漫話高速列車（第二版） 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

編輯推薦

　　中國科協科普專項資助
　　新聞齣版總署2010年嚮全國青少年推薦的百種優秀圖書
　　科技部2011年全國優秀科普作品

內容簡介

　　什麼是高速列車？高速列車和動車組是一迴事嗎？如何嚮高速列車供電？高速列車為什麼跑得這麼快？乘坐高速列車上為什麼不需要係安全帶？……《漫話高速列車（第二版）》為你解讀高速列車的車體與轉嚮架、牽引傳動係統、製動技術、受流技術、運行控製係統和節能降噪技術，嚮你全方位介紹世界各國高速列車的演變並重點展現中國高速列車的發展之路。

作者簡介

　　楊中平，男，42歲，北京交通大學電氣工程學院教授、博士生導師。2002年3月日本東京大學電氣工學專業博士課程畢業，獲工學博士學位，同年4月進入日本東芝公司鐵道車輛技術部工作。2004年9月迴國，在北京交通大學電氣工程學院任教至今，其間，2007年4月至2011年3月，在鐵道部運輸局兼職，參與中國高速鐵路建設工作。2011年獲詹天佑科學技術奬——青年奬。

內頁插圖

目錄

引言
第一章 初識高速列車
給高速列車畫個“素描”
列車的速度有幾種？
列車的動力放在哪兒？

第二章 動力分散還是集中？
動力分散方式異軍突起
動力集中方式後來居上
動力分散方式重新崛起
嚮動力分散方式轉型

第三章 國外高速列車一瞥
日本：新乾綫各係列車
法國：從TGV到AGV
德國：ICE高速列車傢族
歐洲其他國傢的高速列車

第四章 奔嚮高速之路
前期探索
走進高速化運行時代
世界首條時速350公裏高速鐵路的開通
世界最大的高速鐵路網
幾條代錶性的高速鐵路

第五章 中國高速列車
什麼是動車組？
“和諧號”CRH動車組的發展
CRHl型係列動車組
CRH2型係列動車組
時速350公裏的CRH3C型動車組
耐寒禁凍的CRH5A型動車組
最高運行時速380公裏的
CRH380A和CRH380AL型動車組
CRH380B和CRH380BL型動車組
CRH380CL型動車組

第六章 高速列車車體與轉嚮架
高速列車車體
高速列車轉嚮架

第七章 高速列車的牽引傳動
采用何種牽引電機？
直流傳動還是交流傳動？
韆呼萬喚始齣來
妙哉!交流傳動
交流傳動揭秘

第八章 高速列車的製動技
性命攸關的製動係統
有多少種製動方式？
高速列車的復閤製動

第九章 高速列車的受流技術
什麼叫受流？
如何嚮高速列車供電？
接觸網如何懸掛？
如何提高受流質量？

第十章 高速列車的運行控製
閉塞區間與信號
日本的高速列控係統
法國的高速列控係統
德國的高速列控係統
中國的高速列控係統

第十一章 高速列車的節能降噪
節能節能再節能
降低噪聲保護環境
附錄 高速列車為什麼不需要安全帶
結束語
鳴謝

精彩書摘

　　與法國TGV和日本新乾綫列車相比，ICE1在製動技術方麵有其獨特的地方：附加製動采用瞭磁軌製動。ICE1在以250公裏／小時速度運行時的常用製動距離為4820米，緊急製動距離為2300米。ICE1的每輛拖車上裝備有4個磁軌裝置，可提供減速度0．25米／秒。列車正常製動時，磁軌製動並不發揮作用，一旦列車需要緊急停車，它就會立即投入工作，保證列車在規定的製動距離內停下來。不過，由於磁軌的摩擦係數隨速度下降而迅速上升，因此在速度減到50公裏／小時以下時就將磁軌製動切除瞭。據稱，利用磁軌製動可使列車緊急製動距離縮短25％～30％。
　　日本早年也曾研究過磁軌製動，不過，考慮到製動時會帶來軌道溫度上升、軌道磨耗加劇的缺點，因此，新乾綫列車放棄瞭這種製動方式。國傢不同，設計理念也有很多不一樣的地方，這種現象在高速列車的設計中是隨處可見的。
　　ICE1的乘坐環境舒適是有名的。以2機12拖編組為例，12輛拖車中，一等車有5輛，二等車6輛，餐車1輛。一等車內還設有3個可容納5人的包間，這樣的包間對於想在車上開個小小商務碰頭會議或者結伴齣行的人們是很相宜的；另一部分就是我們熟悉的開敞式客室瞭，座椅采用2+1方式（每排座椅，走道兩旁一邊2個，一邊1個）配置。二等車內有4個可容納6人的包問，開敞式客室的座椅采用2+2方式（每一排座椅，走道兩旁各2個）配置。在6輛二等車中，還有1輛帶特殊設備的二等車，車上有供殘疾人用的盥洗室，有供德國鐵路公司工作人員用的包間。車廂中間還有會議專用包間，旅客可以藉用。包間裏會議桌、行李架、垃圾箱、打字機、復印機、無綫電話等一應俱全。
　　在高速列車上一邊小飲一邊欣賞窗外的田園風光是一件十分愜意的事情。在ICEL的餐車上就可滿足乘客們的這一要求。餐車的一端為酒吧間，另一端為用餐區，中部為廚房和服務櫃颱。酒吧和用餐區頂部的采光天窗，給人以敞亮的感覺。
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前言/序言

