基本信息
書名:通信原理(第2版)
定價:28.00元
作者:瀋保鎖
齣版社:人民郵電齣版社
齣版日期:2011-09-01
ISBN:9787115259950
字數:
頁碼:
版次:1
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.322kg
編輯推薦
本書以各種基本通信係統為主綫,共分為9章。章從係統齣發,給齣瞭通信係統的通用模型;第2章把通信原理中涉及的數學定義、公式和理論集中到一起,不追求數學上煩瑣的推導;第3章到第8章,每章都以通信係統的通用模型的框圖為綫索,介紹瞭模擬通信係統、模擬信號的數字傳輸係統、數字信號的基帶傳輸係統、數字信號的頻帶傳輸係統、通信係統中的同步、通信係統中的差錯控製編碼技術的基本原理、基本概念和相關技術。此次再版,在原版理論知識的基礎上,又加入瞭一些實用的典型通信係統,使抽象的內容具有真實性和實用性。第9章為新增章節,介紹瞭通信仿真軟件SystemView的使用和仿真操作實驗,通過仿真軟件的相關實驗,起到對理論的驗證作用。本書可作為高職高專通信、電子、信息工程類專業的教材,也可供應用型本科、電大、函大、成人自考等相關專業選用,還可供相關工程技術人員參考。
內容提要
本書是針對高等職業教育的特點,結閤高職學生的特點和多年來高職教育的實踐經驗編寫而成的。全書共分為9章,章緒論;第2章信號分析與信道;第3章模擬通信係統;第4章模擬信號的數字傳輸係統;第5章數字信號的基帶傳輸係統;第6章數字信號的頻帶傳輸係統;第7章通信係統中的同步;第8章通信係統中的差錯控製編碼技術;第9章利用SystemView對通信係統進行仿真。在編寫上力求通俗易懂、簡化數學推導過程,適當增加例題和習題練習,適當淡化理論公式推導,強調應用。使學生通過學習本課程,掌握通信原理在編碼、傳輸、調製及信道等方麵的基本理論和分析方法,為學好通信及相關專業課程打好理論基礎。
本書的特點是係統性強,內容編排連貫,突齣基本概念、基本原理,減少不必要的數學推導和計算,各章均有小結及習題。
本書可以作為通信、電子信息、電子工程、自動化、計算機等專業高職高專、函授和成人教育的教材,也可供有關專業技術人員參考。
目錄
章 緒論 1 1.1 通信的概念 1 1.2 通信係統模型 1 1.2.1 通信係統模型 1 1.2.2 模擬通信係統模型 2 1.2.3 數字通信係統模型 2 1.3 通信係統的分類及通信方式 3 1.3.1 通信係統的分類 3 1.3.2 通信方式 5 1.4 通信係統的主要性能指標 6 1.4.1 模擬通信係統的性能指標 6 1.4.2 數字通信係統的性能指標 6 1.5 通信的發展曆史及趨勢 7 1.5.1 通信係統的發展曆史 7 1.5.2 通信係統的發展趨勢 8 習題 9第2章 信號分析與信道 10 2.1 信號分析 10 2.1.1 消息與信號 10 2.1.2 信號分析 11 2.1.3 周期信號的傅裏葉級數 12 2.1.4 非周期信號的頻譜 14 2.1.5 波形的互相關與自相關 17 2.1.6 信號分析 19 2.2 信息及其度量 22 2.3 信道與噪聲 23 2.3.1 信道定義及其數學模型 23 2.3.2 信道噪聲 25 2.3.3 信道容量 26 2.4 通信係統中的帶寬 27 習題 28第3章 模擬通信係統 30 3.1 調製的概念 30 3.2 幅度調製係統 30 3.2.1 標準調幅(AM) 30 3.2.2 抑製載波雙邊帶調幅(DSB) 32 3.2.3 單邊帶調製(SSB) 33 3.2.4 殘留邊帶調幅(VSB) 35 3.2.5 調幅係統的解調 35 3.3 頻率調製係統 37 3.3.1 角度調製的基本概念 37 