通信原理与技术简明教程/21世纪高等学校规划教材·电子信息 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

编辑推荐

　　·内容全面简洁，难度深浅得当。
　　·通信类比交通，概念清晰明了。
　　·插图丰富美观，文笔通俗流畅。
　　·例题习题相辅，参考答案附上。
　　·本科高职自学，适用实用好用。

内容简介

　　《通信原理与技术简明教程/21世纪高等学校规划教材·电子信息》全面、系统地介绍了现代通信原理和相关的通信技术。全书分为两篇，共17章，内容包括：通信与通信系统的基本概念、模拟调制、PCM调制、增量调制、数字复接与SDH、数字信号的基带传输、数字调制传输、差错控制编码、数据通信与通信网、通信终端；接入网技术、无线个人区域网络技术、IP电话技术、光纤通信技术、微波中继通信技术、卫星通信技术和移动通信技术。
　　为了顺应通信技术和计算机网络技术的飞速发展，使学生能在较短的时间内全面系统地掌握通信和计算机网络等方面的知识，《通信原理与技术简明教程/21世纪高等学校规划教材·电子信息》将通信原理和通信技术两大内容编写在一起，不但结合大量的插图深入浅出地讲述了理论知识，还有针对性地介绍了一些实用的通信技术，避免了纯理论学习的枯燥乏味，使学生在学习过程中能够理论联系实际，既掌握了理论知识，又了解了理论在实际中的应用，从而提高学生的学习兴趣，加强对知识的掌握和理解。
　　《通信原理与技术简明教程/21世纪高等学校规划教材·电子信息》是专为普通高校和职业学校计算机科学与技术、软件工程、电子信息、自动化控制、机电一体化、网络工程和物联网工程等非通信专业而编写的大学教材，参考学时为40左右。在编写方法上不但满足教学要求，同时也适合自学，因此，《通信原理与技术简明教程/21世纪高等学校规划教材·电子信息》也可作为有志青年的自学教材和有关工程技术人员的参考书。

内页插图

目录

第一篇 通信原理
第1章 通信与通信系统的基本概念
1.1 通信的概念
1.2 通信系统
1.2.1 通信系统的定义与组成
1.2.2 通信系统的分类
1.3 通信方式
1.4 信道和传输介质
1.4.1 信道的概念
1.4.2 传输介质
1.5 信号与噪声
1.5.1 信号的定义与分类
1.5.2 噪声的定义与分类
1.6 信号频谱与信道通频带
1.6.1 周期信号的频谱
1.6.2 非周期信号的频谱
1.6.3 信道通频带
1.7 信息的量度与香农公式
1.7.1 信息的量度
1.7.2 信道容量与香农公式
1.7.3 信道带宽与信道容量的关系
1.8 多路复用的基本概念
1.9 通信系统的性能评价
1.9.1 模拟通信系统的性能指标
1.9.2 数字通信系统的性能指标
1.10 通信技术发展史
1.11 小资料——莫尔斯
1.12 思考题与习题
第2章 模拟调制
2.1 调制的概念
2.2 抑制载波的双边带调幅
2.2.1 DSB信号的调制
2.2.2 DSB信号的解调
2.3 常规双边带调幅
2.3.1 AM信号的调制
2.3.2 AM信号的解调
2.4 AM和DSB的性能比较
2.5 单边带调制
2.6 残留边带调制
2.7 插入载波的包络检波
2.8 频分复用
2.9 角调制
2.9.1 角调制的基本概念
2.9.2 窄带角调制和宽带角调制
2.9.3 调频信号的产生与解调
2.9.4 频率调制的特点
2.9.5 输出信噪比与信道带宽的关系
2.10 调制的功能与分类
2.10.1 调制的功能
2.10.2 调制的分类
2.11 小资料——麦克斯韦
2.12 思考题与习题
第3章 脉冲编码调制
3.1 模拟脉冲调制
3.1.1 脉冲幅度调制
3.1.2 脉冲宽度调制
3.1.3 脉冲相位调制
3.2 PCM基本概念
3.3 抽样
3.4 量化
3.5 编码
3.6 抽样定理
3.6.1 低通抽样定理
3.6.2 带通抽样定理
3.7 时分复用
3.8 小资料——赫兹
3.9 思考题与习题
……

