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高明亮 著

圖書標籤:

• 通信原理
• 通信係統
• 信號與係統
• 信息論
• 無綫通信
• 數字通信
• 模擬通信
• 通信工程
• 高等教育
• 教材

店鋪： 夜語笙簫圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118080926

商品編碼：29729395278

包裝：平裝

齣版時間：2012-06-01

基本信息

書名：通信係統原理簡明教程

定價：24.00元

作者：高明亮

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2012-06-01

ISBN：9787118080926

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.522kg

編輯推薦

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內容提要

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　　《普通高等學校“十二五”規劃教材：通信係統原理簡明教程》講述通信係統的基本原理，共25講。主要內容包括以下幾部分：部分（講）講述這門課的緒論內容；第二部分（第二至五講）講述關於信號與係統相關內容；第三部分（第六講）講述關於信道的基礎內容；第四部分（第七至九講）講述關於模擬信號頻帶傳輸的內容；第五部分（第十至十三講）講述關於模擬信號數字化的內容；第六部分（第十四至十七講）講述關於數字信號基帶傳輸的內容；第七部分（第十八至二十一講）講述關於數字信號頻帶傳輸的內容；第八部分（第二十二至二十五講）講述關於數字信號*接收的內容。《普通高等學校“十二五”規劃教材：通信係統原理簡明教程》在保證各講內容相對獨立的基礎上又顧全瞭整體內容的完整性與連貫性。
　　針對本課程的重點知識，各講後麵都設有相應的練習題，並附有參考答案，並且部分講節給齣瞭典型的例題。全書內容較為翔實，簡明透徹，講述通俗易懂，概念清楚，重點突齣，適於大院校學生學習，也便於教師教學和工程技術人員參考。

目錄

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講 緒論
一、通信與通信係統
一、信息的度量
三、衡量通信係統的主要性能指標
四、“通信係統原理”課程知識概況

第二講 確知信號頻域分析
一、信號分類
一、周期信號頻域分析
三、非周期信號頻域分析
四、傅裏葉變換的捲積定理及其應用

第三講 確知信號譜密度函數與相關函數
一、能量信號和功率信號
一、帕塞瓦爾定理
三、能量譜密度函數和功率譜密度函數
四、互相關函數與自相關函數
五、相關函數與譜密度函數之間的關係

第四講 過程與平穩過程
一、過程
一、過程統計特性
三、平穩過程
四、各態曆經性
五、平穩過程自相關函數的性質

第五講 高斯過程和窄帶過程
一、高斯過程
一、白噪聲過程
三、窄帶過程
四、正弦波加窄帶高斯過程
五、過程通過綫性係統

第六講 信道及信道容量
一、信道及其分類
二、通信中的噪聲
三、恒參信道
四、隨參信道
五、信道容量

第七講 調製概述及模擬綫性調製
一、調製概述
二、常規調幅AM的調製與解調
三、抑製載波雙邊帶DSB調製與解調
四、抑製載波單邊帶調製SSB的調製與解調

第八講 模擬綫性調製抗噪性能分析
一、模擬綫性調製係統抗噪性能分析模型
二、DSB調製係統的性能
三、SSB調製係統的性能
四、常規調幅包絡檢波的抗噪聲性能

第九講 模擬非綫性調製及抗噪性分析
一、調相信號和調頻信號
二、窄帶調頻與寬帶調頻
三、調頻信號的産生
四、調頻信號的解調
五、調頻信號的抗噪聲性能
六、頻分復用（FDM）

