基本信息
書名:通信原理
定價:45.00元
作者:王琪
齣版社:電子工業齣版社
齣版日期:2011-09-01
ISBN:9787121144059
字數:630000
頁碼:383
版次:1
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.481kg
編輯推薦
內容提要
《高等學校電子信息類教材:通信原理》講述通信係統的基本概念、工作原理、性能指標和分析方法等。各章突齣物理概念,精簡數學過程,理論聯係實際,反映新的技術成果,分析問題時力求深入淺齣。主要內容包括:通信基礎知識、*過程與噪聲、信道與信道容量、模擬信號的調製與解調、模擬信號的數字化、數字信號的基帶傳輸、數字信號的頻帶傳輸、現代數字調製與解調、差錯控製編碼、同步原理、數字通信的典型應用等。
目錄
作者介紹
文摘
序言
《信號穿越》 內容簡介: 本書是一部關於信息時代奧秘的科普讀物,深入淺齣地揭示瞭我們每天都在接觸、卻可能從未真正理解的通信世界。它並非枯燥的技術手冊,而是一次引人入勝的旅程,帶領讀者從基礎概念齣發,逐步探索信號的誕生、傳播、處理與接收的奇妙過程。 第一章:無聲的耳語——信號的起源與本質 我們生活在一個被信號淹沒的世界。手機響起的鈴聲,電視屏幕上流動的畫麵,電腦上傳輸的數據,甚至是手臂上的智能手錶,無不依賴於信息的傳遞。那麼,什麼是信號? 本章將從最基本的概念齣發,解釋信號作為信息載體的本質。我們將探討信號的兩種基本形態:模擬信號和數字信號。 模擬信號: 就像水波一樣,模擬信號能夠連續地變化,完整地記錄信息。我們將以聲音的傳播為例,生動地展示模擬信號如何捕捉人聲的細微變化,以及它在早期通信中的應用,例如收音機和老式電話。我們將深入理解模擬信號的連續性和無限可能,但也無法迴避其在傳輸過程中容易受到乾擾和失真的劣勢。 數字信號: 仿佛是二進製代碼的舞蹈,數字信號將信息轉化為一係列離散的“0”和“1”。本章將詳細闡述數字信號的優勢,包括其強大的抗乾擾能力和易於存儲、處理的特點。我們將通過生活中的例子,比如MP3播放器和數碼相機,來體會數字信號如何使信息傳輸更加精確和高效。我們將認識到,正是這種“離散化”的轉換,為現代通信的飛躍奠定瞭基礎。 理解信號的本質是通往通信世界的第一步。本章將用通俗易懂的語言和生動的比喻,為讀者構建起對信號基本概念的清晰認知,為後續章節的學習打下堅實的基礎。 第二章:跨越時空的橋梁——信號的傳播方式 信息從一個地方傳遞到另一個地方,需要藉助各種各樣的“橋梁”。本章將聚焦於信號是如何在空間中傳播的,以及不同的傳播方式是如何被巧妙利用的。 電磁波的舞蹈: 無綫通信的核心在於電磁波。我們將深入淺齣地解釋電磁波的産生原理,以及它如何攜帶信息穿越空氣、甚至真空。我們將探索不同頻率的電磁波各自扮演的角色,從低頻的廣播信號到高頻的微波通信,再到厘米波和毫米波在5G通信中的應用。本書將用形象的比喻,如不同大小的“波浪”來描述不同頻率的電磁波,幫助讀者理解它們各自的特性和傳播範圍。 光縴的脈搏: 在互聯網時代,光縴通信扮演著至關重要的角色。本章將揭示光縴如何利用光的特性,將信息以極高的速度和極低的損耗進行傳輸。我們將比喻光縴為“信息的高速公路”,詳細闡述光信號在光縴中的全反射原理,以及它如何實現跨越大陸和海洋的瞬時信息傳遞。我們將認識到,光縴通信是現代高速網絡的基礎,為我們提供瞭流暢的視頻流和即時的在綫體驗。 有綫與無綫: 除瞭電磁波和光縴,我們還將探討其他傳播方式,如傳統的有綫電纜,以及它們在特定場景下的應用。我們將比較有綫和無綫通信的優劣,理解它們各自適用的領域,例如固定電話和衛星通信。 本章將帶領讀者領略信號傳播的多樣化世界,理解各種通信技術背後的物理原理,以及它們如何共同構建起我們今天所依賴的信息網絡。 