第二篇 通信技术

《数字通信系统基础：原理、建模与性能分析》 内容简介 本书旨在为电子信息、通信工程等相关专业的高年级本科生和研究生提供一套全面而深入的数字通信系统基础知识。不同于市面上一些侧重于特定通信技术（如无线通信、光通信）或高级专题的教材，本书将视角聚焦于数字通信系统的核心原理、关键建模方法以及系统性能的量化分析。我们力求通过清晰的逻辑梳理、严谨的数学推导以及丰富的工程实例，帮助读者构建起对数字通信系统整体运作方式的深刻理解，为进一步学习更广泛的通信技术和前沿研究打下坚实的基础。 本书结构与特色 本书共分为十五章，内容循序渐进，从最基本的信号与信息表示出发，逐步深入到数字通信系统的各个关键环节，并最终考察系统的整体性能。 第一部分：数字信息表示与信道建模 (第一章至第三章) 第一章：数字信号与信息的表示 在本章中，我们将首先回顾和扩展对连续时间信号和离散时间信号的理解，重点介绍数字信号在通信系统中的基本形式。我们将详细阐述信息熵的概念，这为我们理解数据压缩和信道容量奠定了理论基础。随后，我们将深入探讨离散无记忆信道（DMC）和离散有界输入输出信道的数学模型，包括其转移概率矩阵、输入输出概率分布以及互信息等核心概念。通过对这些基础模型的掌握，读者将能够量化信道对信息的传输能力的影响。 第二章：模拟信号的数字化 本章是连接模拟世界与数字世界的桥梁。我们将详细介绍采样定理，阐述奈奎斯特准则的原理和意义，并讨论实际采样过程中可能出现的混叠现象及其避免方法。接着，我们深入探讨量化过程，分析量化噪声的产生机制，以及均匀量化和非均匀量化的特点。最后，我们将介绍编码技术，包括脉冲编码调制（PCM）的基本原理，以及差错控制编码在提高传输可靠性方面的初步概念，为后续的信源编码和信道编码打下基础。 第三章：线性时不变（LTI）系统理论 LTI系统是分析信号传输和处理的基石。本章将系统地回顾和深化LTI系统的概念，包括其冲激响应、卷积和的定义与计算。我们将详细介绍LTI系统的频率响应，包括幅频特性和相频特性，以及它们如何影响信号的失真。此外，本章还将重点分析LTI系统在通信中的应用，如滤波器（低通、高通、带通、带阻）的设计原则和性能指标（如截止频率、过渡带宽度），以及它们在信号的滤波、整形和带宽限制中的作用。 第二部分：数字调制与解调技术 (第四章至第七章) 第四章：基带数字传输 本章关注在没有载波调制的原始数字信号的传输。我们将详细介绍常用的基带传输码型，如单极性归零码、双极性归零码、曼彻斯特码、差分曼彻斯特码等，分析它们的频谱特性、直流分量以及自同步能力。同时，我们将引入信号眼图的概念，它是一种直观展示基带信号质量、评估判决设备性能的有力工具，并对其各项指标（如眼高、眼宽、裕度）进行详细解释。 第五章：带通线性调制 本章开始介绍如何将数字基带信号搬移到高频载波上传输。我们将重点讲解幅度键控（ASK）的原理、星座图、功率谱密度以及其在AWGN信道下的误比特率（BER）性能。接着，我们将深入分析移相键控（PSK）系列，包括二进制相移键控（BPSK）、四相相移键控（QPSK），以及它们在相干解调下的性能优势。最后，我们将讨论频率键控（FSK）及其性能特点。 第六章：带通非线性调制与优化 除了线性的幅度或相位调制，本章将介绍更复杂但性能更优的调制方式。我们将详细讲解连续相位频移键控（CPFSK）及其高斯最小频移键控（GMSK）的原理，重点分析其恒包络特性和频谱效率。随后，我们将深入探讨正交频分复用（OFDM）技术，阐述其将高速数据流分解为多个低速子载波传输的原理，分析其对抗多径衰落的能力，并介绍循环前缀（CP）的作用。 第七章：相干解调与非相干解调 本章将专注于数字信号的接收端。我们将详细阐述相干解调的原理，包括本地载波同步的实现方法（如PLL），以及其在ASK、PSK、FSK解调中的应用和性能。接着，我们将介绍非相干解调，重点分析非相干ASK和FSK解调的原理和性能劣势。我们将对比相干解调和非相干解调在实际应用中的权衡，并为读者提供不同场景下的选择依据。 第三部分：信道编码与纠错技术 (第八章至第十一章) 第八章：信道编码基础 本章为进入纠错编码领域奠定基础。我们将正式介绍信道编码的基本概念，包括编码器和译码器的作用。我们将区分线性分组码的特点，并引入汉明距离和最小汉明距离作为衡量码字之间区分度的重要指标，这直接关系到码的纠错能力。