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出版者:电子工业出版社

作者:樊昌信

出品人:

页数:358

译者:

出版时间:2004-5

价格:29.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787505398818

丛书系列:

图书标签:

• fff
• 通信原理
• 信号与系统
• 调制解调
• 信道编码
• 信息论
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• 高等教育

历史长河中的声音与光影：信息时代的演进与技术革新 本书将带领读者穿越信息技术发展的漫长历史，深入剖析人类如何从最初的远程信息传递，一步步迈向如今的数字化、高速互联时代。我们关注的焦点在于那些驱动这场变革的关键技术、背后的数学原理，以及它们如何重塑了社会结构和个体生活。 第一部分：信息学的萌芽与早期探索 本部分将追溯信息概念的哲学起源。从古希腊哲人对“知识”和“信息”的思辨，到工业革命时期信号传输的实际需求，我们将构建一个宏观的知识框架。 1. 信号的本质与度量：从自然现象到抽象模型 我们将探讨物理世界中的信号——声波、电磁波——如何被抽象为数学对象。详细介绍早期的信息度量尝试，例如衡量信息传输速率的初步概念，以及这些概念如何受到当时工程能力的限制。重点分析傅里叶分析在处理周期信号和频谱分解中的奠基性作用，理解信号在频域和时域之间的转换视角如何为后续的通信理论铺平了道路。 2. 电报时代的革命：编码与线路的初步优化 莫尔斯电码的发明是人类历史上第一次实现远距离、近乎实时的信息传递。我们将详细分析莫尔斯编码的结构、其效率的局限性，以及在早期电报网络中遇到的主要工程挑战，例如线路衰减、串扰和噪声干扰。研究工程师们如何通过改进中继器和线路材料，来延长有效传输距离和提高可靠性。 3. 电话的发明与模拟时代的兴起 贝尔的发明标志着人类开始传输连续变化的语音信号。本章将深入研究早期的模拟电话系统。详细阐述声学-电学转换的原理，包括麦克风和听筒的工作机制。重点分析在模拟传输过程中，信号如何被幅度或频率的连续变化所承载，以及这种连续性在长距离传输中带来的固有弱点——噪声的累积和失真。 第二部分：信息论的数学基石 本部分将聚焦于二十世纪中叶信息科学的飞跃，即香农信息论的诞生。这不是对通信原理本身的直接阐述，而是探究支撑现代通信系统的底层数学框架。 1. 概率论的视角：不确定性与信息的量化 香农如何将信息视为对不确定性的消除？我们将详尽解析信息熵（Entropy）的定义及其物理意义。讨论熵在衡量信息源的内在冗余度上的核心作用。深入研究互信息（Mutual Information）的概念，理解它如何量化两个随机变量之间的依赖关系，这是衡量信道容量的理论基础。 2. 信源编码的效率极限：最优压缩的理论边界 我们将研究如何利用信息熵来设计更高效的信源编码方案。详细讨论霍夫曼编码的构建过程及其贪婪算法的优化思想。分析香农-范诺编码作为早期尝试的局限性，以及更先进的算术编码和LZ系列算法在实际应用中对数据冗余的消除作用，这些都是在不损失信息的前提下减小数据体积的关键技术。 