9787303110582 通信系统概论 北京师范大学出版社 郭瞻 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

基本信息

书名：通信系统概论

定价：27.00元

作者：郭瞻

出版社：北京师范大学出版社

出版日期：2010-08-01

ISBN：9787303110582

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.681kg

编辑推荐

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内容提要

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本书共有8章，章通介绍了系统的组成、分类、质量指标，以及通信系统的发展历史、现状和发展趋势。第2章介绍了数字交换网络的结构和控制，分析了系统的组成、工作原理以及在综合业务数字网和智能网中的应用。第3章微波中继通信系统，介绍了微波的传输特性和SDH传输技术，讨论了系统组成和工作方式。第4章短波通信系统，讨论了短波传播特性、自适应通信技术和扩频通信技术，后介绍了短波软件无线电和短波通信网。第5章卫星通信系统，简要地阐述了卫星通信、通信卫星以及卫星通信体制的基本内容，着重讨论了卫星通信的多址技术和卫星链路传输，并介绍了VSAT系统和常用的移动卫星通信系统。第6章移动通信系统，介绍了移动通信的基本概念、特点和发展状态，讨论了调制、编码、多址、分集接收等基本技术和电波传播特性，还介绍了GSM、CDMA系统和蓝牙技术，以及第三代、第四代移动通信系统的网络结构和关键技术。第7章光纤通信系统，主要论述光纤通信的特点、传输特性以及系统的关键部件，简要介绍了光纤通信系统的设计，SDH光纤系统和密集波分复用系统的有关内容。第8章计算机网络通信系统，介绍了计算机网络体系结构及协议，同时介绍了网络互联技术和网络安全问题。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《现代通信技术前沿解析》 前言 信息时代的浪潮席卷全球，通信技术作为推动这一浪潮的核心驱动力，其发展速度和影响力日益显著。从最初的电报、电话，到如今的5G、卫星通信、光纤网络，通信技术的发展史就是一部人类不断突破时空限制、缩短信息传递距离的辉煌篇章。每一次技术的革新，都极大地改变着我们的生活方式、工作模式乃至社会结构。 本书旨在深入剖析当前通信技术领域最前沿、最热门的研究方向和应用实践。我们不局限于某一特定通信体制或协议，而是着眼于构建一个宏观的、多维度的技术图景，带领读者领略通信技术发展的最新动态和未来趋势。本书的目标读者包括通信工程专业的学生、研究人员、行业从业者，以及对现代通信技术充满好奇心的社会各界人士。我们力求以严谨的学术态度、清晰的逻辑结构和生动的案例分析，将复杂的前沿技术转化为易于理解的知识，激发读者对通信技术更深层次的探索和思考。 第一章 移动通信的演进与未来展望 移动通信是现代通信领域中最具活力和影响力的分支之一。从最初的模拟移动通信系统，到如今已经广泛应用的第四代（4G）LTE技术，再到正在加速部署和技术迭代的第五代（5G）移动通信，其发展速度之快、技术复杂度之高令人惊叹。 1.1 4G LTE 技术的回顾与成就 第四代移动通信技术，即长期演进（LTE）技术，在用户体验和网络性能上实现了质的飞跃。LTE采用了OFDM（正交频分复用）和MIMO（多输入多输出）等关键技术，显著提高了频谱利用效率和数据传输速率，使得高清视频流、移动游戏、视频会议等富媒体应用成为可能。本书将回顾LTE技术的核心原理，包括其空口设计、帧结构、调度机制以及关键性能指标，并分析其在全球范围内的部署情况和对社会经济发展的影响。我们将探讨LTE在促进移动互联网普及、催生共享经济、推动物联网发展等方面所扮演的关键角色。 1.2 5G 移动通信的核心技术与应用场景 第五代移动通信（5G）是当前通信技术研究和部署的焦点。