通信系统原理(原书第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111505198

商品编码：29775196612

包装：平装

出版时间：2015-12-01

基本信息

书名：通信系统原理(原书第2版)

定价：129.00元

作者：John G. Proakis; Masoud Salehi

出版社：机械工业出版社

出版日期：2015-12-01

ISBN：9787111505198

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书以数字通信系统为重点讨论了通信系统分析与设计的基本原理，同时对模拟通信系统和相关数学基础给出了系统的介绍。主要内容包括：线性系统分析、概率及*过程、幅度调制与角度调制两类模拟通信系统及其噪声性能分析、模拟数字转换、数字调制、多维数字调制、限带信道中的数字通信、多载波通信与系统、信息论、纠错编码、衰落多径信道数据传输及扩频通信系统。全书提供了许多实例以突出所述理论的工程应用，各章还配有大量难度不等的习题以及上机习题，帮助读者检验并巩固所学内容。本书可作为通信工程、电子工程及相关专业的本科生或研究生教材，也可以为工程技术人员分析与设计通信系统提供参考。

目录

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目录出版者的话译者序前言第章引言11历史回顾12电气通信系统的组成13通信信道及其特征14通信信道的数学模型15小结与深入阅读第章信号与线性系统21基本概念22傅里叶级数23傅里叶变换24滤波器设计25功率和能量26希尔伯特变换及其性质27低通和带通信号28小结及深入阅读习题上机习题第章幅度调制31调制简介32幅度调制33幅度调制器和解调器的实现34信号多路复用35调幅无线电广播36小结及深入阅读附录：调幅信号表达式的推导习题上机习题第章角度调制41FM信号和信号的表示形式42调角信号的频谱特征43角度调制器和解调器的实现44调频无线电广播45小结及深入阅读习题上机习题第章概率论与过程51概率与变量回顾52过程的基本概念53高斯过程和白过程54小结及深入阅读习题上机习题第章模拟通信系统中噪声的影响61噪声对幅度调制系统的影响62噪声对角度调制系统的影响63模拟调制系统的比较64模拟通信系统中传输损耗和噪声的影响65小结及深入阅读习题上机习题第章模数转换71信号抽样和由抽样重构信号72量化73编码74波形编码75分析合成技术76数字音频传输及记录77JPEG图像编码标准78小结及深入阅读习题上机习题第章加性高斯白噪声信道中的数字调制方法81信号波形的几何表示82二进制调制方式83AWGN下的二进制调制信号的佳接收机84M进制数字调制85M进制脉冲幅度调制86相移键控87正交幅度调制数字信号88载波相位估计89符号同步810再生中继器811小结及深入阅读习题上机习题第章多维数字调制91M进制正交信号92双正交信号93单纯形信号94二进制编码信号95频移键控96有记忆的调制系统97调制方法比较98小结及深入阅读习题上机习题第章限带信道中的数字传输101限带信道的特征与信号失真102数字调制信号的功率谱103限带信道的信号设计104部分响应信号的检测105存在信道失真的系统设计106小结及深入阅读附录：调制信号的功率谱习题上机习题第章多载波调制与111正交频分复用112OFDM系统中的调制与解调113采用算法实现系统114OFDM信号的频谱特性115OFDM系统的峰均功率比116OFDM系统的应用117小结及深入阅读习题上机习题第章信息论概述121信源的数学建模122信源编码定理123信源编码算法124通信信道建模125信道容量126通信的容限127小结及深入阅读习题上机习题第章可靠通信的编码131编码的优点132线性分组码133卷积码134基于组合码的优良编码135Turbo码及迭代译码136低密度奇偶校验码137带宽受限信道的编码138编码的应用实例139小结及深入阅读习题上机习题第章衰落多径信道中的数据传输141无线信道的物理特性142时变多径信道模型143瑞利衰落信道的二进制调制性能144多天线系统145无线信道的链路预算分析146小结及深入阅读习题上机习题第章扩频通信系统151扩频数字通信系统模型152直接序列扩频系统153直接序列扩频信号的应用154PN序列的生成155跳频扩频156扩频系统的同步157数字蜂窝通信系统158小结及深入阅读习题上机习题参考文献索引

