通信原理 9787030196866 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

基本信息

書名:通信原理

：38.00元

售價：25.8元,便宜12.2元,摺扣67

作者:張輝,曹麗娜著

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2007-09-01

ISBN：9787030196866

字數：591000

頁碼：475

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

本書係統、深入地介紹瞭現代通信係統的基本慨念、基本原理和基本分析方法。本書的編寫遵循通信的理論體係，突齣基礎性和實用性，反映通信的新技術和發展動態。全書共分12章，內容包括通信係統的基本慨念、隨機過程、信道和信道容量、模擬調製技術、數字基帶傳輸、數字調製技術、信源編碼、均衡技術、部分響應技術、同步技術、擴頻技術、復用和數寜復接技術、佳接收係統、差錯控製編碼和典型通信係統介紹。每章列舉瞭一定數量的例題，並附有大量的思考題和習題。
本書可作為高等院校通信工程、電子信息、計算機通信等專業3本科生和低年級研究生的教材，也可作為通信工程技術人員的參考書。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《電子通信係統：基礎、原理與應用》 內容梗概 《電子通信係統：基礎、原理與應用》是一本深入淺齣、係統性強的通信工程領域專業教材。本書旨在為讀者構建一個紮實的通信係統理論基礎，並在此基礎上展現其在現代社會中的廣泛應用。全書共分為二十章，圍繞著信息論、信號處理、調製解調、信道編碼、多址技術、無綫通信、光通信以及未來通信發展趨勢等核心主題展開論述。 第一部分：通信係統基礎理論 第一章：通信係統的基本概念與模型 本章首先引入通信的定義及其在人類社會中的重要性，闡述瞭通信係統的基本組成部分，包括信源、信宿、信道、發送器和接收器。通過建立一個通用的通信係統框圖，詳細解釋瞭各個模塊的功能和相互關係。隨後，重點介紹瞭信息、信號與噪聲的概念，區分瞭模擬信號和數字信號的特性，並引入瞭信息熵的概念，為後續的信息論學習奠定基礎。本章還簡要迴顧瞭通信技術的發展曆程，從早期的電報、電話到現代的數字通信，使讀者對通信技術的演進而有宏觀的認識。 第二章：信號的分析與錶示 信號是通信係統的載體，因此對信號的深入理解至關重要。本章詳細介紹瞭信號的分類，如周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號、確定性信號與隨機信號。核心內容集中在信號的時域和頻域錶示方法。時域分析通過波形、幅值、相位等描述信號在時間上的變化，而頻域分析則通過傅裏葉級數和傅裏葉變換將信號分解為不同頻率的正弦波分量，展現信號的頻譜特性。本書重點講解瞭傅裏葉變換及其性質，以及拉普拉斯變換在分析瞬態響應中的應用。此外，還介紹瞭信號的捲積定理，它在分析綫性係統對信號的作用時具有關鍵作用。 第三章：信息論基礎 信息論是通信係統設計和性能分析的理論基石。本章從信息度量的角度齣發，詳細介紹瞭信息熵的概念，闡述瞭它如何量化信息的不確定性。接著，引齣瞭聯閤熵、條件熵以及互信息的概念，並推導瞭它們之間的關係。熵率和信道容量是本章的另一重要內容，信道容量定義瞭特定信道能夠無差錯傳輸信息的最大速率，為通信係統的設計提供瞭理論極限。本書通過清晰的數學推導和直觀的例子，使讀者深刻理解信息量的計算和信道容量的含義。 第四章：隨機過程及其在通信中的應用 在實際通信係統中，噪聲的存在使得信號的分析不能僅僅依靠確定性信號。本章引入瞭隨機過程的概念，並重點介紹瞭平穩隨機過程、馬爾可夫過程等。功率譜密度是描述隨機過程頻域特性的重要工具，本章詳細闡述瞭其計算方法和物理意義。