3. 信道容量的终极定理：香农-哈特利定理的深远影响 本章将集中探讨信道容量（Channel Capacity）的定义。详细推导香农-哈特利公式（$C = B log_2(1 + S/N)$），解释带宽 ($B$) 和信噪比 ($S/N$) 如何共同决定一个信道理论上能承载的最大信息速率。我们将分析该定理对整个通信工程领域的指导意义——它设定了一个理想的性能上限，激发了工程师们去逼近这个极限。 第三部分：现代通信系统的工程实现与技术演进 本部分将从理论走向实践，审视二十世纪后半叶以来，为克服模拟系统的缺陷、实现高速、可靠传输而发展出的关键技术。 1. 从模拟到数字的范式转换：采样、量化与编码 详细论述奈奎斯特-香农采样定理，解释如何将连续时间信号转换为离散时间信号而不丢失信息。深入研究量化过程，包括均匀量化和非均匀量化的优缺点，以及量化噪声的特性。讨论脉冲编码调制（PCM）作为数字化的基础，如何将模拟信息转化为二进制序列。 2. 频谱效率的提升：调制技术的革新 本章关注如何更有效地利用有限的频率资源。对比早期的调幅（AM）和调频（FM）技术，重点分析数字调制技术，如相移键控（PSK）、正交幅度调制（QAM）等。我们将通过星座图（Constellation Diagram）直观地展示这些技术如何通过改变信号的相位和幅度组合，在同一带宽内容纳更多比特信息，从而极大地提高频谱效率。 3. 应对干扰与衰落：信道编码与均衡技术 为了在有噪声和衰落的信道上传输数据，错误控制机制至关重要。我们将详细介绍信道编码的基本思想，如分组码（如汉明码）和卷积码，以及它们如何通过引入受控的冗余来检测和纠正错误。同时，分析多径效应如何导致信号失真，并探讨均衡器（Equalizers）在时域内补偿码间干扰（ISI）的关键技术原理。 第四部分：网络的构建与连接的未来 本部分将视角从单点传输扩展到复杂的网络拓扑结构，探讨数据如何在广阔的地理范围内高效流动。 1. 交换技术的发展：电路交换到分组交换的革命 深入比较早期的电路交换（如传统电话网）与分组交换（如互联网的核心技术）的运作机制。分析分组交换在资源利用率上的巨大优势，以及它对网络架构和协议设计提出的新要求。研究路由算法（Routing Algorithms）如何在动态变化的拓扑结构中寻找最优路径。 2. 广域网的构建：从电缆到无线电波的扩展 本章将探讨不同物理介质的特性与应用。详细分析光纤通信的巨大带宽优势、低损耗特性及其在骨干网中的核心地位。同时，深入研究无线通信技术的演进，包括蜂窝移动通信系统（从1G到3G）中如何利用频率复用和切换技术来管理有限的频谱资源。 3. 现代高速传输的挑战与展望 本部分将以对当前热点技术的简要概述收尾，例如大规模多输入多输出（MIMO）技术如何通过空间复用进一步提升无线信道容量，以及软件定义网络（SDN）如何为网络控制和管理带来灵活性。我们将探讨未来在量子通信和太赫兹通信等前沿领域可能出现的重大技术突破及其对现有信息传输范式的潜在颠覆性影响。 本书力求以严谨的工程视角和清晰的逻辑结构，勾勒出信息如何被创造、编码、传输和解码的完整技术图景，为读者理解现代社会运行的基础设施提供坚实的知识支撑。