作者介绍

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文摘

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序言

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《通信系统原理》（原书第2版）—— 深入剖析现代通信的基石 本书是通信领域久负盛名的经典之作，原书第2版在保留前版精华的基础上，进行了全面更新和深化，旨在为读者提供一套系统、深入、前沿的通信系统原理理论框架。它并非仅仅罗列技术名词，而是通过严谨的数学推导、清晰的逻辑阐释以及贴合实际的案例分析，引领读者走进纷繁复杂的通信世界，理解其核心脉络和运行机制。本书适合通信工程、电子信息工程、计算机科学与技术等相关专业的高年级本科生、研究生，以及从事通信系统设计、研发、工程等工作的专业人士阅读。 核心内容概览： 全书围绕着通信系统的基本组成、信号的表示与变换、噪声的影响与抑制、信息的有效传输以及现代通信技术的关键原理展开。以下将详细介绍本书在各个章节所涵盖的知识点，力求展现其深度与广度： 第一部分：通信系统的基础与信号分析 绪论： 本章为读者勾勒出通信系统的全貌，介绍通信在现代社会中的地位和作用，并回顾通信技术发展的简要历史。同时，它也清晰地界定了本书的研究范畴，包括模拟通信和数字通信的基本概念，以及它们在不同应用场景下的优势与劣势。在这里，读者将初步接触到信息源、信源编码、信道编码、调制、信道、解调、信宿等通信系统的基本功能模块，为后续深入学习打下坚实的基础。 确定性信号的分析： 这一部分是理解通信信号的起点。本书详细介绍了周期信号和非周期信号的数学表示方法，重点在于傅里叶级数和傅里叶变换。通过对信号进行频谱分析，读者能够理解信号的频率成分，这是分析信号通过不同系统时的行为的关键。本书深入讲解了傅里叶变换的性质，以及其在通信中的应用，例如信号的滤波和频谱搬移。狄拉克函数（冲激函数）的引入，为表示离散信号和信号的采样过程提供了强大的数学工具。通过对能量信号和功率信号的区分，以及相应的能量谱密度和功率谱密度的计算，读者能够量化信号的能量和功率分布，这在信号的传输和接收过程中至关重要。 随机信号的分析： 现实世界中的许多信号，尤其是环境噪声，并非确定的，而是随机的。本章着重于如何用概率论和随机过程的理论来描述和分析这些随机信号。本书详细阐述了随机变量、随机过程的统计特性，如均值、方差、自相关函数和功率谱密度。特别地，它深入介绍了窄带随机过程的概念，这在分析通信系统中信号与噪声的交互时非常有用。平稳随机过程是分析通信系统的理论基础之一，本书会对其性质进行详细讲解。通过对高斯噪声、指数分布噪声等典型随机过程的介绍，读者能够理解不同类型的噪声在通信系统中的表现形式及其对信号的影响。 第二部分：模拟通信系统 调幅（AM）系统： 调幅是模拟通信中最基本和最早的技术之一。本书详细阐述了调幅信号的产生原理，包括标准调幅（DSB-LC）、双边带抑制载波（DSB-SC）和单边带（SSB）调幅。对于每种调幅方式，本书都给出了其时域和频域的波形，并分析了它们的优缺点，例如功率效率、带宽占用和复杂度。本书还深入讲解了调幅信号的接收方法，重点在于相干解调和包络检波，以及它们在不同调幅方式下的适用性。