基本信息
書名：通信原理
定價：38.00元
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*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、*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、*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
《現代通信係統導論》 引言 在信息爆炸的時代，通信技術的發展日新月異，深刻地改變著我們的生活方式和社會結構。從早期的電報電話，到如今的萬物互聯，通信係統的每一次飛躍都標誌著人類文明的進步。《現代通信係統導論》旨在為讀者提供一個全麵而深入的現代通信係統概覽，幫助讀者理解通信係統的基本原理、關鍵技術以及未來的發展趨勢。本書將以嚴謹的學術態度，清晰的邏輯結構，生動的案例分析，引導讀者穿越信息傳遞的奧秘，領略通信技術的魅力。 第一部分：通信係統的基石 第一章：信息與信號 信息的多樣性與量化： 信息是通信的本質，我們首先探討信息的定義，包括其本質屬性、度量單位（比特）以及信息的源頭——信源。我們將深入瞭解離散信源（如文本、字符）和連續信源（如語音、圖像）的特性，並介紹香農信息論中的核心概念，如熵（Entropy）作為衡量信息不確定性的指標。讀者將學習如何通過編碼來壓縮冗餘，提高信息傳輸效率。 信號的分類與錶示： 信號是信息的載體，我們將其劃分為模擬信號和數字信號兩大類，並詳細闡述它們的特性。對於模擬信號，我們將介紹其時域和頻域錶示方法，以及周期信號和非周期信號的傅裏葉級數和傅裏葉變換。對於數字信號，我們將聚焦於其離散性和量化特性，並引入脈衝編碼調製（PCM）等關鍵技術。此外，還將探討信號的功率和能量的概念，以及它們在係統分析中的重要性。 噪聲的影響與信道模型： 任何通信過程都不可避免地會受到噪聲的乾擾。本章將詳細分析各種常見的噪聲類型，如加性白高斯噪聲（AWGN）、閃爍噪聲、尖峰噪聲等，並探討噪聲對信號質量的影響。我們將引入信道模型，例如加性噪聲信道、乘性噪聲信道以及衰落信道，並解釋它們如何影響信號的傳輸。理解噪聲的來源和特性是設計魯棒通信係統的關鍵。 第二章：信號處理與調製 頻譜分析與濾波： 信號的頻譜特性是理解其本質的重要窗口。本章將深入講解傅裏葉變換及其在信號分析中的應用，重點介紹頻譜分析儀的工作原理以及如何通過頻譜圖識彆信號的頻率成分。濾波是信號處理的核心技術之一，我們將詳細介紹低通、高通、帶通和帶阻濾波器的工作原理、特性參數（如截止頻率、帶寬、衰減率）以及它們在去除噪聲、提取特定頻率成分等方麵的作用。我們將分析不同類型的濾波器，如巴特沃斯、切比雪夫、貝塞爾濾波器，並討論它們的優缺點。 調製技術： 調製是將基帶信號信息加載到載波信號上的過程，是實現遠距離通信的關鍵。本章將係統地介紹幅度調製（AM）、頻率調製（FM）和相位調製（PM）等模擬調製技術，分析它們的調製原理、頻譜特性、帶寬需求以及抗噪聲能力。隨後，我們將重點講解數字調製技術，包括幅度鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）、相位鍵控（PSK）以及正交幅度調製（QAM）。我們將深入分析這些調製方式的星座圖、功率譜密度、誤碼率（BER）性能，並討論它們在不同應用場景下的適用性。 解調與檢測： 解調是調製過程的逆過程，旨在從接收到的含噪信號中恢復原始信息。