第十講 模擬信號數字化與抽樣
一、模擬信號數字化
二、自然抽樣
三、理想抽樣

第十一講 量化及非均勻量化
一、模擬信號的量化
二、均勻量化
三、非均勻量化

第十二講 PCM編碼原理
一、PCM量化各段與段間隔
二、編碼舉例
……
第十三講 增量調製（AM調製）
第十四講 數字基帶信號碼型和功率譜公式
第十五講 數字基帶傳輸的碼間串擾
第十六講 時域均衡技術
第十七講 部分響應係統
第十八講 二進製數字振幅調製及其性能分析
第十九講 二進製數字頻率調製及其性能分析
第二十講 二進製數字相位調製及性能分析
第二十一講 正交調幅（QAM）
第二十二講 佳接收
第二十三講 確知數字信號的佳接收機
第二十四講 數字信號的匹配濾波接收法
第二十五講 佳基帶傳輸係統
參考答案
附錄一 本書采用統一符號錶示含義
附錄二 常用傅裏葉變換對
附錄三 常用傅裏葉變換性質
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《現代信息傳輸藝術：從編碼到解碼的奧秘》 內容梗概： 本書深入剖析瞭信息在現代社會中無處不在的傳輸過程，旨在揭示支撐起我們通信世界的底層原理與精妙技術。我們將一同踏上一段探索之旅，從最基礎的信息編碼齣發，逐步深入到信道特性、調製解調、糾錯編碼，直至最終的信號恢復與解碼。旅程的終點，是對整個通信係統性能進行評估與優化的探討，以及麵嚮未來的前沿技術展望。 第一部分：信息之源——編碼的藝術 通信的起點，是信息的錶示。我們將從信息論的基石——香農信息量齣發，理解信息熵的概念，量化信息的“不確定性”。在此基礎上，我們學習如何將離散的、連續的信息轉化為適閤傳輸的數字序列，這便是編碼。 離散信息源編碼： 符號編碼： 瞭解等長編碼（如ASCII）與變長編碼（如霍夫曼編碼）的原理與優劣。重點講解霍夫曼編碼如何通過統計字符齣現的頻率，構建最優的前綴碼，實現數據壓縮，從而提高傳輸效率。 信源符號的統計特性： 探討馬爾可夫信源模型，理解其在描述序列關聯性方麵的作用，以及如何在此基礎上設計更高效的編碼方案。 模擬信號的數字化： 采樣定理（奈奎斯特-香農采樣定理）： 這是將連續時間信號轉換為離散時間信號的關鍵。我們將詳細闡述采樣頻率與信號帶寬的關係，理解為何“兩倍采樣頻率”是數字化的基礎，並探討欠采樣與過采樣的影響。 量化： 將采樣得到的連續幅度值離散化。我們將學習均勻量化與非均勻量化（如μ-律、A-律）的原理，理解量化誤差的産生及其對信號質量的影響。 脈衝編碼調製（PCM）： 詳細介紹PCM的完整流程，包括采樣、量化、編碼，以及其在音頻、視頻等領域的基礎性地位。 第二部分：信號之舟——傳輸的途徑與挑戰 信息經過編碼後，需要通過物理媒介進行傳輸。這一過程並非一帆風順，各種信道特性與噪聲將對信號造成乾擾。 通信信道的模型與特性： 分類： 介紹不同類型的通信信道，如加性高斯白噪聲（AWGN）信道、衰落信道（如瑞利衰落、萊斯衰落）、多徑傳播信道等，並分析它們的典型特徵。 噪聲： 深入探討通信係統中噪聲的來源，如熱噪聲、散粒噪聲、乾擾噪聲等，以及它們對信號的影響。特彆關注AWGN信道作為理論分析的重要模型。 失真： 分析信道引入的失真，如頻率選擇性衰落、相位失真等，以及它們如何改變信號的形狀，給信號恢復帶來睏難。 基帶傳輸與帶通傳輸： 基帶傳輸： 探討不經過載波調製的直接信號傳輸方式，分析其適用場景與限製。 帶通傳輸： 介紹將基帶信號搬移到高頻載波上的過程，理解其在解決傳輸帶寬限製、允許多路復用等方麵的優勢。 數字調製技術： 幅度鍵控（ASK）： 講解如何通過改變載波幅度來錶示數字信息，分析其簡單性與易受噪聲乾擾的缺點。 頻率鍵控（FSK）： 介紹通過改變載波頻率來錶示數字信息，分析其抗噪聲能力相對較好。 相位鍵控（PSK）： 詳細闡述BPSK、QPSK等調製方式，理解如何通過改變載波相位來編碼信息，以及它們在效率和性能上的權衡。 正交幅度調製（QAM）： 深入講解QAM如何結閤幅度和相位變化來提高數據傳輸速率，這是現代高速通信的關鍵技術。 性能分析： 對比不同調製方式的功率譜密度、帶寬效率、誤碼率與信噪比（SNR）的關係，幫助讀者理解如何在設計中做齣選擇。 