高斯白噪聲作為一種典型的隨機過程，在通信係統中具有廣泛的應用，本章深入分析瞭其統計特性及其對通信係統的影響。此外，還介紹瞭窄帶隨機過程的概念，這對理解幅度調製和相位調製尤為重要。 第二部分：通信係統的核心技術 第五章：模擬信號的調製與解調 模擬調製是將低頻基帶信號搬移到高頻載波上進行傳輸的技術，目的是提高天綫效率和剋服信道限製。本章詳細介紹瞭調幅（AM）、調頻（FM）和調相（PM）等主要的模擬調製方式。對於每種調製方式，都詳細推導瞭其數學錶達式，分析瞭其頻譜特性、帶寬需求和抗乾擾性能。隨後，重點介紹瞭各種調製方式的解調方法，如包絡檢波、相乾解調和非相乾解調。本書通過對比分析，幫助讀者理解不同模擬調製方式的優缺點及其適用場景。 第六章：數字信號的調製與解調 隨著數字技術的發展，數字通信已成為主流。本章深入探討瞭數字基帶傳輸和數字帶通傳輸。基帶傳輸包括瞭不歸零碼、歸零碼、曼徹斯特編碼等，以及其在信號眼圖上的錶現。帶通傳輸則介紹瞭多種數字調製技術，如二進製相移鍵控（BPSK）、正交相移鍵控（QPSK）、幅度鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）以及更高級的M進製相移鍵控（MPSK）和M進製正交幅度調製（MQAM）。本書詳細分析瞭這些調製方式的功率譜密度、誤碼率性能，並介紹瞭相乾解調和非相乾解調的原理。 第七章：基帶信號的傳輸與碼間串擾 在數字基帶傳輸中，為瞭實現可靠的信號恢復，需要精心設計發送濾波器的特性。本章介紹瞭奈奎斯特準則，它給齣瞭無碼間串擾（ISI）傳輸的條件，並解釋瞭如何通過升餘弦濾波器來滿足這一準則。升餘弦濾波器是實現無碼間串擾傳輸的關鍵，本書詳細介紹瞭其數學模型和工程設計。此外，本章還討論瞭非理想信道對信號傳輸的影響，以及均衡技術在消除碼間串擾中的作用。 第八章：信道編碼 信道編碼是提高通信係統可靠性的重要手段，它通過在信息中添加冗餘位來檢測和糾正錯誤。本章首先介紹瞭糾錯編碼的基本原理，包括分組碼和捲積碼。分組碼方麵，詳細講解瞭綫性分組碼，如漢明碼，以及它們在海明距離和最小距離方麵的性能指標。循環碼和BCH碼作為更強大的糾錯碼，也得到瞭深入的闡述。捲積碼方麵，介紹瞭其編碼器結構、捲積編碼的性能度量，以及維特比譯碼算法，這是現代通信係統中廣泛使用的譯碼算法。 第九章：源編碼與數據壓縮 源編碼（又稱信源編碼）旨在去除信息中的冗餘，以減少傳輸或存儲的數據量，提高傳輸效率。本章介紹瞭多種數據壓縮技術，包括無損壓縮和有損壓縮。無損壓縮方麵，重點講解瞭霍夫曼編碼和算術編碼，它們利用符號齣現的概率來分配不同的碼字長度。有損壓縮方麵，簡單介紹瞭量化技術及其在語音和圖像壓縮中的應用。本書強調瞭源編碼與信道編碼的配閤使用，以達到整體通信係統的最優性能。 第十章：多址技術 多址技術允許多個用戶共享同一通信信道，是實現通信資源高效利用的關鍵。本章詳細介紹瞭四種主要的復用技術：頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）。對於每種技術，都深入分析瞭其工作原理、優缺點以及在實際通信係統中的應用，例如FDMA在早期的無綫電話和有綫電視中，TDMA在GSM係統中，CDMA在3G通信中，以及SDMA在WLAN和4G/5G係統中。 第三部分：現代通信係統與應用 第十一章：無綫通信係統 無綫通信是現代通信的核心組成部分，本章深入探討瞭其關鍵技術。首先介紹瞭蜂窩移動通信的基本原理，包括小區劃分、頻率復用和切換。接著，詳細闡述瞭多徑傳播、衰落和乾擾等無綫信道特性，以及應對這些挑戰的技術，如分集技術、自適應均衡和功率控製。本書還介紹瞭多種先進的無綫通信技術，如OFDM（正交頻分復用）和MIMO（多輸入多輸齣），它們在Wi-Fi、4G和5G等現代無綫係統中發揮著至關重要的作用。 第十二章：光通信係統 光通信以光波作為載體，具有傳輸帶寬大、損耗低等優點，是長距離通信和高速數據傳輸的首選。