3.3.2 窄帶調頻(NBFM) 39 3.3.3 寬帶調頻(WBFM) 40 3.3.4 調頻信號的産生與解調 43 3.4 模擬調製係統的抗噪聲性能 44 3.4.1 各種調幅係統相乾解調的抗噪聲性能 45 3.4.2 調頻係統的抗噪聲性能 47 3.4.3 調頻係統的專用芯片 50 3.5 頻分多路復用(FDM) 51 3.6 典型模擬通信係統 53 3.6.1 無綫電發信機和收信機 53 3.6.2 多路無綫廣播信號的頻分多路復用 54 習題 55第4章 模擬信號的數字傳輸係統 57 4.1 概述 57 4.2 脈衝編碼調製(PCM) 58 4.2.1 PCM通信係統 58 4.2.2 抽樣 59 4.2.3 量化 61 4.2.4 編碼與解碼 65 4.2.5 PCM係統的噪聲性能 69 4.2.6 PCM編解碼器芯片 69 4.3 時分復用(TDM) 70 4.3.1 時分復用原理 71 4.3.2 時分復用所需的信道帶寬 72 4.4 增量調製(ΔM) 72 4.4.1 增量調製的基本原理 72 4.4.2 量化噪聲和過載噪聲 74 4.4.3 增量調製係統的抗噪聲性能 75 4.4.4 PCM和ΔM的性能比較 76 4.5 其他脈衝數字調製係統 77 4.5.1 總和增量調製(Δ-∑M) 77 4.5.2 數字壓擴自適應增量調製 78 4.5.3 差分脈衝編碼調製(DPCM) 79 4.6 典型模擬信號的數字傳輸係統 80 4.6.1 脈衝編碼調製(PCM)技術在電話通信係統中的應用 80 4.6.2 自適應差分脈衝編碼調製(ADPCM)在話音信號編碼中的應用 82 習題 83第5章 數字信號的基帶傳輸係統 85 5.1 概述 85 5.2 數字基帶信號的常用碼型 85 5.3 數字基帶信號的頻譜分析 89 5.4 數字基帶傳輸係統 91 5.4.1 數字基帶信號傳輸係統模型 91 5.4.2 基帶傳輸中的碼間串擾與間串擾的基帶傳輸 92 5.5 數字基帶傳輸係統的抗噪聲性能 97 5.6 眼圖與均衡 99 5.6.1 基帶傳輸係統測量工具——眼圖 99 5.6.2 時域均衡技術 100 5.7 典型數字基帶傳輸係統 102 5.7.1 基帶數字係統在電力係統中的應用 102 5.7.2 基帶傳輸係統在電話傳輸係統中的應用 103 習題 104第6章 數字信號的頻帶傳輸係統 106 6.1 數字調製技術概述 106 6.2 二進製數字調製原理 107 6.2.1 二進製幅移鍵控(2ASK)調製與解調 107 6.2.2 二進製頻移鍵控(2FSK)調製與解調 108 6.2.3 二進製相移鍵控(2PSK)調製與解調 110 6.2.4 二進製數字調製信號的頻譜特性 113 6.2.5 二進製數字調製係統的抗噪聲性能 115 6.2.6 二進製數字調製係統的性能比較 115 6.3 多進製數字調製係統 116 6.3.1 多進製幅移鍵控(MASK)調製原理 116 6.3.2 多進製頻移鍵控(MFSK)調製原理 117 6.3.3 多進製相移鍵控(MPSK)調製原理 118 6.3.4 多進製數字調製係統的抗噪聲性能 122 6.4 現代數字調製技術 122 6.4.1 正交幅度調製(QAM) 122 6.4.2 偏移四相相移鍵控OQPSK(Offset Quadri-Phase Shift Keying) 124 6.4.3 p/4-QPSK 125 6.4.4 小頻移鍵控(MSK) 125 6.4.5 其他恒包絡調製 128 6.4.6 擴展頻譜通信 131 6.5 典型數字頻帶傳輸係統 133 6.5.1 數字頻帶傳輸技術在數字電視傳輸係統中的應用 133 6.5.2 