本章將介紹各種調製方式對應的解調器原理，包括包絡檢波、相乾解調、非相乾解調等。在數字通信中，信號檢測是一個關鍵問題，我們將介紹匹配濾波器（Matched Filter）的概念，並闡述其在最大信噪比下檢測已知信號的作用。此外，還將討論判決理論，包括最大似然（ML）判決和最大後驗（MAP）判決，以及它們在降低誤碼率中的作用。 第二部分：通信係統的核心組件 第三章：信源編碼與信道編碼 信源編碼（數據壓縮）： 為瞭高效地傳輸信息，我們需要對原始信號進行壓縮，去除冗餘。本章將介紹兩種主要的信源編碼技術：無損編碼和有損編碼。無損編碼包括霍夫曼編碼（Huffman Coding）和算術編碼（Arithmetic Coding），它們能夠精確地恢復原始數據。有損編碼，如量化（Quantization），則通過犧牲部分精度來獲得更高的壓縮比，廣泛應用於語音和圖像編碼（如MP3、JPEG）。我們將分析不同編碼方法的效率和復雜度。 信道編碼（糾錯編碼）： 為瞭對抗信道噪聲和乾擾，我們需要在發送端對信息進行編碼，增加冗餘，使得接收端能夠檢測甚至糾正錯誤。本章將深入講解糾錯編碼的基本原理，包括綫性分組碼，如漢明碼（Hamming Code）和循環冗餘校驗碼（CRC）。我們還將重點介紹捲積碼（Convolutional Code）及其解碼算法（如維特比算法），以及更先進的前嚮糾錯（FEC）碼，如裏德-所羅門碼（Reed-Solomon Code）、LDPC碼（Low-Density Parity-Check Code）和Turbo碼，分析它們在提高通信可靠性方麵的卓越性能。 第四章：多路復用與多址技術 多路復用： 在實際通信係統中，往往需要在一個共享的通信媒介上傳輸多路信號，以提高頻譜利用率。本章將介紹多種多路復用技術。頻分復用（FDM）將整個信道帶寬劃分為若乾個獨立的子信道，分配給不同的用戶。時分復用（TDM）將時間分成若乾個時隙，每個用戶在不同的時隙上傳輸數據。碼分復用（CDM）利用不同的擴頻碼來區分用戶。靜止時分復用（STDM）和混閤多路復用（Hybrid Multiplexing）等技術也將在本章得到介紹。 多址技術： 多址技術是允許多個用戶共享同一通信資源的有效方式，與多路復用密切相關。頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）是基本的多址技術，它們分彆對應於FDM、TDM和CDM。我們將深入分析CDMA的原理，包括擴頻、僞隨機序列（PN序列）的使用以及其抗乾擾和保密性優勢。此外，還將介紹更先進的多址技術，如正交頻分多址（OFDMA），這是4G和5G移動通信的核心技術，以及基於時延和角度的分多址技術。 第三部分：現代通信係統的組成與應用 第五章：數字通信係統 數字通信係統的架構： 本章將構建一個完整的數字通信係統模型，詳細闡述其各個組成部分，包括信源、信宿、信道、編碼器、調製器、解調器、解碼器以及各種關鍵節點（如采樣器、量化器、脈衝整形器）。我們將分析信號在係統中的完整流程，強調每個環節的功能和相互作用。 基帶傳輸與帶通傳輸： 我們將區分基帶傳輸和帶通傳輸。基帶傳輸在不改變信號頻譜的情況下直接傳輸數字信號，適用於短距離通信。帶通傳輸則通過調製將數字信號移至一個較高的載波頻率上，適用於遠距離通信。本章將詳細分析這兩種傳輸方式的原理、優缺點以及適用的場景。 誤碼率（BER）與係統性能評估： 誤碼率是衡量數字通信係統性能的關鍵指標，直接反映瞭信息傳輸的可靠性。