基本信息
书名：无线电通信技术与信号处理
定价：65.00元
作者：荆丽丽,黄睿,刘凌云
出版社：中国纺织出版社
出版日期：2017-03-01
ISBN：9787518032082
字数：
页码：203
版次：1
装帧：平装
开本：16开
商品重量：0.4kg
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内容提要
荆丽丽，女，就职于集宁师范学院电子工程系，主要研究方向电子通信和控制工程。讲师，研究生学历。生于1981.01内蒙古通辽市，多年的教学经验对无线电通信技术与信号处理有很深的研究，并在期刊上发表多篇文章；
黄睿，女，于1977.09出生于重庆市渝北区，现任职于重庆电子工程职业学院应用电子技术系，讲师职称，大学本科学历。出版过无线电通信系统方面的书籍3本；
刘凌云，女，生于1982年4月，内蒙古乌兰察布市人。目前就职于集宁师范学院通信工程系、讲师。硕士研究生学位，有多年的通信工程教学经验，被学院连续5年评为教师。
目录
作者介绍
文摘
序言
《探索奇妙的通信世界：从信息源到接收端的奥秘》 在这个信息爆炸的时代，我们无时无刻不被各种通信技术所包围。手机、互联网、卫星电视，甚至我们身边无处不在的Wi-Fi，它们看似神奇，实则背后蕴含着深厚的科学原理和精密的工程设计。本书将带领您深入了解信息是如何从一个点传递到另一个点的，并揭示支撑这一切的底层技术和核心概念。 第一章：信息的本质与编码的艺术 在我们开始探索通信的物理媒介之前，首先要理解“信息”本身是什么。信息并非空气或水，它是一种抽象的概念，可以被量化、被转换。本章将从信息的定义出发，探讨如何将现实世界中的各种数据，无论是文字、图像、声音还是视频，转化为计算机能够理解和处理的数字信号。我们将深入研究各种编码技术，包括二进制编码、ASCII码、Unicode等，理解它们如何将连续的模拟信号离散化，为后续的传输奠定基础。 您将学习到信息熵的概念，理解信息量与概率之间的关系，以及如何利用香农的信息论来衡量信息的最大传输速率。我们还会探讨不同类型的编码方法，如前向纠错（FEC）码，它们如何在数据传输过程中引入冗余，以检测和纠正可能出现的错误，确保信息的完整性。从简单的二进制表示到复杂的纠错码，您将一步步领略信息编码的精妙之处。 第二章：信号的生成与调制——让信息“开口说话” 一旦信息被编码为数字信号，就需要将其“打包”并“发送”出去。这正是信号生成与调制的关键所在。本章将深入探讨如何将数字信息转化为可以传输的物理信号。我们将从基本的波形概念入手，介绍正弦波、方波等基础波形，以及它们的频率、幅度、相位等属性。 随后，我们将重点讲解调制技术，这是将信息“加载”到载波信号上的过程。您将了解幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）的基本原理，理解它们如何通过改变载波的幅度、频率或相位来表示数字信息。此外，我们还将介绍更先进的调制技术，如正交幅度调制（QAM），它能够同时利用幅度和相位来编码信息，极大地提高了频谱利用率。 本章还将探讨数字信号的生成过程，包括脉冲编码调制（PCM）等技术，它们如何将模拟信号数字化并进行编码。您将理解为什么需要调制，以及不同的调制方式在实际通信系统中的应用场景和优缺点。 第三章：信道的奥秘与传播的挑战 信息要跨越距离，必然要通过“信道”。信道是信息传输的物理媒介，可以是空气、电缆、光纤，甚至是真空。本章将深入剖析各种信道的特性，以及它们对信号传输带来的挑战。 我们将讨论不同类型信道的物理特性，例如导线中的电磁感应、空气中的电磁波传播、光纤中的光信号传输等。您将了解信号在信道中可能遇到的衰减、失真、噪声和干扰等问题。例如，信号会随着距离的增加而逐渐减弱，这需要放大器来补偿；而不同频率的信号在传播速度上可能存在差异，这会导致信号失真，需要均衡器来校正。 噪声是通信中最顽固的敌人之一。本章将详细介绍各种噪声的来源，如热噪声、散粒噪声、外部干扰等，以及它们对信号质量的影响。您将学习到如何通过选择合适的信道、设计优良的接收设备以及采用先进的信号处理技术来最小化噪声的影响。 第四章：接收与解调——倾听“远方的声音” 当信号历经千山万水，抵达接收端时，就需要被“倾听”和“还原”。本章将聚焦于接收端的信号处理过程，包括信号的接收、放大、滤波和解调。 您将学习到接收器的基本构成，包括天线（用于捕获电磁波）、低噪声放大器（LNA，用于增强微弱信号）、混频器（用于将信号频率转换到中频）和滤波器（用于去除噪声和不需要的频率成分）。 随后，我们将重点讲解解调技术，它是调制过程的逆过程，用于从载波信号中提取原始的数字信息。