第三部分：信號之盾——可靠性的保障 在充滿噪聲和乾擾的信道中，如何確保信息的準確無誤是通信係統的核心挑戰。這一部分將聚焦於錯誤檢測與糾正技術。 錯誤檢測： 奇偶校驗碼： 介紹最簡單的錯誤檢測方法，易於實現但能力有限。 循環冗餘校驗（CRC）： 詳細講解CRC的生成多項式、生成過程與校驗過程，理解其高效的錯誤檢測能力，廣泛應用於數據鏈路層。 錯誤糾正（糾錯編碼）： 綫性分組碼： 漢明碼： 深入理解漢明碼的生成矩陣、校驗矩陣，及其糾正單個比特錯誤的能力，分析其碼率與開銷。 捲積碼： 講解捲積碼的編碼器結構（移位寄存器），以及如何通過維特比算法（Viterbi algorithm）進行最優解碼，分析其在連續數據流傳輸中的優勢。 代數碼（循環碼）： BCH碼： 介紹BCH碼的數學原理，理解其能夠糾正多比特錯誤的強大能力，分析其復雜度。 裏德-所羅門碼（RS碼）： 重點講解RS碼在實際應用中的重要性，如CD/DVD、條形碼、衛星通信等，理解其通過處理符號錯誤來糾正比特錯誤的原理。 現代糾錯碼： 簡要介紹Turbo碼和LDPC碼等現代高性能糾錯碼，分析它們在接近香農極限方麵的突破性進展。 編碼增益： 理解糾錯編碼是如何通過增加冗餘來提高係統抗噪聲能力的，量化其“編碼增益”的意義。 第四部分：信號之眼——接收與恢復 接收端是通信的終點，其任務是盡可能精確地從帶噪信號中恢復齣原始信息。 匹配濾波器： 講解匹配濾波器的概念，理解其如何在接收端最大化信噪比，是實現最佳基帶信號檢測的基礎。 最佳接收機： 最大似然（ML）檢測： 闡述ML檢測的原理，即選擇最有可能生成觀測到的接收信號的發送信號。 最大後驗（MAP）檢測： 介紹MAP檢測，考慮瞭發送信號的先驗概率。 聯閤概率密度函數（PDF）與後驗概率： 深入理解這些數學工具在理解和實現最佳接收機中的作用。 符號同步與載波同步： 分析在接收端，如何精確確定信號的采樣時刻（符號同步）以及恢復齣原始載波的頻率和相位（載波同步），它們對於正確解碼至關重要。 均衡技術： 針對信道引起的多徑效應等失真，介紹均衡器（如迫零均衡、MMSE均衡）的工作原理，以消除或減小碼間串擾（ISI）。 第五部分：係統之衡——性能評估與優化 一個通信係統的優劣，需要從多個維度進行評估，並在此基礎上進行優化。 性能指標： 信息傳輸速率（比特率）： 每秒傳輸的比特數。 帶寬效率： 單位帶寬內傳輸的信息量。 誤碼率（BER）/誤符號率（SER）： 接收端錯誤比特/符號的比例。 信噪比（SNR）： 信號功率與噪聲功率之比。 延遲： 信息從發送到接收所需的時間。 香農容量： 引入信息論中的核心概念——信道容量，理解其代錶的理論最大信息傳輸速率，並探討如何通過編碼和調製來逼近這一極限。 係統設計權衡： 分析在實際設計中，如何在速率、可靠性、復雜度、功耗、成本等多個目標之間進行權衡。例如，高階調製可以提高速率，但需要更高的SNR；復雜的糾錯碼可以提高可靠性，但會增加處理延遲和計算復雜度。 鏈路預算： 介紹進行通信鏈路設計時，如何估算信號在傳輸路徑上的功率損耗，以確保接收端信號強度滿足係統要求。 第六部分：未來之光——前沿技術展望 通信技術日新月異，本書最後將展望一些正在或即將改變通信格局的前沿技術。 多輸入多輸齣（MIMO）係統： 介紹利用多天綫技術在發送端和接收端同時傳輸和接收信號，實現空間復用和分集，大幅提升係統容量和可靠性。 認知無綫電： 探討智能無綫通信係統如何感知周圍的無綫環境，動態地調整其傳輸參數，以更有效地利用頻譜資源。 5G及未來移動通信技術： 簡要介紹如毫米波、波束賦形、網絡切片等支撐新一代移動通信的關鍵技術，以及它們對通信原理的新挑戰和新機遇。 人工智能在通信中的應用： 展望AI技術如何在信道估計、信號檢測、資源管理、網絡優化等方麵發揮越來越重要的作用。 本書旨在為讀者構建一個清晰、係統、深入的通信係統原理知識框架，使其能夠理解當前通信係統的運作方式，並為進一步探索更復雜的通信技術打下堅實的基礎。無論是對通信工程專業的學生，還是對信息技術充滿好奇的愛好者，都能從中獲益。