第三章:智慧的蛻變——信號的編碼與調製 原始的信號往往需要經過一番“智慧的蛻變”,纔能更好地進行傳輸和處理。本章將深入探討信號的編碼與調製技術,它們是如何讓信息變得更加“聰明”和“健壯”的。 編碼的藝術: 什麼是編碼? 簡單來說,就是為信息賦予一種新的“語言”。我們將從最基礎的二進製編碼開始,解釋它如何將文字、聲音、圖像等轉化為計算機可以識彆的“0”和“1”。我們還將介紹一些常見的編碼技術,如ASCII編碼和Unicode編碼,幫助讀者理解它們在文本信息傳輸中的作用。 調製的奧秘: 調製是將我們要傳輸的信息“嫁接”到載波信號上的過程。本章將詳細講解幾種關鍵的調製技術: 調幅(AM): 就像用手勢的大小來傳遞信息,調幅技術改變載波信號的幅度來攜帶信息。我們將通過廣播信號的例子,來解釋調幅的原理和應用。 調頻(FM): 類似於用聲音的音高來錶達情感,調頻技術改變載波信號的頻率來攜帶信息。我們將探討調頻廣播為何比調幅廣播音質更好。 調相(PM): 它是調頻的一種變體,通過改變載波信號的相位來攜帶信息。我們將簡要介紹其原理。 數字調製: 隨著數字通信的發展,各種數字調製技術應運而生,如ASK、FSK、PSK、QAM等。我們將重點介紹這些技術如何將數字信息有效地加載到載波上,並探討它們在Wi-Fi、手機通信等領域的廣泛應用。 通過學習本章,讀者將能夠理解編碼和調製如何提升信息傳輸的效率和魯棒性,為各種現代通信係統的運行提供關鍵支撐。 第四章:守護信息的衛士——信號的解調與復用 信號經過長途跋涉,到達目的地後,需要經過“解密”纔能恢復原貌。同時,如何在有限的頻譜資源中傳輸更多信息,是通信領域麵臨的永恒挑戰。本章將深入探討信號的解調與復用技術。 解調的智慧: 解調是調製的逆過程,它能夠從接收到的信號中提取齣原始的信息。我們將詳細介紹如何根據不同的調製方式進行相應的解調。例如,對於調幅信號,我們將講解包絡檢波;對於調頻信號,我們將介紹鑒頻器。對於復雜的數字調製,我們將闡述相應的解調器如何準確地還原齣發送的二進製碼流。 復用的藝術: 想象一下,在同一條道路上,如何讓多輛汽車同時通行而不發生碰撞? 復用技術就是解決這個問題的關鍵。本章將介紹幾種重要的復用技術: 頻分復用(FDM): 將不同的通信信號分配到不同的頻率通道上。我們將通過電話通信中的例子,來理解FDM如何實現多用戶同時通話。 時分復用(TDM): 將有限的傳輸時間劃分為多個時間段,每個時間段分配給一個通信信號。我們將通過數字電話係統中的例子,來解釋TDM的原理。 碼分復用(CDM): 為每個信號分配一個獨特的編碼,在同一頻率和時間上同時傳輸。我們將簡要介紹CDMA技術的概念,它在早期的移動通信中發揮瞭重要作用。 波分復用(WDM): 在光縴通信中,利用不同顔色的光(即不同波長的光)來承載不同的信息。我們將理解WDM如何極大地提升光縴的傳輸容量。 本章將揭示解調和復用技術如何讓通信係統更加高效、有序,確保信息能夠準確無誤地到達目的地,並最大化利用寶貴的通信資源。 第五章:雜音的剋星——信號的濾波與噪聲抑製 在信號傳播的過程中,不可避免地會混入各種各樣的“雜音”,即噪聲。這些噪聲會乾擾信號的清晰度,甚至導緻信息丟失。本章將聚焦於信號的濾波與噪聲抑製技術,它們是如何成為守護信息純淨的“衛士”。 濾波器的魔法: 濾波器就像一個“信號的篩子”,它能夠允許特定頻率範圍內的信號通過,而阻止其他頻率的信號。我們將詳細講解不同類型的濾波器,如低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器,並解釋它們在信號處理中的作用。我們將用生活中的例子,如音響中的均衡器,來幫助讀者理解濾波器的概念。 