數字頻帶傳輸係統在GSM移動通信係統中的應用 135 習題 136第7章 通信係統中的同步 138 7.1 同步的概念 138 7.2 載波同步 139 7.2.1 插入導頻法 139 7.2.2 非綫性變換——濾波法 140 7.2.3 同相正交法(科斯塔斯環) 141 7.3 位同步 142 7.3.1 插入導頻法 142 7.3.2 自同步法 143 7.4 幀同步 146 7.4.1 對幀同步係統的要求 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 網同步 153 7.6 同步技術應用舉例 155 習題 156第8章 通信係統中的差錯控製編碼技術 158 8.1 糾錯編碼原理和方法 158 8.1.1 差錯控製係統 158 8.1.2 差錯控製編碼的基本概念 159 8.2 常用的簡單編碼 160 8.2.1 奇偶監督碼 160 8.2.2 二維奇偶監督碼 161 8.2.3 恒比碼 161 8.2.4 正反碼 162 8.3 綫性分組碼 162 8.3.1 監督矩陣H和生成矩陣G 163 8.3.2 錯誤圖樣E和校正子S 165 8.3.3 漢明碼 166 8.4 循環碼 167 8.4.1 循環碼的概念 167 8.4.2 碼多項式及按模運算 167 8.4.3 碼的生成多項式和生成矩陣 169 8.4.4 循環碼的編碼 170 8.4.5 循環碼的解碼 172 8.5 捲積碼 174 8.5.1 捲積碼的編碼原理 175 8.5.2 捲積碼的圖解錶示 176 8.5.3 捲積碼的生成矩陣和監督矩陣 177 8.5.4 捲積碼譯碼 181 8.6 交織編碼 185 8.6.1 分組交織編碼 185 8.6.2 捲積交織編碼 186 8.7 差錯控製編碼技術在通信係統中的應用舉例 188 8.7.1 ISBN國際統一圖書編號中的差錯控製編碼技術 188 8.7.2 GSM移動通信係統中的差錯控製編碼技術 188 習題 191第9章 利用System View對通信係統進行仿真 194 9.1 System View仿真軟件簡介 194 9.1.1 System View特點 194 9.1.2 System View係統視窗 196 9.2 System View仿真軟件使用 197 9.2.1 係統窗下各種庫的設置及選擇操作 197 9.2.2 係統定時操作 203 9.2.3 分析窗操作 204 9.2.4 利用System View進行通信係統仿真的基本步驟 206 9.3 利用System View仿真軟件對通信係統進行仿真 206 9.3.1 模擬通信係統仿真分析 206 9.3.2 二進製數字調製係統仿真分析 209 習題 211參考文獻 212
作者介紹
文摘
序言
這本書的理論深度和廣度在同類教材中算是相當紮實的,尤其是在闡述隨機過程與高斯噪聲對信號處理的影響時,作者的處理方式非常細緻入微。他沒有僅僅停留在教科書式的定義上,而是花瞭大量的篇幅去探討實際工程中遇到的非理想情況,比如非平穩噪聲和時變信道的影響模型,這一點對於那些希望從事底層通信係統設計工作的人來說,是極其寶貴的財富。我特彆欣賞其中關於最優檢測理論的章節,作者通過引入貝葉斯決策的視角,將復雜的概率判斷過程分解為一係列可操作的步驟,邏輯鏈條非常完整,即便是初次接觸這些概念的讀者,也能循著作者的思路逐步建立起對“最優”的精確理解。當然,這種深度也意味著它對讀者的預備知識要求較高,如果讀者對概率論和綫性代數的基礎不夠牢固,可能會在剛開始的幾章就感到吃力,需要頻繁地查閱其他參考書來鞏固基礎,但這從側麵也反映齣作者對內容質量的堅持,拒絕用簡化來換取錶麵的易懂。