好的，這是一本關於“數字信號處理與現代通信係統”的圖書簡介，內容詳實，旨在為讀者提供紮實的理論基礎和前沿的應用視角。 --- 圖書名稱：數字信號處理與現代通信係統 圖書簡介 在信息爆炸的時代，通信技術作為信息傳遞的生命綫，其核心驅動力正是數字信號處理（DSP）的持續革新。本書《數字信號處理與現代通信係統》旨在構建一座堅實的橋梁，連接DSP的經典理論與當前高速、高容量通信係統的實際需求。它不僅麵嚮電子工程、通信工程、計算機科學等相關專業的本科高年級學生和研究生，也為渴望深入理解現代無綫通信、光縴通信乃至物聯網（IoT）底層技術的工程師和研究人員提供瞭詳盡的參考指南。 本書的結構設計遵循循序漸進的原則，從最基本的信號錶示齣發，逐步深入到復雜的係統實現。我們相信，隻有透徹理解信號的本質，纔能高效地設計和優化通信係統。 第一部分：數字信號處理基礎——理論的基石 本部分將迴顧和深化讀者對離散時間信號與係統理論的理解，這是所有現代數字通信係統的數學基礎。 1. 離散時間信號與係統： 我們將詳細探討采樣定理的嚴謹性與實際應用中的權衡，如欠采樣和過采樣。離散時間係統的基本性質（綫性、時不變性）將通過捲積和差分方程進行闡述。重點分析瞭LTI係統的頻率響應特性，並引入瞭穩定性分析的嚴格標準。 2. 離散傅裏葉變換（DFT）及其快速算法（FFT）： DFT是連接時域與頻域的橋梁。本書將不僅僅展示DFT的數學推導，更側重於其在頻譜分析中的實際應用，例如功率譜密度估計。我們對快速傅裏葉變換（FFT）的各種算法（如Cooley-Tukey算法）進行深入剖析，討論計算復雜度、內存需求以及在嵌入式係統中的優化策略。對於實際應用中的柵欄效應和譜泄漏問題，本書提供瞭窗口函數（如漢寜窗、海明窗）的選擇和應用指南。 3. 數字濾波器設計： 濾波器是DSP的核心工具。本書將全麵覆蓋IIR（無限脈衝響應）和FIR（有限脈衝響應）濾波器的設計方法。 FIR 濾波器： 重點講解窗函數法和頻率采樣法，並引入最優濾波器設計（如Parks-McClellan算法），強調其綫性相位特性在通信係統中的不可替代性。 IIR 濾波器： 詳細介紹雙綫性變換法，從模擬原型（如巴特沃斯、切比雪夫）到數字實現的完整流程，並分析IIR濾波器在計算效率和實現復雜性上的優劣。 4. 有限字長效應與量化： 在真實的硬件實現中，有限的位寬是不可避免的挑戰。本章深入探討瞭量化誤差、截斷誤差對係統性能的影響，並提供瞭降低量化噪聲、提高係統穩定性的工程實踐方法，例如抖動技術和噪聲塑形。 第二部分：現代通信係統中的DSP應用——實踐的橋梁 在牢固掌握DSP基礎後，本書將視角轉嚮現代通信係統的核心模塊，展示DSP技術如何驅動性能的飛躍。 5. 信道建模與均衡技術： 現代通信麵臨的主要挑戰是信道的衰落、多徑效應和噪聲。 信道模型： 介紹AWGN信道、瑞利/萊斯衰落信道，並結閤實例分析信道對信號的調製和解調性能的影響。 信道均衡： 詳細闡述綫性均衡器（如MMSE均衡器）和非綫性均衡器（如迫零均衡器）的原理和復雜度。特彆地，針對高速率係統中更有效的判決反饋均衡（DFE）算法，本書提供瞭詳細的收斂分析和性能比較。 6. 現代數字調製解調技術： 調製是高效利用頻譜的關鍵。本書聚焦於高階調製技術。 MPSK與MQAM： 詳細推導最優接收器的結構（如相乾解調），並分析其在不同信噪比下的誤碼率（BER）性能。 比特與符號交織（Interleaving）： 解釋交織在對抗突發錯誤中的作用，以及它如何優化信道編碼的性能。 7. 擴頻技術與多址接入： 擴頻技術是現代蜂窩通信和GPS係統的基石。 直接序列擴頻（DSSS）： 深入分析僞隨機噪聲（PN）序列的特性，如自相關和互相關，及其在抗乾擾和多址接入中的作用。 正交頻分復用（OFDM）： 作為4G/5G的核心技術，本書用大量的篇幅講解OFDM的原理。從將高速串行數據流轉換為多路低速並行數據流的動機，到循環前綴（CP）的引入以對抗多徑效應，以及IFFT/FFT在OFDM收發機中的高效實現。此外，還將討論OFDM的缺點（如高PAPR）及其應對策略（如信號預失真）。 8. 關鍵算法的硬件/軟件協同實現： 理論終須落實到硬件。本章討論將DSP算法映射到不同平颱的策略。 固定點與浮點運算： 比較定點運算在資源受限係統中的優勢與挑戰，以及如何進行高效的定點化設計。 DSP處理器與FPGA： 分析專用DSP芯片（如德州儀器係列）的流水綫架構和SIMD指令集，以及FPGA在並行處理和超高速率（如光通信）應用中的優勢。本書提供瞭使用MATLAB/Simulink輔助原型設計和代碼生成的基本流程。 總結與展望 《數字信號處理與現代通信係統》力求做到理論的深度與工程的廣度兼備。它不僅僅是數學公式的堆砌，更是對信息論、通信原理和計算機工程的有機整閤。通過對這些核心模塊的係統性梳理，讀者將能夠獨立分析、設計和優化下一代通信係統的關鍵組件，無論是在5G/6G研發、衛星通信，還是在高性能的無綫傳感網絡中，本書提供的知識體係都將是寶貴的財富。 ---