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出版者:清华大学出版社

作者:黎连业

出品人:

页数:411

译者:

出版时间:2003-7

价格:37.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787302068297

丛书系列:

图书标签:

• 计算机网络
• 网络原理
• TCP/IP
• 实用教程
• 网络编程
• 数据通信
• 网络安全
• 自顶向下
• 网络技术
• 计算机基础

《现代通信系统原理与工程实践》 书籍简介 本书旨在全面、深入地探讨现代通信系统的基本原理、关键技术及其在实际工程中的应用。它不仅仅是对现有理论知识的简单罗列，更侧重于构建一个完整的、体系化的知识框架，帮助读者理解从信号的产生、传输到接收处理的整个复杂过程。本书面向通信工程、电子信息工程、计算机科学等相关专业的本科高年级学生、研究生以及通信行业的工程师和技术人员。 第一部分：通信系统基础理论与数学工具 本部分是理解后续复杂技术的基础。我们将从信息论的基石开始，探讨信息的度量、信源编码（如熵编码和算术编码）的原理及其效率极限。随后，深入研究随机过程理论，特别是平稳随机过程、高斯过程的特性，它们是描述噪声和随机信号行为的核心数学工具。 傅里叶分析和拉普拉斯变换在通信中的应用被详尽阐述，重点在于如何利用这些工具分析线性时不变系统（LTI系统）的时域和频域响应。我们将详细讨论系统的带宽、群延迟和相位失真等关键参数，并引入采样定理（Nyquist-Shannon 采样定理）及其过采样、欠采样的影响，为后续的数字基带传输打下坚实基础。 第二部分：信道建模与调制解调技术 本部分聚焦于信号如何在物理信道中传输以及如何有效地将信息加载到载波上。 2.1 信道特性分析 我们将详细分析常见的传输信道，包括加性高斯白噪声（AWGN）信道、衰落信道（如瑞利、莱斯衰落模型）以及带限信道。对于移动通信至关重要的多径效应及其引起的符号间干扰（ISI）被深入剖析，并介绍均衡技术（如迫击均衡、决策反馈均衡）的原理和实现方法，用以对抗ISI。 2.2 模拟调制 模拟调制技术是现代通信的起点。本书系统地介绍了幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）的数学表达式、频谱特性和抗噪性能。特别是调频（FM）的调频指数、带宽估计（卡森法则）和其在噪声抑制方面的优势被重点讲解。 2.3 数字调制 数字调制是当代通信系统的核心。本书详细介绍了二进制和多进制的幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）和相位键控（PSK）。重点在于M进制正交幅度调制（M-QAM）的设计和性能分析，包括星座图的构建、最小欧氏距离的计算以及误码率（BER）的性能曲线。对于高阶调制，如π/4-DQPSK、8-PSK和16-QAM，其相位噪声敏感性及对信道编码的配合需求被详细讨论。 第三部分：数字基带与带通传输 本部分关注数字信号在基带和经过载波调制后的传输。 3.1 基带脉冲整形与检测 为了在带限系统中无ISI地传输数字信号，脉冲整形至关重要。我们将深入探讨升余弦滤波器（Raised Cosine Filter）的设计准则，包括滚降系数的选择。在接收端，最佳接收机——维特比判决器的原理被清晰阐述，并分析其在不同信噪比下的性能。此外，关于最佳采样时刻和定时同步的理论也被涵盖。 3.2 带通传输与同步技术 对于带通信号，载波恢复（Coherent Detection）是实现最佳性能的关键。本书详尽介绍了载波同步技术，如基于锁相环（PLL）的载波恢复、Costas 环以及非相干检测技术（如非相干FSK）。位同步（时钟恢复）的原理，包括基于过零检测和基于定时误差检测（TED）的方法，也得到了详细的工程化描述。 第四部分：信道编码与多址接入技术 为了提高传输的可靠性和系统的容量，编码和多址接入技术必不可少。 4.1 差错控制编码 系统地介绍了信道编码的原理：信源编码和信道编码的区别。详细阐述了线性分组码，如汉明码的构造与译码。卷积码（Convolutional Codes）的结构、编码器以及维特比译码算法被作为核心内容深入讲解。此外，现代高效编码技术，如Turbo 码和低密度奇偶校验码（LDPC），它们如何在现代高速通信（如5G和Wi-Fi 6）中发挥作用，也进行了概述和原理分析。 4.2 多址接入技术 本书对资源共享技术进行了全面的梳理。主要对比分析了频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）的原理、优缺点及在不同代移动通信系统中的应用。特别地，扩频技术作为CDMA的基础，其伪随机序列（PN序列）的生成、自相关和互相关特性被详细分析。 第五部分：MIMO与OFDM系统导论 本部分面向前沿技术，介绍当前无线通信系统的两大支柱。 5.1 正交频分复用（OFDM） OFDM是解决多径信道下ISI问题的优雅方案。本书从理论上推导了OFDM的原理，阐述了其如何通过将宽带信道划分为多个窄带子载波来应对频率选择性衰落。快速傅里叶变换（FFT）和逆快速傅里叶变换（IFFT）在OFDM收发机中的核心地位被强调。循环前缀（CP）的设计及其在消除ISI和保护载波间正交性方面的重要作用被详细讨论。 5.2 多输入多输出（MIMO）系统 MIMO系统通过增加天线数量实现容量或可靠性的提升。本书介绍了空时处理的基本概念，包括空间复用（Spatial Multiplexing）和分集增益（Diversity Gain）。对预编码（Precoding）和迫零（Zero-Forcing）等关键预处理技术在多用户MIMO环境下的应用进行了分析。 总结与展望 全书结构严谨，理论推导详实，并辅以大量的工程实例和仿真分析的思路引导，力求达到理论深度与工程实用性的完美结合。通过学习本书，读者将能建立起对现代通信系统全面、深入的理解，具备分析和设计高性能通信链路的能力。