5G不仅仅是4G的简单升级，它旨在提供更高速率、更低时延、更广连接的全新通信能力，以支撑更多样化、更智能化的应用场景。本书将详细阐述5G的关键技术，包括： 毫米波（mmWave）通信： 利用高频段频谱，实现超高的数据传输速率，但面临传播损耗大、覆盖范围受限等挑战。我们将深入探讨毫米波的传播特性、天线技术（如大规模MIMO）以及其在热点区域和大容量场景下的应用潜力。 低频段与中频段的优势： 分析低频段（Sub-6 GHz）在覆盖范围和穿透性方面的优势，以及中频段在速率和覆盖之间的平衡作用。我们将探讨不同频段组合的策略，以实现5G网络的灵活性和普适性。 网络切片（Network Slicing）： 5G的核心能力之一，允许在同一物理网络基础设施上创建多个独立的、虚拟的逻辑网络，以满足不同业务场景（如增强移动宽带eMBB、超可靠低时延通信uRLLC、海量机器类通信mMTC）的独特需求。我们将详细解释网络切片的实现原理、关键技术（如SDN和NFV）以及其在垂直行业的应用前景，如工业自动化、车联网、远程医疗等。 边缘计算（Edge Computing）： 将计算和存储能力部署在网络边缘，靠近数据源，从而减少数据传输延迟，提高响应速度，并减轻核心网络的负担。本书将探讨边缘计算如何与5G协同工作，赋能实时应用，如AR/VR、智能交通系统等。 面向连接（Connection-oriented）与连接无关（Connectionless）的演进： 分析5G在增强现有连接类型的同时，如何支持更灵活、更智能的连接管理，以适应海量物联网设备的需求。 此外，本书还将深入探讨5G在各个垂直行业的应用，例如： 智能制造： 5G的低时延和高可靠性将赋能工业自动化、机器人协作、柔性生产线，实现真正的智能工厂。 智慧医疗： 远程手术、远程诊断、智能医疗设备联网等将受益于5G的高带宽和低时延。 车联网（V2X）： 车辆与车辆、车辆与基础设施、车辆与行人之间的实时通信，将极大提升交通安全和效率，并为自动驾驶提供关键支撑。 智慧城市： 智能交通管理、环境监测、公共安全监控等将通过5G网络实现更高效、更智能的运行。 1.3 6G 及未来通信愿景 展望未来，6G通信技术正在孕育之中。6G将致力于实现万物智联，其速率将达到Tbps级别，时延降至微秒级别，并具备更强的感知、智能和融合能力。本书将初步探讨6G可能涉及的关键技术方向，如太赫兹（THz）通信、可见光通信（VLC）、人工智能（AI）在通信网络中的深度融合、量子通信的潜在应用等，以及其可能带来的颠覆性应用，如全息通信、触觉互联网等。 第二章 物联网（IoT）通信的关键技术与挑战 物联网（IoT）的概念已经深入人心，它指的是将物理世界的各种设备连接到互联网，实现数据的采集、传输、分析和应用。物联网的广泛部署离不开支撑其海量连接、低功耗、低成本需求的通信技术。 2.1 物联网通信标准与协议 本书将梳理当前主流的物联网通信标准和协议，包括： 低功耗广域网（LPWAN）： 如LoRa、NB-IoT、Sigfox等。这些技术专注于解决物联网设备低功耗、长距离通信的需求，适用于传感器监测、智能抄表等场景。我们将深入分析它们的特性、优劣以及适用范围。 短距离无线通信技术： 如Wi-Fi、蓝牙（Bluetooth）、Zigbee等。这些技术在室内、短距离场景下提供了灵活的连接方案，在智能家居、可穿戴设备等领域发挥着重要作用。我们将探讨它们在物联网中的最新发展和应用。 蜂窝物联网（Cellular IoT）： 基于蜂窝网络（如2G、4G、5G）的物联网技术，提供更可靠的连接和更广泛的覆盖。我们将分析NB-IoT和LTE-M等技术与传统蜂窝技术的区别和优势。 2.2 物联网通信的网络架构与挑战 物联网通信网络架构复杂多样，涉及感知层、网络层、应用层等多个环节。本书将探讨物联网通信面临的关键挑战： 海量连接管理： 如何高效地管理数以亿计的物联网设备，实现可靠的连接和数据传输，是一个巨大的挑战。 功耗管理： 许多物联网设备依赖电池供电，如何最大限度地延长设备续航时间是设计的重中之重。 