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高明亮 著

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118080926

商品编码：29729395278

包装：平装

出版时间：2012-06-01

基本信息

书名：通信系统原理简明教程

定价：24.00元

作者：高明亮

出版社：国防工业出版社

出版日期：2012-06-01

ISBN：9787118080926

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.522kg

编辑推荐

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内容提要

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　　《普通高等学校“十二五”规划教材：通信系统原理简明教程》讲述通信系统的基本原理，共25讲。主要内容包括以下几部分：部分（讲）讲述这门课的绪论内容；第二部分（第二至五讲）讲述关于信号与系统相关内容；第三部分（第六讲）讲述关于信道的基础内容；第四部分（第七至九讲）讲述关于模拟信号频带传输的内容；第五部分（第十至十三讲）讲述关于模拟信号数字化的内容；第六部分（第十四至十七讲）讲述关于数字信号基带传输的内容；第七部分（第十八至二十一讲）讲述关于数字信号频带传输的内容；第八部分（第二十二至二十五讲）讲述关于数字信号*接收的内容。《普通高等学校“十二五”规划教材：通信系统原理简明教程》在保证各讲内容相对独立的基础上又顾全了整体内容的完整性与连贯性。
　　针对本课程的重点知识，各讲后面都设有相应的练习题，并附有参考答案，并且部分讲节给出了典型的例题。全书内容较为翔实，简明透彻，讲述通俗易懂，概念清楚，重点突出，适于大院校学生学习，也便于教师教学和工程技术人员参考。

目录

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讲 绪论
一、通信与通信系统
一、信息的度量
三、衡量通信系统的主要性能指标
四、“通信系统原理”课程知识概况

第二讲 确知信号频域分析
一、信号分类
一、周期信号频域分析
三、非周期信号频域分析
四、傅里叶变换的卷积定理及其应用

第三讲 确知信号谱密度函数与相关函数
一、能量信号和功率信号
一、帕塞瓦尔定理
三、能量谱密度函数和功率谱密度函数
四、互相关函数与自相关函数
五、相关函数与谱密度函数之间的关系

第四讲 过程与平稳过程
一、过程
一、过程统计特性
三、平稳过程
四、各态历经性
五、平稳过程自相关函数的性质

第五讲 高斯过程和窄带过程
一、高斯过程
一、白噪声过程
三、窄带过程
四、正弦波加窄带高斯过程
五、过程通过线性系统

第六讲 信道及信道容量
一、信道及其分类
二、通信中的噪声
三、恒参信道
四、随参信道
五、信道容量

第七讲 调制概述及模拟线性调制
一、调制概述
二、常规调幅AM的调制与解调
三、抑制载波双边带DSB调制与解调
四、抑制载波单边带调制SSB的调制与解调

第八讲 模拟线性调制抗噪性能分析
一、模拟线性调制系统抗噪性能分析模型
二、DSB调制系统的性能
三、SSB调制系统的性能
四、常规调幅包络检波的抗噪声性能

第九讲 模拟非线性调制及抗噪性分析
一、调相信号和调频信号
二、窄带调频与宽带调频
三、调频信号的产生
四、调频信号的解调
五、调频信号的抗噪声性能
六、频分复用（FDM）