評分這本書的排版簡直是災難,字體大小和行間距的設置混亂得讓人抓狂,尤其是在處理那些復雜的數學公式時,很多符號幾乎要擠在一起,根本看不清楚究竟是$alpha$還是$eta$,更彆提那些需要仔細推導的積分和傅裏葉變換瞭。我為瞭弄明白一個簡單的信道容量公式,硬是來迴比對瞭三遍書上的不同標注,光是識彆那些模糊不清的上標和下標就耗費瞭我大半個下午的精力。更讓人費解的是,作者似乎對圖錶的清晰度完全不負責任,那些本應作為核心輔助工具的星座圖和眼圖,印刷齣來就像是低像素的黑白照片,顔色層次全無,根本無法直觀地分辨齣信號點之間的間距和噪聲對判決帶來的影響。我不得不去網上搜索高清的電子版圖例來輔助理解,這讓我感覺這本書的紙質質量與其說是教材,不如說是某種粗糙的宣傳冊。希望再版時,齣版方能重視一下基礎的閱讀體驗,畢竟,深入學習理論知識的前提是能看清書上的每一個字符和每一個圖形,現在的版本顯然在這方麵嚴重失分,讓人在學習的熱情剛被點燃時,就被這些低級的印刷問題澆瞭一盆冷水。
評分我必須得吐槽一下這本書的習題設計,它似乎更偏嚮於純理論的推導和概念的復述,缺乏與現代通信係統實際應用相結閤的案例分析。很多題目都是基於非常理想化的信道模型進行的代數運算,解齣來後,雖然在數學上是嚴謹的,但讀者很難將這些計算結果與我們在實際部署5G或Wi-Fi係統時會遇到的復雜環境聯係起來。比如,書中對信道編碼的介紹,停留在經典的代數譯碼層麵,對於現代Turbo碼或者LDPC碼中復雜的迭代譯碼算法,僅僅是一筆帶過,沒有提供足夠深入的算法流程圖和性能仿真分析。這使得這本書更像是一部為理論研究打基礎的參考書,而不是一本能夠直接指導工程實踐的工具手冊。對於那些期望通過這本書快速掌握如何配置和優化一個現代通信鏈路的工程師來說,可能會感到內容有些脫節和“老舊”,實用性上的欠缺是它一個明顯的短闆,急需在後續版本中加入更多麵嚮實際問題的建模和求解實例。
評分這本書的另一個讓我感到睏惑的地方是其對不同技術標準的引用和側重點。它似乎在某些特定的、可能是作者個人研究興趣所在的領域投入瞭極大的篇幅進行詳盡論述,比如某種特定類型的擴頻技術,其數學推導詳細到令人發指的地步,幾乎將每一個變量的來源都追溯瞭一遍。然而,對於當前通信領域至關重要的MIMO技術和OFDM的實際應用優化,卻處理得相對簡略,隻是給齣瞭一個基礎框架。這導緻整本書的知識結構顯得有些失衡,就像一本精裝修的房子,廚房設備齊全到可以拆解重裝,但客廳卻隻有一張沙發。如果你是衝著深入理解當前主流無綫通信技術的核心原理而來的,你可能會發現,為某些冷門但精深的理論付齣的時間,並沒有在現代通信係統的核心部件上得到足夠的迴報。這種偏科現象讓我在試圖構建一個全麵知識體係時,不得不花大量額外的時間去尋找補充材料,來填補因這本書的結構側重所留下的空白區域。
評分這本書的作者在撰寫語言上,展現齣一種非常老派且嚴謹的學術風格,每一個句子都力求準確無誤,幾乎沒有使用任何口語化的錶達或者引人入勝的比喻。這種文風在保證知識傳遞的精確性方麵無疑是無可挑剔的,但是,對於需要長時間專注閱讀的讀者而言,閱讀體驗是相當枯燥的。例如,在描述信號的調製解調原理時,作者會逐一列舉並論證每一種調製方式的優缺點,雖然全麵,但整個過程讀起來像是官方技術文檔的節選,缺乏必要的“鈎子”來吸引讀者的注意力,使得我對某些章節的閱讀進度非常緩慢。我感覺自己像是在攀登一座學術的高峰,每一步都需要精確計算,每一步都充滿著挑戰,但沿途的風景卻因為過於嚴肅的敘事方式而被忽略瞭。我希望作者能在保持學術嚴謹性的同時,能適當地加入一些能夠激發讀者好奇心和聯想的引導性文字,讓理論學習的過程也能充滿探索的樂趣,而不是純粹的知識灌輸。
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