安全性： 物联网设备数量庞大，安全防护能力参差不齐，容易成为网络攻击的薄弱环节。我们将探讨物联网通信的安全威胁和防护策略。 互操作性： 不同厂商、不同标准的物联网设备之间如何实现互联互通，是阻碍物联网规模化发展的重要因素。 数据处理与分析： 海量物联网数据如何被有效地采集、传输、存储和分析，以提取有价值的信息，是物联网应用落地的关键。 第三章 光通信与数据中心网络 随着信息流量的爆炸式增长，光通信作为高带宽、低损耗的传输介质，在现代通信网络中扮演着不可或缺的角色，尤其是在数据中心和骨干网中。 3.1 光纤通信的原理与发展 本书将简要回顾光纤通信的基本原理，包括光信号的产生、传输、接收以及光纤的类型（单模光纤、多模光纤）。我们将重点关注现代光通信技术的进步，例如： 波分复用（WDM）技术： 包括粗波分复用（CWDM）和密集波分复用（DWDM），如何在单根光纤中承载多路不同波长的光信号，极大地提高了光纤的传输容量。 相干光通信： 利用光的相位信息进行调制，显著提升了频谱效率和传输距离，是高速率光传输的关键技术。 光放大技术： 如掺铒光纤放大器（EDFA），克服了光信号传输过程中的损耗，使得长距离传输成为可能。 3.2 数据中心网络（DCN）的演进 数据中心是海量数据存储、处理和交换的枢纽，其内部网络（DCN）的性能直接影响着云计算、大数据分析等服务的效率。我们将探讨数据中心网络的演进： 传统的三层架构： 核心层、汇聚层、接入层的局限性，以及在应对东西向流量增长时的瓶颈。 叶脊（Leaf-Spine）架构： 一种扁平化的网络拓扑，通过增加更多的横向连接，显著提高了网络的带宽和可扩展性，成为现代数据中心的主流架构。 软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）在数据中心的应用： 如何通过集中控制和虚拟化，提高数据中心网络的灵活性、可编程性和运维效率。 高速率以太网： 从10GbE、40GbE到100GbE、400GbE乃至更高速率以太网标准的发展，以满足数据中心日益增长的带宽需求。 光互连技术： 在数据中心内部，高速光模块和光互连技术成为连接服务器、交换机的重要手段。 第四章 无线通信的安全与可靠性 随着通信系统的复杂化和应用场景的多元化，通信安全与可靠性变得愈发重要。 4.1 无线通信的安全威胁与防护 无线通信环境的开放性使得其面临多种安全威胁，包括： 窃听与侦听： 未经授权的第三方可能截获通信信号。 欺骗与伪装： 攻击者可能冒充合法用户接入网络。 拒绝服务（DoS）攻击： 攻击者通过淹没网络流量，导致合法用户无法正常通信。 恶意软件与病毒： 感染通信设备，破坏系统正常运行。 本书将深入探讨各种安全防护机制，包括： 加密技术： 如AES、RSA等，对通信内容进行加密，防止窃听。 认证机制： 确保通信双方的身份合法性。 访问控制： 限制未经授权的用户访问网络资源。 入侵检测与防御系统（IDPS）： 实时监测网络流量，发现并阻止潜在的攻击。 物理安全： 保护通信基础设施免受物理破坏。 4.2 通信系统的可靠性设计与容错机制 通信系统的可靠性是保证业务连续性的关键。我们将探讨实现高可靠性的关键技术： 冗余设计： 关键设备（如服务器、路由器、基站）的冗余配置，确保在部分设备故障时，系统仍能正常运行。 链路聚合与负载均衡： 通过多条通信链路分担流量，提高吞吐量和可用性。 故障检测与恢复机制： 快速检测系统故障，并自动启动备用设备或切换到备用路径。 纠错编码（ECC）： 在传输过程中添加冗余信息，以便在接收端检测和纠正错误，提高数据传输的准确性。 网络管理与监控： 实时监控网络状态，及时发现并处理潜在问题。 结语 通信技术的发展日新月异，深刻地改变着我们的世界。本书仅仅是对当前通信技术前沿的粗略描绘，每一章节都蕴含着 vast 的研究领域和无限的创新可能。希望本书能够为读者打开一扇了解现代通信技术的大门，激发大家对这一充满活力的领域的兴趣，并鼓励更多有志之士投身于通信技术的创新与发展，共同塑造更加智能、互联的未来。