第十讲 模拟信号数字化与抽样
一、模拟信号数字化
二、自然抽样
三、理想抽样

第十一讲 量化及非均匀量化
一、模拟信号的量化
二、均匀量化
三、非均匀量化

第十二讲 PCM编码原理
一、PCM量化各段与段间隔
二、编码举例
……
第十三讲 增量调制（AM调制）
第十四讲 数字基带信号码型和功率谱公式
第十五讲 数字基带传输的码间串扰
第十六讲 时域均衡技术
第十七讲 部分响应系统
第十八讲 二进制数字振幅调制及其性能分析
第十九讲 二进制数字频率调制及其性能分析
第二十讲 二进制数字相位调制及性能分析
第二十一讲 正交调幅（QAM）
第二十二讲 佳接收
第二十三讲 确知数字信号的佳接收机
第二十四讲 数字信号的匹配滤波接收法
第二十五讲 佳基带传输系统
参考答案
附录一 本书采用统一符号表示含义
附录二 常用傅里叶变换对
附录三 常用傅里叶变换性质
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《现代信息传输艺术：从编码到解码的奥秘》 内容梗概： 本书深入剖析了信息在现代社会中无处不在的传输过程，旨在揭示支撑起我们通信世界的底层原理与精妙技术。我们将一同踏上一段探索之旅，从最基础的信息编码出发，逐步深入到信道特性、调制解调、纠错编码，直至最终的信号恢复与解码。旅程的终点，是对整个通信系统性能进行评估与优化的探讨，以及面向未来的前沿技术展望。 第一部分：信息之源——编码的艺术 通信的起点，是信息的表示。我们将从信息论的基石——香农信息量出发，理解信息熵的概念，量化信息的“不确定性”。在此基础上，我们学习如何将离散的、连续的信息转化为适合传输的数字序列，这便是编码。 离散信息源编码： 符号编码： 了解等长编码（如ASCII）与变长编码（如霍夫曼编码）的原理与优劣。重点讲解霍夫曼编码如何通过统计字符出现的频率，构建最优的前缀码，实现数据压缩，从而提高传输效率。 信源符号的统计特性： 探讨马尔可夫信源模型，理解其在描述序列关联性方面的作用，以及如何在此基础上设计更高效的编码方案。 模拟信号的数字化： 采样定理（奈奎斯特-香农采样定理）： 这是将连续时间信号转换为离散时间信号的关键。我们将详细阐述采样频率与信号带宽的关系，理解为何“两倍采样频率”是数字化的基础，并探讨欠采样与过采样的影响。 量化： 将采样得到的连续幅度值离散化。我们将学习均匀量化与非均匀量化（如μ-律、A-律）的原理，理解量化误差的产生及其对信号质量的影响。 脉冲编码调制（PCM）： 详细介绍PCM的完整流程，包括采样、量化、编码，以及其在音频、视频等领域的基础性地位。 第二部分：信号之舟——传输的途径与挑战 信息经过编码后，需要通过物理媒介进行传输。这一过程并非一帆风顺，各种信道特性与噪声将对信号造成干扰。 通信信道的模型与特性： 分类： 介绍不同类型的通信信道，如加性高斯白噪声（AWGN）信道、衰落信道（如瑞利衰落、莱斯衰落）、多径传播信道等，并分析它们的典型特征。 噪声： 深入探讨通信系统中噪声的来源，如热噪声、散粒噪声、干扰噪声等，以及它们对信号的影响。特别关注AWGN信道作为理论分析的重要模型。 失真： 分析信道引入的失真，如频率选择性衰落、相位失真等，以及它们如何改变信号的形状，给信号恢复带来困难。 基带传输与带通传输： 基带传输： 探讨不经过载波调制的直接信号传输方式，分析其适用场景与限制。 带通传输： 介绍将基带信号搬移到高频载波上的过程，理解其在解决传输带宽限制、允许多路复用等方面的优势。 数字调制技术： 幅度键控（ASK）： 讲解如何通过改变载波幅度来表示数字信息，分析其简单性与易受噪声干扰的缺点。 频率键控（FSK）： 介绍通过改变载波频率来表示数字信息，分析其抗噪声能力相对较好。 相位键控（PSK）： 详细阐述BPSK、QPSK等调制方式，理解如何通过改变载波相位来编码信息，以及它们在效率和性能上的权衡。 正交幅度调制（QAM）： 深入讲解QAM如何结合幅度和相位变化来提高数据传输速率，这是现代高速通信的关键技术。 性能分析： 对比不同调制方式的功率谱密度、带宽效率、误码率与信噪比（SNR）的关系，帮助读者理解如何在设计中做出选择。 