通信原理/普通高等教育“十一五”国家级规划教材·国家精品课程教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

编辑推荐

　　《普通高等教育“十一五”国家级规划教材·国家精品课程教材：通信原理》特色
　　结合通信理论与技术发展的进程，揭示概念的来源，引导读者领会技术思想。
　　严格阐述数学原理，着重分析物理本质，数学表达与物理意义相结合。
　　章节脉落清晰，内容重点突出，配有大量图表和例题帮助读者理解。

内容简介

《普通高等教育“十一五”国家级规划教材·国家精品课程教材：通信原理》主要讨论通信系统的基础理沦、技术与分析方法。全书共11章，内容包括绪论，基础知识、模拟传输、数字基带传输、基本的数字频带传输、模拟信号数字化与PCM、信号空间分析与多元数字传输、现代数字传输技术、多用户与无线通信、信息论基础以及纠错编码等。
《普通高等教育“十一五”国家级规划教材·国家精品课程教材：通信原理》注重通信系统的理论基础与技术思想，联系工程实践。内容全面，条理分明，叙述清楚，例题与图示丰富，便于教学与自学。
《普通高等教育“十一五”国家级规划教材·国家精品课程教材：通信原理》可作为高等学校通信工程，信息工程等电子信息类专业的本科生教材与研究生参考书，也可供相关领域的科研和工程技术人员参考。

作者简介

　　李晓峰，电子科技大学教授，在无线通信与DSP实时实现技术、移动多媒体传输与网络服务、图像和语音信号处理等方向有较深入研究。先后主持完成国家自然科学基金、“863”计划课题以及国防预研等项目十余项；获国家科技进步二等奖1项，省/部级科技与教学奖5项；编著教材与学术专著9部，在国内外重要期刊和学术会议上发表学术论文数十篇；同时也是国家级第二特色专业“通信工程”主要负责人，是国家精品课程“通信原理”和四川省精品课程“随机信号与系统”的首席教师，为本科生和研究生讲授多门专业课程。

内页插图

目录

第1章 绪论
1.1 通信的基本概念
1.2 历史回顾
1.3 倍源与常见的消息
1.3.1 数字信源与模拟信源
1.3.2 随机信号与确定信号
1.3.3 信息的度量
1.3.4 常见的消息类型
1.4 信道
1.4.1 信道的影响
1.4.2 加性噪声信道模型
1.4.3 常用信道
1.5 频带与电波传播
1.5.1 频带的名称
1.5.2 无线电波的传播
1.5.3 无线频谱及其管理
1.5.4 频分复用
1.6 数字与模拟通信系统
1.6.1 模拟通信系统
1.6.2 数字通信系统
1.6.3 通信系统的基本性能指标
1.6.4 信道的容量
1.7 通信网络
本章关键词
习题

第2章 基础知识
2.1 确知信号
2.1.1 信号及其基本参数
2.1.2 傅里叶变换与信号的频谱密度
2.1.3 能量谱密度与功率谱密度
2.1.4 信号的频带与带宽
2.2 随机信号
2.2.1 概念与定义
2.2.2 基本特性
2.2.3 平稳随机过程
2.2.4 两个信号的联合特性
2.2.5 复随机信号
2.2.6 功率谱密度
2.3 高斯分布与高斯信号
2.3.1 高斯分布
2.3.2 常用函数
2.3.3 高斯随机信号
2.4 信号通过线性时不变系统
2.4.1 确知信号通过系统
2.4.2 无失真传输条件
2.4.3 平稳随机信号通过系统
2.5 白噪声
2.5.1 白噪声的概念
2.5.2 低通白噪声
2.5.3 高斯白噪声与热噪声
2.5.4 系统的等效噪声带宽
2.6 噪声中的信号处理
2.6.1 平滑滤波
2.6.2 匹配滤波器
2.7 带通信号
2.7.1 希尔伯特变换
2.7.2 解析信号
2.7.3 带通信号及其分量信号
2.7.4 频谱搬移
2.7.5 带通系统
2.8 带通随机信号与噪声
2.8.1 平稳带通随机信号
2.8.2 带通高斯信号与噪声
……
第3章 模拟传输
第4章 数字基带传输
第5章 基本的数字频带传输
第6章 模拟信号数字化与PCM
第7章 信号空间分析与多元数字传输
第8章 现代数字传输技术
第9章 多用户与无线通信
第10章 信息论基础
第11章 纠错编码
附录A 常用数学公式
附录B 典型概率分布及主要统计特性
参考文献

