基本信息
书名:通信工程设计
定价:39.00元
作者:施扬沈平林赵继勇
出版社:电子工业出版社
出版日期:2012-09-01
ISBN:9787121172694
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装
开本:12k
商品重量:0.459kg
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在《通信工程设计》中,作者施扬、沈平林、赵继勇通过结合通信工程设计的主要实践应用,综合考虑点面关系,主要讨论交换、移动和传输三个专业方向的通信建设工程设计的基本内容。本书可作为普通高等学校通信工程专业相关课程教材,也可作为岗位任职课程的培训教材或教学参考书,还可供通信工程设计从业人员的培训教材。
内容提要
施扬、沈平林、赵继勇编写的《通信工程设计》是解放军理工大学通信工程学院教学成果,全面介绍通信工程设计的设计程序、设计方法及关键技术,以通信网络中交换系统、移动通信系统及光传输系统为切入点,概括了通信工程设计的理论、程序和方法,提供了通信工程设计方法在交换系统、移动通信系统、光传输系统和小区综合接入的不同设计阶段的具体应用案例。《通信工程设计》共8章,主要内容包括:通信工程设计程序、固定电话网与移动通信网、电信支撑网、GSM移动通信系统设计、CDMA移动通信系统设计、光缆线路系统设计、通信工程设计简明案例等。本书提供配套电子课件。《通信工程设计》可作为高等学校通信工程专业相关课程的教材,也可作为岗位任职课程的教材或通信工程设计从业人员的培训教材,还可供相关工程技术人员学习参考。
目录
作者介绍
文摘
序言
通信工程设计:理论、实践与前沿探索 通信工程,作为现代社会信息流动的动脉,其设计与实现直接关系到国家经济发展、社会进步以及个人生活的方方面面。从覆盖全球的无线网络到支撑大数据运算的光纤通信,从保障国家安全的军事通信到方便大众的移动通信,通信工程的身影无处不在。本书旨在系统性地阐述通信工程设计的核心理念、关键技术、实施流程以及未来发展趋势,为相关领域的学生、研究人员、工程师和技术爱好者提供一份全面且深入的参考。 第一部分:通信工程设计基础理论 在深入探讨通信工程设计的具体环节之前,理解其背后的基础理论至关重要。本部分将从信息论、信号理论、通信原理等核心概念入手,为读者构建坚实的理论框架。 信息论基础: 信息论是通信工程的基石,由克劳德·香农奠基。我们将详细介绍信息熵、信道容量、编码理论等概念,解释信息如何被量化、传输以及在噪声干扰下如何尽可能准确地恢复。理解信息传输的极限,是进行高效通信系统设计的前提。例如,通过分析信道容量,我们可以确定在特定条件下,信息可以以多快的速度无差错地传输,这直接影响到我们选择何种调制方式和编码方案。 信号理论与处理: 信号是信息的载体,而信号处理则是从信号中提取有用信息、去除噪声、压缩数据等一系列操作。本部分将涵盖信号的分类(模拟信号、数字信号)、频谱分析、傅里叶变换、采样定理、滤波器设计等关键内容。掌握这些理论,是理解和设计各种通信调制解调、信号复用、信道均衡等技术的基础。例如,傅里叶变换使我们能够将时域信号转换到频域,从而更清晰地看到信号的频率成分,便于进行滤波和分析。采样定理则告诉我们,为了无失真地恢复连续信号,采样频率必须大于信号最高频率的两倍,这是数字通信的核心依据。 通信原理: 这一部分将聚焦于通信系统的基本组成和工作流程。从信源编码、信道编码、调制、信道传播、解调到信宿解码,我们将逐一剖析各个环节的作用和相互关系。同时,还会探讨各种通信体制,如单工、半双工、全双工通信,以及不同通信方式(如点对点、点对多点、广播)的特点和适用场景。理解这些基本原理,是理解复杂通信系统架构的敲门砖。例如,信道编码用于在信息传输过程中增加冗余信息,以便在接收端检测和纠正错误,而调制则是将数字信号转换为适合在物理信道上传输的模拟信号,如ASK、FSK、PSK、QAM等,每种调制方式都有其优缺点,适用于不同的通信环境。 第二部分:现代通信工程设计关键技术 在扎实的理论基础上,本部分将深入探讨现代通信工程设计中不可或缺的关键技术,这些技术是支撑起我们日常所见的各种通信服务的核心。 数字信号处理(DSP)在通信中的应用: 随着数字技术的发展,DSP已成为通信工程设计中不可或缺的一部分。本部分将介绍DSP在现代通信中的具体应用,包括自适应滤波、回声消除、噪声抑制、均衡技术等。这些技术能够显著提高通信系统的性能和可靠性。例如,在移动通信中,自适应均衡技术可以补偿信道引入的信号失真,保证通话质量。 调制解调技术: 调制是将基带信号映射到高频载波上的过程,而解调则是其逆过程。本部分将详细介绍各种先进的调制技术,如OFDM(正交频分复用)、MIMO(多输入多输出)技术以及其在4G、5G通信中的应用。同时,还会讨论如何根据信道特性和业务需求选择合适的调制解调方案。OFDM技术通过将宽带信道划分为多个窄带子信道,有效克服了多径衰落,是现代无线通信的基石。MIMO技术利用多天线阵列,通过空间复用和分集来提高数据传输速率和可靠性。 编码与纠错技术: 为了保证信息在传输过程中的准确性,编码与纠错技术至关重要。