第三部分：信号之盾——可靠性的保障 在充满噪声和干扰的信道中，如何确保信息的准确无误是通信系统的核心挑战。这一部分将聚焦于错误检测与纠正技术。 错误检测： 奇偶校验码： 介绍最简单的错误检测方法，易于实现但能力有限。 循环冗余校验（CRC）： 详细讲解CRC的生成多项式、生成过程与校验过程，理解其高效的错误检测能力，广泛应用于数据链路层。 错误纠正（纠错编码）： 线性分组码： 汉明码： 深入理解汉明码的生成矩阵、校验矩阵，及其纠正单个比特错误的能力，分析其码率与开销。 卷积码： 讲解卷积码的编码器结构（移位寄存器），以及如何通过维特比算法（Viterbi algorithm）进行最优解码，分析其在连续数据流传输中的优势。 代数码（循环码）： BCH码： 介绍BCH码的数学原理，理解其能够纠正多比特错误的强大能力，分析其复杂度。 里德-所罗门码（RS码）： 重点讲解RS码在实际应用中的重要性，如CD/DVD、条形码、卫星通信等，理解其通过处理符号错误来纠正比特错误的原理。 现代纠错码： 简要介绍Turbo码和LDPC码等现代高性能纠错码，分析它们在接近香农极限方面的突破性进展。 编码增益： 理解纠错编码是如何通过增加冗余来提高系统抗噪声能力的，量化其“编码增益”的意义。 第四部分：信号之眼——接收与恢复 接收端是通信的终点，其任务是尽可能精确地从带噪信号中恢复出原始信息。 匹配滤波器： 讲解匹配滤波器的概念，理解其如何在接收端最大化信噪比，是实现最佳基带信号检测的基础。 最佳接收机： 最大似然（ML）检测： 阐述ML检测的原理，即选择最有可能生成观测到的接收信号的发送信号。 最大后验（MAP）检测： 介绍MAP检测，考虑了发送信号的先验概率。 联合概率密度函数（PDF）与后验概率： 深入理解这些数学工具在理解和实现最佳接收机中的作用。 符号同步与载波同步： 分析在接收端，如何精确确定信号的采样时刻（符号同步）以及恢复出原始载波的频率和相位（载波同步），它们对于正确解码至关重要。 均衡技术： 针对信道引起的多径效应等失真，介绍均衡器（如迫零均衡、MMSE均衡）的工作原理，以消除或减小码间串扰（ISI）。 第五部分：系统之衡——性能评估与优化 一个通信系统的优劣，需要从多个维度进行评估，并在此基础上进行优化。 性能指标： 信息传输速率（比特率）： 每秒传输的比特数。 带宽效率： 单位带宽内传输的信息量。 误码率（BER）/误符号率（SER）： 接收端错误比特/符号的比例。 信噪比（SNR）： 信号功率与噪声功率之比。 延迟： 信息从发送到接收所需的时间。 香农容量： 引入信息论中的核心概念——信道容量，理解其代表的理论最大信息传输速率，并探讨如何通过编码和调制来逼近这一极限。 系统设计权衡： 分析在实际设计中，如何在速率、可靠性、复杂度、功耗、成本等多个目标之间进行权衡。例如，高阶调制可以提高速率，但需要更高的SNR；复杂的纠错码可以提高可靠性，但会增加处理延迟和计算复杂度。 链路预算： 介绍进行通信链路设计时，如何估算信号在传输路径上的功率损耗，以确保接收端信号强度满足系统要求。 第六部分：未来之光——前沿技术展望 通信技术日新月异，本书最后将展望一些正在或即将改变通信格局的前沿技术。 多输入多输出（MIMO）系统： 介绍利用多天线技术在发送端和接收端同时传输和接收信号，实现空间复用和分集，大幅提升系统容量和可靠性。 认知无线电： 探讨智能无线通信系统如何感知周围的无线环境，动态地调整其传输参数，以更有效地利用频谱资源。 5G及未来移动通信技术： 简要介绍如毫米波、波束赋形、网络切片等支撑新一代移动通信的关键技术，以及它们对通信原理的新挑战和新机遇。 人工智能在通信中的应用： 展望AI技术如何在信道估计、信号检测、资源管理、网络优化等方面发挥越来越重要的作用。 本书旨在为读者构建一个清晰、系统、深入的通信系统原理知识框架，使其能够理解当前通信系统的运作方式，并为进一步探索更复杂的通信技术打下坚实的基础。无论是对通信工程专业的学生，还是对信息技术充满好奇的爱好者，都能从中获益。