噪声对调幅系统的影响也进行了详细分析，阐述了噪声如何降低解调信号的质量。 调频（FM）和调相（PM）系统： 调频和调相是两种重要的角度调制技术，它们在抗噪声性能上通常优于调幅。本书详细介绍了调频和调相信号的产生过程，以及它们的时域和频域特性。与调幅不同，FM和PM信号的带宽与调制信号的幅度和频率密切相关，本书对此进行了深入的数学分析。对于FM系统，本书特别讲解了它们的优势，如较高的信噪比，以及与之相伴的“捕获效应”。同时，本书也分析了FM和PM系统的解调技术，如斜率鉴频器和锁相环（PLL），并探讨了噪声对这些调制方式的影响。 采样定理与脉冲调制： 采样定理是数字通信的基石，它揭示了如何将连续时间信号离散化而又不丢失信息。本书详细阐述了奈奎斯特采样定理，并介绍了不同的采样技术，如理想采样、自然采样和均匀采样。在此基础上，本书介绍了基于采样信号的脉冲幅度调制（PAM）、脉冲宽度调制（PWM）和脉冲位置调制（PPM）等技术。读者将理解如何通过改变脉冲的幅值、宽度或位置来承载信息。本书也对这些脉冲调制技术在信道传输中的行为进行了分析。 第三部分：数字通信系统 基带传输系统： 在将数字信号传输到信道之前，通常会进行一些信号处理，使其更适合传输。本章深入探讨了基带传输系统，重点在于信号的波形设计和接收。本书详细介绍了不同基带信号的脉冲波形，如矩形脉冲、升余弦脉冲和高斯脉冲，并分析了它们在时域和频域的特性。在这里，读者将深入理解“码间串扰”的概念，这是在传输过程中不同码元之间相互干扰的现象，并通过设计合适的脉冲波形来最小化它。本书重点讲解了“无码间串扰”和“部分响应”的接收准则，以及匹配滤波器的工作原理，用于在噪声干扰下最大化信噪比。 带通传输系统： 将数字信号传输到带通信道（如无线电频率）需要进行调制。本章详细介绍了各种带通数字调制技术，包括幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）和相移键控（PSK）。本书不仅解释了这些调制的原理，还深入分析了它们的性能，如误码率（BER）与信噪比的关系。此外，本书还介绍了更高级的调制技术，如正交幅度调制（QAM），它通过同时改变幅度和相位来提高频谱效率。对于每种调制方式，本书都详细阐述了相应的解调方法，并对比了它们的优缺点。 信道编码： 为了提高数字通信系统的可靠性，抵抗信道中的噪声和干扰，需要引入信道编码。本章系统地介绍了各种重要的信道编码技术。本书首先介绍了线性分组码，如循环码（CRC）和海明码，它们能够检测和纠正一定数量的错误。接着，本书深入讲解了卷积码，它们在实现上更加灵活，并且可以通过维特比译码器高效地进行解码。此外，本书还介绍了现代数字通信中广泛应用的Turbo码和低密度奇偶校验（LDPC）码等先进编码技术，这些编码能够逼近香农限，实现极高的纠错能力。 第四部分：信息论基础与现代通信技术 信息论基础： 本章为理解通信系统的极限性能提供了理论基础。本书介绍了信息的度量——熵，以及信源的熵率。关键在于，本书详细阐述了香农的信源编码定理，它指出了无损信源编码的理论极限，即数据压缩的最小平均比特数。读者将理解如何通过信源编码来去除信息中的冗余，实现高效的数据传输。 信道容量与编码定理： 这是信息论的核心内容之一。本书详细解释了离散无记忆信道的信道容量的概念，它代表了信道能够可靠传输的最大信息速率。