我們將深入分析影響BER的各種因素，包括噪聲、乾擾、調製方式、編碼方式、以及信道特性。我們將推導不同調製方式在AWGN信道下的理論BER麯綫，並介紹如何通過仿真和實驗來評估係統的實際性能。 第六章：無綫通信係統 無綫信道的特點： 與有綫通信不同，無綫信道具有其獨特的特點，如衰落、多徑效應、同頻乾擾和頻率選擇性衰落。本章將詳細分析這些無綫信道的特性，以及它們對信號傳輸造成的影響。我們將介紹功率控製、分集技術（如空間分集、頻率分集、時間分集）以及均衡技術等應對這些挑戰的策略。 移動通信係統： 本章將聚焦於移動通信係統，從蜂窩移動通信的基本原理講起。我們將介紹蜂窩結構、頻率復用、小區切換（Handover）、乾擾管理等關鍵概念。我們將迴顧第一代（1G）模擬通信，重點講解第二代（2G）GSM、第三代（3G）UMTS/CDMA2000、第四代（4G）LTE以及第五代（5G）移動通信係統的演進曆程、關鍵技術和性能指標。 其他無綫通信技術： 除瞭蜂窩通信，本章還將簡要介紹其他重要的無綫通信技術，如Wi-Fi、藍牙、衛星通信、物聯網（IoT）通信以及無綫傳感器網絡（WSN）等，並分析它們的特點、應用場景和發展前景。 第七章：光縴通信與現代網絡 光縴通信原理： 光縴通信以光波作為信息載體，通過光縴傳輸信號，具有傳輸容量大、傳輸損耗低、抗乾擾能力強等優點。本章將介紹光縴的基本原理，包括全反射、光縴的結構（單模光縴、多模光縴）以及光信號的産生（激光器、LED）和接收（光電二極管）。 光通信係統組成： 我們將解析光通信係統的基本組成部分，包括光源、調製器、傳輸光縴、光放大器、光探測器和解調器。本章還將介紹光波長分配復用（WDM）技術，如波分復用（WDM）和密集波分復用（DWDM），它們是實現光縴通信超大容量的關鍵。 現代通信網絡： 本章將概述現代通信網絡的概念，包括互聯網（Internet）的體係結構、TCP/IP協議棧的層次模型，以及數據包交換（Packet Switching）與電路交換（Circuit Switching）的區彆。我們將簡要介紹局域網（LAN）、城域網（MAN）和廣域網（WAN）的特點，以及網絡中的路由選擇、流量控製和擁塞控製等關鍵技術。 結論 《現代通信係統導論》通過對通信原理的深入剖析，旨在為讀者構建一個堅實的理論基礎。從信息與信號的本質，到信號處理與調製解調的技術，再到信源編碼、信道編碼、多路復用與多址的策略，本書層層遞進，由淺入深。最後，通過對數字通信、無綫通信以及光縴通信與現代網絡的介紹，讀者將能夠全麵瞭解現代通信係統的構成、工作原理及其在社會發展中的重要作用。本書期望能夠激發讀者對通信科學的興趣，並為進一步的深入研究奠定基礎。
這本書的裝幀設計真是讓人眼前一亮，硬殼精裝，觸感溫潤，拿在手裏就有一種沉甸甸的、知識分量十足的感覺。封麵設計簡約而不失大氣，主色調是沉穩的深藍，配上燙金的字體，透露齣一種學術的莊重感。內頁的紙張選用瞭優質的米白色道林紙，印刷清晰銳利，油墨的飽和度恰到好處，長時間閱讀下來眼睛也不會感到明顯的疲勞。我尤其欣賞作者在章節標題和圖錶排版上的用心，邏輯綫條非常清晰，即便是復雜的公式推導，通過精心設計的版式布局，也能讓人更容易地跟上思路。翻閱過程中，我注意到書中的插圖和示意圖質量極高，不僅尺寸適中，而且色彩運用得當，能將抽象的電磁波傳播、調製解調過程形象化地展現齣來，這對於初學者理解那些晦澀難懂的概念實在太友好瞭。這種對細節的極緻追求，體現瞭齣版社和作者對內容的尊重，也極大地提升瞭閱讀體驗，感覺這不隻是一本教材，更像是一件值得收藏的工藝品。