,为某些冷门但精深的理论付出的时间,并没有在现代通信系统的核心部件上得到足够的回报。这种偏科现象让我在试图构建一个全面知识体系时,不得不花大量额外的时间去寻找补充材料,来填补因这本书的结构侧重所留下的空白区域。
评分这本书的理论深度和广度在同类教材中算是相当扎实的,尤其是在阐述随机过程与高斯噪声对信号处理的影响时,作者的处理方式非常细致入微。他没有仅仅停留在教科书式的定义上,而是花了大量的篇幅去探讨实际工程中遇到的非理想情况,比如非平稳噪声和时变信道的影响模型,这一点对于那些希望从事底层通信系统设计工作的人来说,是极其宝贵的财富。我特别欣赏其中关于最优检测理论的章节,作者通过引入贝叶斯决策的视角,将复杂的概率判断过程分解为一系列可操作的步骤,逻辑链条非常完整,即便是初次接触这些概念的读者,也能循着作者的思路逐步建立起对“最优”的精确理解。当然,这种深度也意味着它对读者的预备知识要求较高,如果读者对概率论和线性代数的基础不够牢固,可能会在刚开始的几章就感到吃力,需要频繁地查阅其他参考书来巩固基础,但这从侧面也反映出作者对内容质量的坚持,拒绝用简化来换取表面的易懂。
评分这本书的排版简直是灾难,字体大小和行间距的设置混乱得让人抓狂,尤其是在处理那些复杂的数学公式时,很多符号几乎要挤在一起,根本看不清楚究竟是$alpha$还是$eta$,更别提那些需要仔细推导的积分和傅里叶变换了。我为了弄明白一个简单的信道容量公式,硬是来回比对了三遍书上的不同标注,光是识别那些模糊不清的上标和下标就耗费了我大半个下午的精力。更让人费解的是,作者似乎对图表的清晰度完全不负责任,那些本应作为核心辅助工具的星座图和眼图,印刷出来就像是低像素的黑白照片,颜色层次全无,根本无法直观地分辨出信号点之间的间距和噪声对判决带来的影响。我不得不去网上搜索高清的电子版图例来辅助理解,这让我感觉这本书的纸质质量与其说是教材,不如说是某种粗糙的宣传册。希望再版时,出版方能重视一下基础的阅读体验,毕竟,深入学习理论知识的前提是能看清书上的每一个字符和每一个图形,现在的版本显然在这方面严重失分,让人在学习的热情刚被点燃时,就被这些低级的印刷问题浇了一盆冷水。
评分这本书的作者在撰写语言上,展现出一种非常老派且严谨的学术风格,每一个句子都力求准确无误,几乎没有使用任何口语化的表达或者引人入胜的比喻。这种文风在保证知识传递的精确性方面无疑是无可挑剔的,但是,对于需要长时间专注阅读的读者而言,阅读体验是相当枯燥的。例如,在描述信号的调制解调原理时,作者会逐一列举并论证每一种调制方式的优缺点,虽然全面,但整个过程读起来像是官方技术文档的节选,缺乏必要的“钩子”来吸引读者的注意力,使得我对某些章节的阅读进度非常缓慢。我感觉自己像是在攀登一座学术的高峰,每一步都需要精确计算,每一步都充满着挑战,但沿途的风景却因为过于严肃的叙事方式而被忽略了。我希望作者能在保持学术严谨性的同时,能适当地加入一些能够激发读者好奇心和联想的引导性文字,让理论学习的过程也能充满探索的乐趣,而不是纯粹的知识灌输。
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