香农的信道编码定理是本书的亮点，它证明了只要信息速率低于信道容量，就可以通过设计合适的编码和解码方案，以任意小的概率实现可靠通信。本书还探讨了连续信道的容量，并介绍了高斯信道的容量公式。 多用户通信系统： 现代通信系统并非孤立工作，而是允许多个用户共享同一通信资源。本章介绍了多用户通信的基本模型，包括多址技术，如频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）。本书详细阐述了CDMA的原理，它通过编码来区分不同的用户，并介绍了其在现代无线通信中的应用。此外，本书还介绍了多输入多输出（MIMO）技术，它通过在发射端和接收端使用多个天线来提高数据传输速率和可靠性，这在4G、5G等现代无线通信系统中扮演着至关重要的角色。 本书的特色与价值： 《通信系统原理》（原书第2版）之所以成为经典，在于其多方面的优势： 1. 理论严谨与数学深度： 本书严格遵循数学推导，逻辑清晰，确保读者能够从根本上理解通信原理。它并非停留在概念层面，而是通过精确的数学模型揭示信号的本质和系统的行为。 2. 内容全面与系统性强： 从基础的信号分析到复杂的现代通信技术，本书覆盖了通信系统领域的几乎所有核心内容，形成了一个完整的知识体系。读者能够系统地学习，逐步建立起对通信系统的整体认知。 3. 与时俱进的更新： 第2版在原有的基础上，增加了对现代通信技术，如MIMO、Turbo码、LDPC码等的前沿内容，确保了本书的理论能够与最新的工程实践接轨。 4. 清晰的图示与示例： 本书大量使用图表来辅助讲解，将抽象的数学概念形象化，使得复杂的原理更容易被理解。同时，适时的案例分析也帮助读者将理论知识应用于实际问题。 5. 强调基本原理： 尽管内容深入，本书始终不忘强调最基本的通信原理。它引导读者理解“为什么”这样做，而不是仅仅“怎么做”，从而培养读者独立分析和解决问题的能力。 总结： 《通信系统原理》（原书第2版）是一本不可多得的通信理论教材。它以其严谨的理论体系、全面的内容覆盖、深度的数学分析以及对现代技术的关注，为读者构建了一个坚实的通信知识平台。无论您是初学者还是有一定基础的工程师，阅读本书都将极大地提升您对通信系统原理的理解，为您的学术研究或职业发展打下坚实的基础。本书不仅传授知识，更重要的是培养一种科学的思维方式，以及对通信系统本质的深刻洞察。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题设置，我必须给予高度评价，它们是检验理解深度和应用能力的试金石，而不是简单的重复性计算。与一些只提供“计算A是多少”的习题集不同，这里的很多练习题都带着强烈的工程背景和开放性思考。例如，某几道题会要求你设计一个针对特定干扰环境的接收机结构，并要求你用理论推导来论证你选择的参数如何优化误码率，这迫使读者必须跳出书本上的标准案例，进行知识的灵活迁移和组合。有些章节末尾的“思考题”更是耐人寻味，它们往往围绕着新兴技术或理论的局限性展开，比如探讨在某个特定限制下，能否找到一个比书中所述更优的解决方案。这些题目极大地激发了我的主动探索欲，不仅仅是完成作业，更像是在进行一次微型的研究项目。解答这些习题的过程，也是我将那些略显模糊的理论概念真正内化为自己知识体系的关键一步，可以说，没有这些高质量的配套练习，再好的理论书也只能停留在“看过”的层面，而无法真正做到“掌握”。