評分☆☆☆☆☆

不得不提這本名為《電磁場與電磁波基礎》的專著，它對理論物理的深度挖掘令人嘆服。這本書的視角非常宏大，從麥剋斯韋方程組的四個基本形式齣發，層層遞進，構建起整個電磁學的宏偉藍圖。作者在推導平麵波在不同介質中傳播的邊界條件時，展示瞭極其嚴謹的數學邏輯和物理直覺的完美結閤。特彆是關於坡印廷矢量和能量流嚮的論述，不僅有詳細的矢量分析，更有對實際天綫輻射功率的估算實例，這讓原本枯燥的矢量微積分瞬間充滿瞭畫麵感。雖然這本書對讀者的數學基礎要求較高，但對於那些希望真正理解電磁波“為什麼”會那樣傳播的人來說，它提供瞭無與倫比的深度和廣度。讀完這一部分，我感覺自己仿佛站在瞭電磁場理論的製高點上，對無綫通信中的信道衰落有瞭更深層次的認識。

評分☆☆☆☆☆

我最近在研讀的這本《高頻電路設計技術》，風格上非常偏嚮工程實踐和前沿應用。這本書跳過瞭冗長繁瑣的基礎理論迴顧，直接切入到微波頻段特有的各種效應和設計難題中。它對史密斯圓圖的使用講解簡直是教科書級彆的，不僅教你如何做匹配，更告訴你為什麼要在特定點進行匹配纔能獲得最佳的噪聲係數或增益。書中花瞭大量的篇幅講解瞭S參數的實際測量方法和去嵌技術，這對從事射頻前端開發的人來說，是極其實用的技能。我尤其欣賞它對低噪聲放大器（LNA）和混頻器（Mixer）的設計流程的細緻拆解，從噪聲匹配到綫性度考量，每一步的決策都有明確的理論依據和工程考量。這本書讀起來就像是與一位經驗豐富的高頻工程師麵對麵交流心得，充滿瞭“過來人”的智慧。

評分☆☆☆☆☆

這本《現代通信原理精要》給我的感受是“返璞歸真，直擊核心”。在充斥著各種復雜調製解調技術的今天，很多教材往往在各種先進編碼、MIMO係統上用力過猛，反而忽略瞭最本質的信息論基礎。而這本書則反其道而行之，它將香農定理、信道容量、噪聲對信息傳輸的影響放在瞭極其重要的位置進行深入闡述。作者用非常精煉的語言解釋瞭容量是如何被帶寬和信噪比共同限製的，這種對根本限製的清晰界定，對於指導我後續進行任何通信係統優化都提供瞭堅實的理論基石。對於編碼部分，它也隻是挑選瞭最經典、最具代錶性的如漢明碼和捲積碼進行剖析，重點在於理解編碼的原理和糾錯增益的來源，而不是陷入復雜的代數運算泥潭。讀完後，我感覺對“通信”二字的理解更加深刻和純粹，不再被花哨的技術名詞所迷惑。

評分☆☆☆☆☆

這本《電子技術基礎》的教材，從一開始就給人一種踏實可靠的感覺。它的內容編排非常係統，從最基礎的半導體器件物理原理講起，逐步深入到二極管、三極管的工作特性和基本放大電路的設計。作者在講解理論時，並沒有過多地堆砌復雜的數學公式，而是巧妙地結閤瞭大量實例圖和仿真結果，使得原本抽象的知識變得生動具體。特彆是對於MOSFET的講解部分，作者用非常清晰的流程圖和對比分析，讓讀者能夠迅速掌握其工作模式的切換條件和應用場景。我印象最深的是它對“基極-集電極反饋振蕩器”的分析，它不僅給齣瞭電路結構，還詳細剖析瞭振蕩的起振條件和頻率穩定性的影響因素，這對於初學者來說是極其寶貴的實踐指導。這本書的習題設計也很有層次感，基礎的計算題、概念辨析題，到後期的綜閤設計題，都緊密圍繞著課本內容，能有效檢驗和鞏固學習效果。總而言之，對於想紮實打好電子電路功底的人來說，這本書絕對是案頭必備的良師益友。

評分☆☆☆☆☆

我最近翻閱的這本《數字信號處理導論》，簡直是為我這種對Z變換和傅裏葉級數感到頭疼的人量身定做的。這本書最厲害的地方在於，它把復雜的數學推導過程“降維”處理瞭。它沒有上來就拋齣一堆積分和纍加的公式，而是先用非常直觀的波形圖和頻譜圖展示瞭信號在不同域中的錶現。比如，在解釋捲積定理時，作者竟然用瞭“信號的‘混閤’與‘分離’”這個比喻，一下子就打通瞭我對時域捲積等於頻域乘積的理解障礙。書中對有限脈衝響應（FIR）和無限脈衝響應（IIR）濾波器的對比分析尤為精彩，不僅從結構上進行瞭區分，還從計算復雜度、相位綫性度等多個維度進行瞭量化評估，這比我之前看的任何一本教材都來得透徹。而且，它還附帶瞭大量的MATLAB代碼示例，讀者可以直接運行代碼觀察濾波器的實際效果，這種理論與實踐的緊密結閤，極大地提升瞭學習的趣味性和實操性。