前言/序言

《现代通信系统导论：从模拟到数字的演进与未来展望》 内容简介 本书旨在为读者构建一个系统、深入且具有前瞻性的现代通信系统知识框架。从通信的起源和基本原理出发，本书将带领读者逐步剖析信息传输的底层逻辑，理解模拟信号与数字信号的本质差异，并详细阐述现代通信系统是如何克服噪声、失真和衰减等障碍，实现高效、可靠的信息传递。本书不仅着重于理论的讲解，更强调理论与实际应用的紧密结合，旨在培养读者独立分析和解决通信领域复杂问题的能力。 第一部分：通信基石——信号与信息的本质 本部分将从最基本的层面出发，为读者打下坚实的理论基础。我们将首先探讨信息及其度量单位——比特（bit）的概念，理解信息的熵和信源编码在压缩和高效传输中的作用。随后，深入介绍信号的分类，包括模拟信号和数字信号的特性、表示方法以及它们在通信系统中的核心地位。 信息论基础： 学习信息熵的定义，理解它如何量化信息的不确定性，以及它在通信系统设计中的指导意义。我们将探讨各种信息源模型，例如伯努利信源和马尔可夫信源，并介绍熵的计算方法。 信源编码： 详细讲解信源编码的目的——降低冗余、提高传输效率。我们将深入剖析经典编码方案，如霍夫曼编码、算术编码等，并分析它们在实际应用中的优缺点。 信号的数学描述： 学习傅里叶变换、拉普拉斯变换等重要的数学工具，理解信号的时域和频域特性。掌握如何用这些工具来分析和表示各种信号，为后续的系统分析奠定基础。 模拟信号： 深入研究模拟信号的特点，包括其连续性和幅度、频率、相位随时间变化的特性。介绍正弦波、方波、三角波等基本模拟信号的数学模型及其在通信中的意义。 数字信号： 阐述数字信号的离散性和量化特性，以及它在计算机和现代通信系统中的不可替代性。介绍脉冲编码调制（PCM）等基础的模数转换技术，以及数字信号的优势。 第二部分：通信系统的核心——传输、调制与解调 本部分将聚焦于信息如何在物理介质上传输，以及如何通过调制和解调技术实现远距离、高保真度的信息传递。我们将详细介绍各种传输介质的特性，并深入剖析模拟调制和数字调制的核心原理及其在现代通信中的应用。 传输介质： 详细介绍各种通信传输介质的物理特性、优缺点及适用范围，包括： 导向性传输介质： 双绞线、同轴电缆、光纤等，分析它们的信号传输损耗、带宽限制以及抗干扰能力。 非导向性传输介质： 无线电波、微波、红外线等，探讨它们的传播特性、频率划分以及不同频段的应用场景。 模拟调制技术： 深入讲解模拟信号如何“携带”信息，以及如何在基带信号的参数（如幅度、频率、相位）上叠加信息。 幅度调制（AM）： 介绍双边带（DSB）、抑制载波双边带（DSB-SC）、单边带（SSB）以及残幅载波（VSB）等不同AM技术，分析它们的频谱特性、功率效率和解调复杂度。 频率调制（FM）： 讲解FM的原理，分析其在抗噪声方面的优势，并介绍宽带FM和窄带FM的应用。 相位调制（PM）： 探讨PM的原理，以及它与FM之间的关系。 数字调制技术： 聚焦于如何将离散的数字信息映射到连续的载波信号上。 幅移键控（ASK）： 介绍ASK的基本原理，分析其简单性以及在低速通信中的应用。 频移键控（FSK）： 讲解FSK的原理，分析其在一定程度上的抗噪声能力。 相移键控（PSK）： 详细介绍二进制相移键控（BPSK）、正交相移键控（QPSK）以及更高阶的M-PSK，分析它们的频谱效率和误码率性能。 正交幅度调制（QAM）： 讲解QAM的原理，它是ASK和PSK的结合，能够实现更高的频谱效率，并分析其在高速数据通信中的广泛应用。 解调技术： 详细介绍各种调制信号的接收和恢复过程，包括相干解调、非相干解调等，并分析不同解调方法的原理和性能。 第三部分：系统性能的保障——信道编码与差错控制 在信息传输过程中，噪声和干扰是不可避免的，它们会导致信号失真，产生错误。本部分将深入探讨信道编码和差错控制技术，它们是保证通信系统可靠性的关键。 