评分☆☆☆☆☆

这本教材的章节安排和知识点递进逻辑，体现了编者对通信系统整体架构的深刻洞察。它不是简单地堆砌理论公式，而是紧密围绕一个核心目标——“如何有效地在有噪声的信道上传输信息”——来组织内容的。开篇详述了随机过程和信道特性，这是理解“坏环境”的基础；紧接着进入了信号的表示和变换域分析，这是处理信号的“工具箱”；然后是关键的调制解调技术，这是实际操作的核心；最后，它将所有这些元素整合在一起，讨论了信息论的极限和系统性能的评估。这种从“环境分析”到“工具准备”再到“核心技术实现”再到“性能评估”的结构，使得阅读体验非常流畅，知识点之间的衔接几乎没有断层感。我发现自己可以很自然地把前一章学到的概念，直接应用到下一章更复杂的系统模型中去，这说明作者在设计课程结构时，是站在一个系统工程师的宏观视角来布局的，而不是仅仅停留在单个模块的理论分析上。这种全局观的培养，对于提升专业素养至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书的插图设计简直是教科书级别的典范，极大地降低了理解抽象概念的门槛。我发现，作者非常善于利用图形来辅助复杂的系统描述。比如，在讲解调制解调过程中，从时域波形到频域频谱的转换图示，色彩区分得极其到位，不同信号分量的叠加和分离过程清晰可见。更妙的是，很多地方采用了“对比式”的图解：左边是理想信道的表现，右边是引入了实际信道特性（如多径效应）后的信号失真情况，这种并置对比让缺陷和优势一目了然。特别是关于信道容量和互信息那一块，纯文字的描述往往晦涩难懂，但书中绘制的那个信息论“浴缸曲线”图，配合上作者对香农定理的灵活阐释，让我瞬间明白了带宽、信噪比与传输速率之间的非线性制约关系。这些图表并非简单的装饰，它们是知识体系中不可或缺的“视觉锚点”，帮助大脑更有效地存储和检索信息。对于依赖视觉学习的读者来说，这本书的配图质量和布局规划，绝对是市面上同类书籍中的佼佼者。

评分☆☆☆☆☆

我花了周末整整两天时间，才算大致浏览完了这本书的前三章内容，坦白说，它的知识密度和讲解深度，超出了我原先的预期。作者在介绍最基础的随机过程和傅里叶分析在通信中的应用时，没有采取那种蜻蜓点水式的介绍，而是非常耐心地从一些基础的概率论概念入手，逐步构建起理解噪声和随机信号的理论基础。尤其让我印象深刻的是，书中在推导某些经典滤波器（比如维纳滤波器）的性能指标时，没有直接跳到最终结论，而是将每一步的数学操作，包括拉普拉斯变换的应用、矩阵求逆的技巧，都交代得异常详尽，配有大量的注释和旁白，帮助读者理解“为什么这么做”而不是仅仅“怎么做”。对于我们这些非科班出身，但又想深入了解通信底层逻辑的自学者来说，这种细致的引导简直是福音。很多网络上流行的、零散的教程往往为了追求速度而牺牲了严谨性，而这本书则展现了一种老派的、扎实的学术精神，确保你每一步的理解都是建立在坚实的数学基础之上的。这种对逻辑链条的完整呈现，极大地增强了学习过程中的掌控感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计和装帧质量，初次上手就给我留下了深刻的印象。那种略带磨砂质感的纸张，拿在手里沉甸甸的，一看就知道是经过精心打磨的。字体排版非常考究，主标题“通信系统原理”的字体选择了既有专业感又不失现代感的风格，让人立刻联想到严谨的学术内容。副标题的字体则稍显纤细，起到了很好的平衡作用。我特别喜欢封面的配色方案，深邃的蓝色背景仿佛象征着无垠的电磁波频谱，而中间的抽象电路图或信号流图形，用亮色线条勾勒出来，视觉冲击力很强，但又不会过于花哨，完美地传达了“原理”二字的精髓——既要深入理论，又要兼顾实践的清晰度。翻开内页，纸张的白度适中，油墨印刷清晰锐利，即便是复杂的数学公式和电路图，也能看得一清二楚，长时间阅读下来眼睛也不容易疲劳，这对于一本厚重的专业教材来说，无疑是加分项。装订工艺也十分扎实，书脊的胶合处理得很紧密，可以平摊打开阅读，这在学习过程中非常重要，避免了频繁合上的尴尬。总而言之，从实体书的感官体验来看，出版社在制作这本教材上确实下了大功夫，它不仅仅是一本知识的载体，更像是一件值得收藏的工艺品。