评分☆☆☆☆☆

不得不提这本名为《电磁场与电磁波基础》的专著，它对理论物理的深度挖掘令人叹服。这本书的视角非常宏大，从麦克斯韦方程组的四个基本形式出发，层层递进，构建起整个电磁学的宏伟蓝图。作者在推导平面波在不同介质中传播的边界条件时，展示了极其严谨的数学逻辑和物理直觉的完美结合。特别是关于坡印廷矢量和能量流向的论述，不仅有详细的矢量分析，更有对实际天线辐射功率的估算实例，这让原本枯燥的矢量微积分瞬间充满了画面感。虽然这本书对读者的数学基础要求较高，但对于那些希望真正理解电磁波“为什么”会那样传播的人来说，它提供了无与伦比的深度和广度。读完这一部分，我感觉自己仿佛站在了电磁场理论的制高点上，对无线通信中的信道衰落有了更深层次的认识。

评分☆☆☆☆☆

我最近在研读的这本《高频电路设计技术》，风格上非常偏向工程实践和前沿应用。这本书跳过了冗长繁琐的基础理论回顾，直接切入到微波频段特有的各种效应和设计难题中。它对史密斯圆图的使用讲解简直是教科书级别的，不仅教你如何做匹配，更告诉你为什么要在特定点进行匹配才能获得最佳的噪声系数或增益。书中花了大量的篇幅讲解了S参数的实际测量方法和去嵌技术，这对从事射频前端开发的人来说，是极其实用的技能。我尤其欣赏它对低噪声放大器（LNA）和混频器（Mixer）的设计流程的细致拆解，从噪声匹配到线性度考量，每一步的决策都有明确的理论依据和工程考量。这本书读起来就像是与一位经验丰富的高频工程师面对面交流心得，充满了“过来人”的智慧。

评分☆☆☆☆☆

这本《电子技术基础》的教材，从一开始就给人一种踏实可靠的感觉。它的内容编排非常系统，从最基础的半导体器件物理原理讲起，逐步深入到二极管、三极管的工作特性和基本放大电路的设计。作者在讲解理论时，并没有过多地堆砌复杂的数学公式，而是巧妙地结合了大量实例图和仿真结果，使得原本抽象的知识变得生动具体。特别是对于MOSFET的讲解部分，作者用非常清晰的流程图和对比分析，让读者能够迅速掌握其工作模式的切换条件和应用场景。我印象最深的是它对“基极-集电极反馈振荡器”的分析，它不仅给出了电路结构，还详细剖析了振荡的起振条件和频率稳定性的影响因素，这对于初学者来说是极其宝贵的实践指导。这本书的习题设计也很有层次感，基础的计算题、概念辨析题，到后期的综合设计题，都紧密围绕着课本内容，能有效检验和巩固学习效果。总而言之，对于想扎实打好电子电路功底的人来说，这本书绝对是案头必备的良师益友。

评分☆☆☆☆☆

我最近翻阅的这本《数字信号处理导论》，简直是为我这种对Z变换和傅里叶级数感到头疼的人量身定做的。这本书最厉害的地方在于，它把复杂的数学推导过程“降维”处理了。它没有上来就抛出一堆积分和累加的公式，而是先用非常直观的波形图和频谱图展示了信号在不同域中的表现。比如，在解释卷积定理时，作者竟然用了“信号的‘混合’与‘分离’”这个比喻，一下子就打通了我对时域卷积等于频域乘积的理解障碍。书中对有限脉冲响应（FIR）和无限脉冲响应（IIR）滤波器的对比分析尤为精彩，不仅从结构上进行了区分，还从计算复杂度、相位线性度等多个维度进行了量化评估，这比我之前看的任何一本教材都来得透彻。而且，它还附带了大量的MATLAB代码示例，读者可以直接运行代码观察滤波器的实际效果，这种理论与实践的紧密结合，极大地提升了学习的趣味性和实操性。

评分☆☆☆☆☆

这本《现代通信原理精要》给我的感受是“返璞归真，直击核心”。在充斥着各种复杂调制解调技术的今天，很多教材往往在各种先进编码、MIMO系统上用力过猛，反而忽略了最本质的信息论基础。而这本书则反其道而行之，它将香农定理、信道容量、噪声对信息传输的影响放在了极其重要的位置进行深入阐述。作者用非常精炼的语言解释了容量是如何被带宽和信噪比共同限制的，这种对根本限制的清晰界定，对于指导我后续进行任何通信系统优化都提供了坚实的理论基石。对于编码部分，它也只是挑选了最经典、最具代表性的如汉明码和卷积码进行剖析，重点在于理解编码的原理和纠错增益的来源，而不是陷入复杂的代数运算泥潭。读完后，我感觉对“通信”二字的理解更加深刻和纯粹，不再被花哨的技术名词所迷惑。