我们将讨论线性分组码的生成矩阵、校验矩阵以及它们在译码过程中的应用。 第九章：分组码（续）：汉明码与卷积码 在本章中，我们将深入研究两种重要的分组码。首先，我们将详细讲解汉明码的构造原理、纠错能力以及其在实际应用中的简单性。接着，我们将转向卷积码，介绍其编码器的结构（移位寄存器和生成多项式），以及其编码过程。我们将引入自由距离的概念，这是评价卷积码性能的关键参数。 第十章：卷积码的译码 本章将重点介绍卷积码的译码算法。我们将详细讲解维特比（Viterbi）算法，阐述其如何通过搜索最优路径来找到最可能的发送码字，并分析其复杂度。此外，我们还将简要介绍其他译码方法，如软判决译码与硬判决译码的区别及其对性能的影响。 第十一章：现代信道编码：LDPC码与Turbo码 本章将介绍当前高性能信道编码的代表——LDPC码和Turbo码。我们将概述LDPC码的稀疏校验矩阵结构，以及其基于迭代译码（如和积算法）的解码原理，并解释其接近香农限的优异性能。对于Turbo码，我们将介绍其交织器的作用，以及两个卷积码交替译码的并行结构，重点分析其迭代译码过程中信息交换的机制，并阐述其在现代通信系统中的关键地位。 第四部分：多用户通信与系统性能分析 (第十二章至第十五章) 第十二章：多址技术：FDMA, TDMA, CDMA 本章将探讨如何允许多个用户共享同一通信信道。我们将详细介绍频分多址（FDMA）的原理，即将信道划分为多个不重叠的频段分配给不同用户。接着，我们将深入讲解时分多址（TDMA）的原理，用户按时间顺序轮流使用信道。最后，我们将重点介绍码分多址（CDMA）的原理，通过使用不同的扩频码，多个用户可以在同一频率和时间内传输，并详细分析其伪随机码的特性和功率控制的重要性。 第十三章：多径传播与衰落信道 多径传播是无线通信中普遍存在的问题，会引起信号衰落。本章将深入分析多径传播的形成机理，包括反射、衍射和散射，以及它对信号的影响，如延迟扩展和相干带宽。我们将引入平坦衰落和频率选择性衰落的概念，并介绍莱斯（Rician）衰落和瑞利（Rayleigh）衰落模型，它们是描述多种无线信道衰落特性的标准模型，并阐述其概率密度函数和统计特性。 第十四章：误码率（BER）性能分析 本章是衡量数字通信系统性能的关键。我们将通过理论推导，详细分析在理想高斯噪声（AWGN）信道下，不同调制方式（ASK, PSK, FSK）的平均误比特率（BER）的计算公式。我们将重点考察相干解调和非相干解调在BER性能上的差异。此外，我们还将讨论星座图的距离与BER之间的关系，以及提高星座图最小距离对降低BER的重要性。 第十五章：系统性能指标与优化 本章将对前面章节的内容进行综合，从整体上审视通信系统的性能。我们将讨论除BER以外的其他关键性能指标，如吞吐量（Throughput）、通信时延（Latency）、频谱效率（Spectral Efficiency）以及能量效率（Energy Efficiency）。我们将结合具体通信场景，讨论如何在这些指标之间进行权衡和优化。最后，我们将简要展望未来数字通信技术的发展趋势，鼓励读者将所学知识应用于解决实际工程问题。 学习方法建议 本书的编写遵循“理论+实践”相结合的原则。在学习过程中，建议读者： 1. 重视数学推导：数字通信的许多核心原理都建立在严谨的数学基础上，请务必理解和掌握公式的推导过程，而非死记硬背。 2. 勤于练习：书后配有丰富的习题，涵盖计算题、证明题和概念分析题，请务必认真完成，这是检验和巩固知识的有效途径。 3. 结合仿真软件：建议读者利用MATLAB/Simulink、Python（NumPy, SciPy, Matplotlib）等工具，对书中的关键算法和系统进行仿真验证。通过仿真，可以直观地观察信号波形、星座图、误码率曲线等，加深对理论的理解。 4. 关注工程实例：书中穿插的工程实例旨在说明理论在实际通信系统中的应用，阅读这些实例有助于培养解决实际问题的能力。 致谢 本书的完成离不开众多前辈的学术贡献和同行们的宝贵意见。特别感谢在我求学和研究过程中给予指导和支持的老师、同学以及相关领域的专家学者。 作者 （此处可插入作者信息，此处省略） 出版日期 （此处可插入出版日期，此处省略） 出版社 （此处可插入出版社信息，此处省略）