噪聲的種類與來源: 我們將分析噪聲的主要來源,包括熱噪聲、散粒噪聲、外界乾擾噪聲等。理解噪聲的特性,是有效抑製噪聲的前提。 先進的降噪技術: 除瞭基本的濾波器,本章還將介紹一些更高級的噪聲抑製技術,如自適應濾波、信號去噪算法等。我們將通過一些圖示,來直觀地展示這些技術如何從嘈雜的信號中提取齣清晰的信息。 通過本章的學習,讀者將深刻認識到噪聲對通信質量的影響,並瞭解各種先進技術如何有效地對抗噪聲,確保信息的準確可靠。 第六章:智能的脈搏——數字信號處理(DSP) 隨著數字技術的飛速發展,數字信號處理(DSP)已經成為現代通信係統不可或缺的核心。本章將帶您走進DSP的奇妙世界。 DSP的基石: 我們將介紹數字信號處理的基本概念,包括采樣、量化和編碼。我們將解釋如何將連續的模擬信號轉化為離散的數字信號,以及這個過程中的精度和信息損失問題。 DSP的應用: 本章將重點展示DSP在各個通信領域的廣泛應用。例如: 語音處理: 迴聲消除、語音增強、語音識彆等。 圖像與視頻處理: 圖像壓縮、視頻編碼、圖像增強等。 通信係統: 調製解調、信道均衡、糾錯編碼等。 DSP的未來: 我們還將展望DSP技術未來的發展趨勢,以及它將如何進一步改變我們的生活。 本章將讓讀者領略數字信號處理的強大能力,理解它是如何驅動現代通信技術不斷進步的關鍵力量。 第七章:無處不在的網絡——通信係統的組成與發展 本書的最後,我們將視角從單個信號和技術提升到整個通信係統的層麵,迴顧通信係統的發展曆程,並展望其未來。 通信係統的核心要素: 我們將梳理通信係統的基本組成部分,包括信源、信宿、信道、調製解調器、中繼設備等,並解釋它們之間的協作關係。 通信技術的演進: 從電報、電話,到廣播、電視,再到互聯網、移動通信,我們將迴顧通信技術波瀾壯闊的發展曆程,理解每一次技術飛躍是如何改變人類社會的。 現代通信網絡: 我們將探討當前主流的通信網絡,如固定電話網、移動通信網(2G、3G、4G、5G)、互聯網等,理解它們各自的特點和相互之間的關係。 通信的未來: 展望未來的通信技術,如6G、物聯網、人工智能在通信領域的應用等,我們將一同暢想信息技術將如何繼續重塑我們的世界。 結語: 《信號穿越》不僅僅是一本科普讀物,更是一把鑰匙,它將幫助您打開理解現代信息社會大門。通過對信號的起源、傳播、處理與接收的係統性闡述,本書力求讓復雜的通信原理變得觸手可及,讓您在日常生活中,能夠更深刻地體會到那些無處不在的“信號”,以及它們背後所蘊含的科技魅力。希望本書能夠激發您對通信技術的好奇心,讓您在這個信息爆炸的時代,擁有更清晰的認知和更廣闊的視野。
我在學習通信係統中的多用戶接入技術時,翻閱瞭這本《通信原理》。書中有關於時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)和碼分多址(CDMA)的經典介紹,對於這些技術的原理、優缺點分析都比較到位,圖文並茂,易於理解。尤其是對 CDMA 的擴頻和解擴過程的描述,通過香蕉碼的例子,形象地展示瞭其抗乾擾和區分用戶的能力。但是,在講到OFDM(正交頻分復用)技術時,書中的內容相對而言比較簡略,隻是提及瞭其基本原理,並沒有深入探討其在現代移動通信(如 4G、5G)中的具體應用,例如在多徑衰落信道下的性能優勢、FFT/IFFT 的實現方式、以及如何解決載波間乾擾(ICI)等關鍵問題。此外,對於更現代的多址技術,如 SC-FDMA(單載波頻分多址)和 OFDMA(正交頻分多址接入)在 LTE/5G 中的應用,書中幾乎沒有涉及,這對於希望瞭解最新通信技術發展的讀者來說,是個小小的遺憾。盡管如此,這本書對於理解通信係統中的多址接入基礎概念,還是具有重要的參考價值的。