您将了解如何根据不同的调制方式，采用相应的解调器来恢复信息，例如包络检波用于AM信号，鉴频器用于FM信号，而更复杂的解调技术则适用于QAM等调制方式。 本章还将探讨接收端的同步问题，即接收端如何准确地与发送端的时钟和载波相位保持一致，以便正确地采样和解码信号。 第五章：多址接入技术——共享通信的“舞台” 在现代通信系统中，通常会有多个用户同时使用同一个通信资源。多址接入技术就是为了解决这个问题而诞生的。本章将介绍几种主要的复用技术，让多个用户能够共享有限的通信信道。 您将了解时分多址（TDMA）的原理，它将时间分割成多个时隙，每个用户在自己的时隙内传输数据。我们将探讨频分多址（FDMA）的工作方式，它将整个频段分割成多个独立的频率通道，分配给不同的用户。还有码分多址（CDMA），它利用不同的编码序列来区分不同的用户，使得所有用户可以同时使用相同的频段和时间。 此外，我们将简要介绍最新的正交频分多址（OFDMA）技术，它是4G和5G通信的核心技术之一，通过将信道划分为大量的窄带子载波来实现高效的数据传输。理解这些多址接入技术，对于理解蜂窝通信、Wi-Fi等现代无线通信系统的运作至关重要。 第六章：现代通信系统的构建块 在掌握了基础的通信原理后，本章将带您一窥现代通信系统的实际构成。我们将以蜂窝通信系统为例，讲解其关键组成部分，如基站、移动交换中心（MSC）、归属位置寄存器（HLR）等。您将了解用户如何通过手机接入到蜂窝网络，以及数据如何在网络内部进行路由和传输。 此外，我们还将探讨Wi-Fi技术，了解其工作原理、接入点（AP）的作用以及不同的Wi-Fi标准。卫星通信、蓝牙通信等也是本章将涉及的领域，您将了解到它们各自的特点和应用场景。 本章还将触及一些前沿的通信技术概念，如软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV），它们正在深刻地改变着通信网络的架构和运维方式。 第七章：信号的“净化”与“增强”：从噪声中提取真相 正如前面提到的，噪声和干扰是通信过程中不可避免的问题。本章将深入探讨各种信号处理技术，它们是“净化”和“增强”接收信号的关键。 我们将从基础的滤波器入手，了解低通、高通、带通和带阻滤波器的作用，以及它们如何去除信号中的特定频率成分。您将学习到如何利用这些滤波器来抑制噪声，提高信号的信噪比。 随后，我们将介绍更高级的信号检测和估计技术，如最大似然检测、最大后验概率（MAP）检测等，它们能够帮助接收端在噪声干扰下准确地判断传输的比特。 本章还将探讨信道均衡技术，用于补偿由于信道特性不理想造成的信号失真。此外，我们还将介绍一些自适应信号处理技术，它们能够根据信道的实时变化自动调整处理参数，从而始终保持最佳的通信性能。 第八章：信息安全与隐私：守护通信的“秘密” 在享受通信便利的同时，信息的安全与隐私也变得尤为重要。本章将探讨通信安全的基本概念和保障手段。 我们将介绍加密技术，包括对称加密和非对称加密，以及它们如何用于保护通信内容的机密性。您将了解数字签名技术，它能够验证信息的真实性和完整性。 此外，本章还将触及身份认证、访问控制等安全机制，它们是防止未经授权访问和恶意攻击的重要环节。我们将简要介绍一些常见的网络安全威胁，如窃听、篡骗、拒绝服务攻击等，以及相应的防御策略。 第九章：通信技术的未来展望 通信技术的发展日新月异，本书的最后一章将带您展望通信的未来。我们将探讨5G网络的演进，以及6G通信的潜在技术方向，如太赫兹通信、人工智能在通信中的应用、量子通信等。 您将了解到物联网（IoT）的发展如何驱动着低功耗、广覆盖的通信技术。此外，我们还将关注通信技术在自动驾驶、远程医疗、虚拟现实等新兴领域的应用前景。 本书旨在为您构建一个清晰、系统的通信技术知识体系，让您不仅能够理解现有通信系统的运作原理，更能对未来的通信发展趋势有所洞察。从信息的编码到信道的传播，从信号的接收到系统的构建，再到安全的保障和未来的展望，我们希望这段旅程能够激发您对通信科学的浓厚兴趣。
最近迷上了业余无线电，想系统地学习一下相关的技术知识，朋友们推荐了这本书。一开始我还担心书名听起来会比较枯燥，但翻开后发现，虽然内容很专业，但作者的叙述方式却非常清晰易懂。例如，在讲解电磁波的传播模型时，书中不仅有详细的公式推导，还配有大量的图示和生动的比喻，帮助我们这些初学者能够快速理解抽象的概念。我特别喜欢其中关于天线理论的部分，对于不同类型天线的特性和适用场景都有详细的介绍，这对我选择和搭建自己的业余无线电天线非常有指导意义。书中还提到了许多关于频谱分析仪、信号发生器等常用设备的使用方法，这对于动手实践非常有帮助。总体来说，这本书为我打开了无线通信领域的一扇大门，让我对接下来的学习充满了期待。