信道模型： 介绍常用的信道模型，如加性高斯白噪声（AWGN）信道，以及衰落信道等，理解不同信道特性对信号传输的影响。 信道编码原理： 讲解信道编码的目的——在传输信号中引入冗余，以便在接收端检测和纠正错误。 线性分组码： 详细介绍汉明码、BCH码、里德-所罗门码（RS码）等经典线性分组码的构造原理、编码和解码算法，以及它们的纠错能力。 卷积码： 阐述卷积码的编码过程，以及维特比（Viterbi）算法等解码方法，分析其在连续数据流传输中的优势。 Turbo码与LDPC码： 介绍现代高性能编码技术，如Turbo码和低密度奇偶校验码（LDPC码），分析它们的编码结构、迭代解码原理以及接近香农极限的优异性能，它们是第五代移动通信（5G）等先进通信系统中的核心技术。 检错码： 介绍校验和、循环冗余校验（CRC）等简单的检错码，理解它们在快速检测错误方面的作用。 第四部分：现代通信系统架构与技术前沿 本部分将超越基础理论，探讨现代通信系统的整体架构、关键技术以及未来的发展趋势。我们将分析多址技术、多用户通信、移动通信系统以及新兴的通信技术。 多址技术： 学习如何让多个用户共享同一个通信资源。 频分多址（FDMA）： 将总带宽划分为多个子频段分配给不同用户。 时分多址（TDMA）： 将时间划分为多个时隙分配给不同用户。 码分多址（CDMA）： 利用编码技术区分不同用户，实现码分复用。 正交频分复用（OFDM）： 将高速数据流分割成多个低速数据流，在多个正交的子载波上并行传输，是现代无线通信（如Wi-Fi、4G、5G）的核心技术。 多用户通信与 MIMO 技术： 深入研究如何提升通信系统的容量和可靠性。 MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技术： 利用多根发射天线和多根接收天线，通过空间复用和分集技术，显著提高数据传输速率和通信链路的鲁棒性。 干扰协调与多用户MIMO： 探讨在蜂窝网络中如何管理用户间干扰，提高频谱利用效率。 移动通信系统： 回顾移动通信技术的发展历程，从第一代模拟移动通信到如今的第五代（5G）和展望第六代（6G）技术。重点分析5G的关键技术，如网络切片、毫米波通信、大规模MIMO等。 通信网络基础： 介绍通信网络的基本组成、拓扑结构以及分层模型（如TCP/IP模型），理解数据如何在网络中路由和传输。 新兴通信技术： 卫星通信： 探讨卫星通信的原理、优势和应用，以及低轨卫星星座（如Starlink）的发展。 光通信： 深入了解光纤通信的原理、器件（激光器、光探测器、光放大器）以及其在高速数据传输中的重要性。 物联网（IoT）通信： 探讨低功耗广域网（LPWAN）技术（如LoRa、NB-IoT）及其在物联网领域的应用。 人工智能在通信中的应用： 展望AI如何赋能通信系统的优化、资源调度、故障诊断和智能网络管理。 第五部分：实践与展望——通信工程的挑战与未来 本部分将回归工程实践，探讨通信系统的设计、优化和测试，并对通信技术的未来发展趋势进行展望。 通信系统的设计与仿真： 介绍通信系统设计的流程，以及如何利用仿真工具（如MATLAB/Simulink）进行系统建模和性能评估。 通信标准与协议： 简要介绍一些重要的通信标准和协议（如ITU、IEEE标准），理解它们在规范和指导通信技术发展中的作用。 通信领域的挑战： 分析当前通信领域面临的主要挑战，如频谱资源日益紧张、网络安全威胁、能耗问题以及如何实现普惠通信等。 通信技术的未来发展： 展望未来通信技术的发展方向，包括全息通信、量子通信、天地一体化网络、智能超表面等前沿技术，以及它们可能带来的革命性变革。 本书内容丰富，结构清晰，语言通俗易懂，适合通信工程、电子工程、计算机科学等相关专业的本科生、研究生阅读，也可作为从事通信技术研发、系统设计和工程实践的专业人士的参考书。通过本书的学习，读者将能够全面掌握现代通信系统的基本原理、核心技术和发展趋势，为深入研究和创新实践打下坚实的基础。