本章介紹瞭光通信係統的基本組成，包括光源（激光器、LED）、光縴（單模光縴、多模光縴）、光探測器（PIN二極管、APD）和光調製技術。重點講解瞭光縴中的光傳播原理，如全內反射。隨後，分析瞭光通信係統中的主要性能指標，如色散、非綫性效應和信噪比。本書還介紹瞭光網絡的架構和復用技術，如WDM（波分復用）。 第十三章：衛星通信 衛星通信利用地球軌道上的通信衛星作為中繼站，實現大範圍的通信覆蓋。本章介紹瞭通信衛星的軌道類型（地球同步軌道、中圓軌道、低地球軌道），以及不同軌道對通信係統的影響。詳細講解瞭衛星通信係統的組成，包括地麵站、衛星轉發器以及上行鏈路和下行鏈路的通信原理。此外，還探討瞭衛星通信的優勢和局限性，以及其在廣播、導航和軍事通信等領域的應用。 第十四章：移動通信技術 本章聚焦於移動通信技術的發展和演進。從第一代模擬移動通信（1G）開始，介紹瞭其基本特點和局限性，然後過渡到第二代數字移動通信（2G），如GSM和CDMA，強調瞭其在語音通信上的突破。接著，深入講解瞭第三代移動通信（3G）技術，如WCDMA和CDMA2000，及其在數據傳輸速率上的顯著提升。最後，詳細介紹瞭第四代移動通信（4G）技術，如LTE，及其在高速率、低時延方麵的優勢，並為即將到來的第五代移動通信（5G）技術做瞭初步的展望。 第十五章：互聯網與分組交換 互聯網是現代通信網絡的重要組成部分，本章深入探討瞭其底層原理。重點介紹瞭分組交換的概念，與電路交換的對比，以及數據報和虛電路的概念。詳細闡述瞭TCP/IP協議棧的層次結構，包括物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層，並重點講解瞭IP協議、TCP協議和UDP協議的功能和工作機製。此外，還介紹瞭路由選擇、擁塞控製以及網絡安全的基本概念。 第十六章：多媒體通信 隨著互聯網的普及，對多媒體通信的需求日益增長。本章介紹瞭視頻和音頻信號的編碼標準，如H.264/AVC、HEVC（視頻）和MP3、AAC（音頻），以及它們在壓縮效率和質量方麵的權衡。詳細講解瞭實時通信協議（RTP）和實時傳輸控製協議（RTCP）在實現流媒體傳輸中的作用。此外，還探討瞭IP電話、視頻會議以及IPTV等應用。 第十七章：通信網絡安全 隨著通信係統日益復雜和互聯，網絡安全變得至關重要。本章介紹瞭通信安全的基本概念，包括保密性、完整性、可用性和認證性。詳細講解瞭密碼學在通信安全中的應用，包括對稱加密（如AES）、非對稱加密（如RSA）以及數字簽名。此外，還討論瞭網絡攻擊的類型（如DoS攻擊、中間人攻擊）以及相應的防護措施，如防火牆、入侵檢測係統和VPN。 第四部分：通信係統設計與前沿 第十八章：通信係統的性能評估與優化 本章關注通信係統的設計與優化。介紹瞭多種性能指標，如信噪比（SNR）、誤碼率（BER）、吞吐量和延遲。詳細講解瞭如何根據具體應用場景選擇閤適的調製解調方式、信道編碼方案和多址技術。此外，還探討瞭仿真技術在通信係統設計和性能分析中的重要性，以及係統級仿真工具的應用。 第十九章：未來通信技術展望 展望未來，通信技術將繼續嚮更高帶寬、更低時延、更廣連接和更智能化的方嚮發展。本章介紹瞭下一代通信技術，如6G通信的潛在關鍵技術，包括太赫茲通信、人工智能在通信中的應用、天地一體化網絡以及全息通信等。此外，還探討瞭量子通信的可能性及其對信息安全和通信能力的影響。 第二十章：通信工程實踐導論 作為本書的最後一章，本章旨在為讀者提供通信工程實踐的初步指導。介紹瞭通信係統的典型設計流程，從需求分析、係統設計、原型開發到測試驗證。強調瞭實際工程中遇到的挑戰，如功耗、成本和互操作性。鼓勵讀者將理論知識應用於解決實際問題，並關注通信行業的發展動態。 《電子通信係統：基礎、原理與應用》力求通過理論與實踐相結閤的方式，幫助讀者全麵掌握通信係統的核心知識，為未來在通信領域的設計、研發和創新打下堅實的基礎。