本部分将介绍不同类型的信道编码,包括卷积码、Turbo码、LDPC码(低密度奇偶校验码)等,以及它们在现代通信系统中的应用。同时,也会探讨交织技术的作用,如何通过打乱数据顺序来提高编码的纠错性能。LDPC码由于其接近香农极限的性能,已成为5G通信中的关键技术。 多址接入技术: 在一个共享的通信信道中,如何允许多个用户同时接入并进行通信,是多址接入技术的核心问题。本部分将详细介绍几种主流的多址接入技术,包括FDMA(频分多址)、TDMA(时分多址)、CDMA(码分多址)以及OFDMA(正交频分多址),并分析它们在不同通信系统中的优劣势和发展演变。OFDMA作为5G的核心技术之一,能够灵活地将频谱资源分配给不同的用户,实现高效的频谱利用。 网络协议与架构: 通信工程不仅仅是信号的传输,更涉及到信息的组织、管理和交换。本部分将探讨通信网络中的核心协议,如TCP/IP协议族、HTTP、FTP等,以及不同通信网络的架构,如局域网(LAN)、广域网(WAN)、移动通信网络(如2G、3G、4G、5G)、物联网(IoT)网络等。理解这些协议和架构,是设计和优化通信系统的基础。 第三部分:通信工程设计实践与系统部署 理论与技术最终要落实到具体的工程设计和系统部署上。本部分将从实际工程的角度出发,探讨通信工程设计的流程、方法和考量因素。 需求分析与系统规划: 任何成功的通信工程设计都始于对需求的深刻理解。本部分将指导读者如何进行通信业务的需求分析,包括业务类型、用户数量、覆盖范围、性能指标(如速率、时延、可靠性)等。在此基础上,进行系统的规划,选择合适的技术方案、网络拓扑和设备配置。 链路预算与覆盖设计: 链路预算是通信系统设计中的关键步骤,用于计算信号在传输过程中损耗,从而确定发射功率、天线增益等参数,以保证接收端能够获得足够强的信号。本部分将详细讲解链路预算的计算方法,以及如何根据覆盖需求进行基站布局、天线选型等。 信道建模与仿真: 真实的通信环境复杂多变,信道特性对通信性能有着重要影响。本部分将介绍常用的信道模型,如瑞利衰落模型、莱斯衰落模型等,以及如何利用仿真工具(如MATLAB、STK等)对通信系统进行性能评估和参数优化。仿真能够有效降低实际测试成本,并发现潜在的设计缺陷。 系统集成与测试: 设计完成的通信系统需要经过严格的集成与测试,以确保其稳定运行并满足设计要求。本部分将阐述系统集成过程中需要注意的问题,以及各种测试方法,如功能测试、性能测试、压力测试、互操作性测试等。 工程实施与优化: 在系统部署完成后,还需要进行现场的工程实施和长期的运行优化。本部分将探讨施工安装、网络调优、故障排除等实际操作中的要点,以及如何通过性能监测和数据分析,不断提升通信网络的运行效率和用户体验。 第四部分:通信工程设计的前沿探索与未来展望 通信技术日新月异,未来的通信系统将更加智能、高效和普及。本部分将聚焦于通信工程设计的前沿领域和未来发展趋势。 5G及未来通信(6G)技术: 5G通信系统已经深刻改变了我们的生活,而6G的研究也已启动。本部分将深入剖析5G的核心技术,如网络切片、边缘计算、海量连接等,并展望6G可能带来的颠覆性技术,如太赫兹通信、可见光通信、人工智能在通信中的深度融合等。 物联网(IoT)通信: 物联网的蓬勃发展对通信技术提出了新的挑战和机遇。本部分将探讨低功耗广域网(LPWAN)技术,如NB-IoT、LoRa等,以及如何为海量异构的物联网设备构建高效、可靠的通信网络。 人工智能(AI)在通信中的应用: AI正在重塑通信行业的方方面面,从网络优化、故障预测到智能路由、用户体验提升。本部分将探讨AI在通信工程设计中的应用场景,如利用机器学习进行信道预测、资源调度,以及AI驱动的自动化网络管理。 卫星通信与空间互联网: 随着星链(Starlink)等项目的推进,卫星通信正扮演着越来越重要的角色,为偏远地区和特殊场景提供通信服务。本部分将介绍卫星通信的基本原理、系统构成以及其在构建全球互联网络中的潜力。 量子通信的机遇与挑战: 量子通信以其极高的安全性吸引着人们的目光。本部分将介绍量子通信的基本原理,如量子密钥分发(QKD),并探讨其在未来通信网络中的应用前景和面临的挑战。 结语 通信工程设计是一个既具挑战性又充满创造性的领域。本书力求从理论到实践,从当前到未来,系统地呈现通信工程设计的全貌。希望通过本内容的学习,读者能够对通信工程设计有更深刻的理解,并能够在各自的领域中做出卓越的贡献。通信技术的不断进步,将继续深刻地影响我们的世界,而优秀的通信工程设计,正是驱动这场变革的关键力量。
阅读过程中,我发现这本书的语言风格保持了一种令人信服的权威性,但它并非那种高高在上、拒人于千里之外的学术腔调。相反,它更像是一位领域内的资深专家,用精确且富有逻辑的措辞,耐心地向你阐释一个复杂问题的核心所在。语句的组织结构非常严密,论证过程环环相扣,几乎找不到可以被轻易质疑的逻辑漏洞。对于那些需要进行数学推导的部分,作者的处理方式显得尤为老练,每一步推导都交代得清清楚楚,生怕读者跟不上节奏,但在关键的数学符号和变量定义上,又保持了高度的专业规范性,绝不含糊。这种平衡感非常难得,既满足了初学者对详尽解释的渴求,也符合资深工程师对严谨性的要求。特别是那些关于性能指标分析的章节,数据图表的引用和解读都极具说服力,让人感觉自己正在参与一场基于事实和数据的深度讨论。