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天呐，我终于把这本《信号与系统基础》啃完了！说实话，一开始我还有点打怵，毕竟涉及到傅里叶变换、拉普拉斯变换这些抽象概念，感觉就像在啃一块硬骨头。但这本书的叙述方式简直是神来之笔。它不是那种冷冰冰地堆砌公式和定义，而是非常注重直观的理解。作者似乎深谙我们这些初学者的“痛点”，总能在关键时刻抛出一个形象的比喻，或者用一个精心设计的例子来“点破”那些让人困惑的节点。比如讲到卷积时，它不是直接用数学表达式轰炸你，而是通过一个“滑动窗”的动态过程去解释，我瞬间就明白了信号是如何被系统处理的。这本书的图示也非常出色，清晰明了，比我之前看的任何教材都更有效率。读完后，我对信号处理有了个全新的认识，不再是死记硬背，而是真正理解了背后的物理意义。对于想扎实打好基础的工科生来说，这本书绝对是必备良药，强烈推荐！

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这本书，哦，我是说那本关于《随机过程导论》的读物，给我的感觉简直是云泥之别。我之前尝试过好几本介绍随机过程的书，不是理论推导过于繁琐，就是实例少得可怜，读起来晦涩难懂，让人昏昏欲睡。然而，这本倒是提供了一种极其“接地气”的视角。它没有一上来就用严苛的测度论来压制读者，而是从实际生活中的例子——比如股票价格的波动、网络流量的突发性——切入，引导我们去思考随机现象的本质。最让我印象深刻的是，它对马尔可夫链的讲解，简直是教科书级别的清晰。作者非常巧妙地将复杂的概率转移矩阵与直观的状态图结合起来，让复杂的概念变得触手可及。虽然内容深度不减，但阅读体验却轻松愉快了许多，感觉就像是跟着一位经验丰富的导师在进行一次漫长而深入的对话。对于非纯数学背景、但又需要在工程领域应用随机理论的人来说，这简直是雪中送炭。

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我必须得好好评价一下我最近读的这本《数字调制技术详解》。这本书的结构安排真是太精妙了，逻辑性强到让人拍案叫绝。它不是零散地介绍各种调制方式，而是构建了一个完整的知识体系。从早期的幅度调制（ASK）讲起，逐步过渡到频率调制（FSK），最后深入到复杂但高效的正交幅度调制（QAM）和相移键控（PSK）。作者在阐述每一种技术时，都会用一套固定的逻辑：首先是基本原理，然后是星座图的几何意义，接着是性能分析（误码率），最后会附带一个实际应用中的考量点，比如在噪声环境下的表现。这种层层递进的讲解方式，让我能够非常清晰地追踪知识点的演变和相互联系。特别是关于“匹配滤波器”那一章，它用非常简洁的数学工具，完美解释了为什么在接收端要用特定的结构来最大化信噪比，这个洞察力非常深刻。读完后，我对现代通信系统的“看不见的魔法”有了清晰的透视。

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那本讲《电磁场与波》的教材，简直是理工科学生的一场“洗礼”。我记得我以前对麦克斯韦方程组总是有一种敬畏感，觉得它们是高不可攀的代数迷宫。但是，这本书的处理方式非常具有启发性。它没有把电磁场当作孤立的现象来讲解，而是始终将其置于“波”的传播和应用背景下。从静电场和静磁场的分析入手，通过引入位移电流的概念，自然而然地引导出电磁波的产生。作者在解释波导理论时，尤其是在处理TE模和TM模的截止频率时，配上了非常精彩的二维截面图，直观地展示了电磁场是如何被“约束”在传输结构内部的。我特别欣赏它对“阻抗匹配”和“天线基本原理”的阐述，这些部分真正体现了理论如何指导工程实践。读完后，我感觉整个世界都被重新用电磁场的视角重新描绘了一遍，不再是模糊的“电”与“磁”，而是清晰可见的能量载体。这绝对是一本能改变你对物理世界认知的经典之作。

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说实话，我对《现代通信系统性能分析》这本书一开始是抱有怀疑态度的，毕竟“性能分析”听起来就意味着大量的数学公式和复杂的推导，可能会让人望而却步。但实际阅读下来，我的看法完全颠覆了。这本书最大的优点在于其严谨性与实用性的完美平衡。它没有回避那些复杂的概率论和信息论工具，但它解释这些工具的使用场景和目的，而不是仅仅把它们当作空中楼阁。作者对不同噪声模型（如加性高斯白噪声、瑞利衰落信道）的描述细致入微，每一种模型下的系统性能是如何被量化和评估的，都给出了详尽的数学推导过程。更关键的是，它还引入了蒙特卡洛仿真作为辅助分析手段，这使得那些理论上难以求解的复杂情况，也找到了一个可行的数值解。对于那些需要在实际通信系统设计中进行精确性能预测的工程师来说，这本书的价值无法估量，它提供的不仅仅是理论，更是解决实际问题的工具箱。

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糊弄过而已

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