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这本书的排版简直是一场灾难，字体大小不一，段落间距混乱，让人感觉像是随意拼凑起来的。更要命的是，插图的质量低劣得令人发指，那些网络拓扑图模糊不清，连最基本的设备标识都看不真切，这对于初学者来说简直是致命的打击。想要理解复杂的协议流程，光靠文字的堆砌是远远不够的，缺乏清晰、专业的视觉辅助，使得原本就抽象的概念更加难以把握。我花了好大力气才勉强分辨出一些图示的含义，这种阅读体验，简直是在考验读者的耐心和视力极限。如果编者在出版前能稍微走点心，对版式和图示进行一次专业的校对和优化，这本书的价值至少能提升一个档次，可惜，现在它更像是一份未经整理的草稿，而不是一本正式的“教程”。

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行文风格上，这本书的语言太过书面化和刻板，缺乏任何与读者建立有效沟通的努力。作者似乎默认读者已经具备了相当的计算机科学背景，因此在解释关键概念时，常常使用大量的专业术语而不加以深入浅出的比喻或实例来辅助理解。举个例子，解释三次握手建立连接的细节时，那种流水账式的叙述让人昏昏欲睡，完全没有抓住其精髓的交互性。如果能加入一些生动的情景模拟，比如模拟数据包在互联网中穿梭的“小故事”，或者用日常生活的场景来类比复杂的协议状态机，效果一定会好上百倍。现在的文字，读起来就像是在啃一块又干又硬的压缩饼干，非常费劲。

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我对于这本书中对网络安全部分的阐述感到非常失望，它对待安全议题的态度简直是蜻蜓点水，几乎只停留在了提及“防火墙”和“加密”这种幼儿园级别的概念上。在如今网络攻击手段日益复杂、数据泄露事件频发的今天，一本声称“实用”的教程，如果不能提供关于现代网络防御架构、零信任模型、或者至少是常见的Web应用安全漏洞（如XSS、SQL注入的原理与基础防范）的深入讨论，那么它的“实用性”便大打折扣。它更像是一本八十年代的教材，只教会了你如何搭好路，却完全没有告诉你路上可能潜伏着哪些陷阱，这种对安全层面的漠视，使得整本书的价值大打折扣，甚至有点误导读者对网络世界的认知。

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这本书的习题设计简直是令人摸不着头脑，它们要么过于基础，仅仅是概念的简单复述，做完之后感觉智力受到了侮辱；要么就是跳跃性太大，突然冒出一些书中从未深入讲解过的冷僻知识点，让人无从下手。更令人抓狂的是，全书竟然连一个配套的实验指导或者仿真环境的推荐都没有，空有理论，没有实操的路径。网络知识的学习，离开了动手实践，无异于纸上谈兵。我迫切地希望看到如何使用Packet Tracer或者GNS3来验证那些晦涩难懂的路由策略，但这本书在这方面提供的帮助为零。这样的教程，培养不出真正能解决问题的工程师，充其量只能培养出擅长背诵名词的理论家。

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不得不说，作者在理论深度上的把握似乎有些保守过头了，很多前沿的或者即将在业界大展拳脚的新兴技术，比如SDN的最新进展、NFV的应用场景，或者最新的安全威胁模型，在书中几乎找不到踪影。它更像是一本停留在上个世纪末的网络基础知识回顾录，虽然对OSI七层模型、TCP/IP协议栈的基础讲解还算扎实，但这种“扎实”往往是以牺牲时效性为代价的。对于一个渴望紧跟时代步伐的IT从业者来说，读完这本书，我得到的只是一个“合格”的基线知识，却无法应对当下企业网络日益复杂的现实需求。教程的价值就在于“实用”和“新编”，但这本书的“新”字实在让人找不到立足点，它在技术栈的更新速度上远远落后于业界的发展步伐。

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