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出版者:高等教育出版社

作者:张英梅

出品人:

页数:172

译者:

出版时间:2004-01-01

价格:14.50元

装帧:简裝本

isbn号码:9787040130089

丛书系列:

图书标签:

• 电工技术
• 电子技术
• 学习指导
• 电路分析
• 电工基础
• 电子基础
• 实训
• 实验
• 技能提升
• 职业教育

好的，这是一本关于现代通信系统原理与实践的图书简介。 --- 现代通信系统原理与实践 导言：连接世界的基石 在信息时代，通信技术是驱动社会进步与经济发展的核心动力。从早期的电报、电话到如今覆盖全球的移动互联网、卫星通信乃至未来的量子通信，人类从未停止对更快速、更可靠、更广阔连接的追求。本书《现代通信系统原理与实践》旨在为读者构建一个全面、深入且注重实践的通信系统知识框架。它不仅涵盖了通信理论的经典基础，更紧密结合了当前最新的工程实现技术和前沿发展趋势，是一本面向电子工程、通信工程专业学生、科研人员以及一线工程师的综合性参考手册。 第一部分：通信理论的基石——信号与信息 本部分聚焦于通信系统的数学模型和理论基础，是理解任何复杂通信系统的起点。 第一章 信号的数学描述与分析： 本章从信号的本质出发，深入探讨连续时间信号与离散时间信号的特性。我们详细阐述了傅里叶级数、傅里叶变换（FT）及其在频域分析中的重要性，以及拉普拉斯变换和Z变换在系统分析中的应用。特别强调了周期信号、能量信号和功率信号的区分与处理方法。我们通过大量的实例，演示如何利用时域和频域分析工具来揭示信号的内在结构和带宽特性，为后续的调制设计打下坚实基础。 第二章 随机过程理论在通信中的应用： 通信系统不可避免地会受到噪声的干扰，因此随机过程理论是通信设计中不可或缺的工具。本章系统介绍随机变量、随机过程的基本概念，如均值、自相关函数和功率谱密度（PSD）。重点剖析了高斯白噪声（AWGN）的特性及其在信道建模中的作用。此外，还引入了平稳过程和遍历过程的概念，并展示了如何利用这些工具来量化和预测通信系统的性能，例如信噪比（SNR）的计算。 第三章 信息的度量与信源编码： 信息论是通信的灵魂。本章由香农的信息论奠基工作出发，定义了信息量、熵（Entropy）和互信息。我们详尽阐述了信源编码的目的——去除信息中的冗余。内容涵盖了定长编码（如霍夫曼编码）和变长编码的原理与效率分析，并探讨了算术编码等现代压缩算法的数学基础，为数据传输的效率优化提供了理论指导。 第二部分：模拟与数字调制技术 本部分是通信系统的核心执行层面，涵盖了如何将信息加载到载波上进行高效传输的技术。 第四章 模拟调制系统： 尽管数字通信占据主导地位，但模拟调制仍是许多传统领域（如广播、雷达）的基础。本章系统介绍调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）的产生原理、解调方法及其抗噪性能。通过对AM、DSB-SC、SSB等不同调幅方式的比较，读者可以清晰认识频谱利用率和抗干扰能力之间的权衡。 第五章 数字基带传输： 数字信号的直接传输（基带传输）是所有数字通信的第一步。本章深入分析了脉冲整形技术，包括理想低通滤波器的限制和升余弦滤波器在消除码间串扰（ISI）中的关键作用。我们详细讲解了奈奎斯特准则，并对比了不同码型（如单极性、双极性、曼彻斯特编码）在频谱特性和同步方面的优劣。 第六章 数字带通调制技术： 为了在有线或无线信道上传输，数字基带信号必须上变频到射频载波上。本章全面覆盖了主要的数字载波调制方案：振幅键控（ASK）、频率键控（FSK）和相移键控（PSK），特别是最为高效的正交幅度调制（QAM）。我们将使用星座图（Constellation Diagram）来可视化调制过程，并通过计算误码率（BER）来评估其在噪声信道下的性能，重点分析了相干解调与非相干解调的差异。 第七章 扩展频谱技术： 在高密度、多用户环境下，如何实现抗干扰和多址接入是关键挑战。本章详细介绍扩频通信（Spread Spectrum）技术，核心内容包括直接序列扩频（DSSS）和跳频扩频（FHSS）。重点阐述了伪随机序列（PN序列）的生成和自相关/互相关特性，以及扩频增益（Processing Gain）对系统抗干扰能力的贡献。 第三部分：信道编码与多址接入 为了对抗信道传输带来的随机错误并实现多用户共享信道，必须引入强大的编码和接入策略。 第八章 信道编码原理： 信道编码的目标是在不增加平均传输时间的前提下，通过引入可控的冗余信息来检测和纠正传输错误。本章从线性分组码（如汉明码）的代数结构入手，讲解了生成矩阵和校验矩阵的构造。随后，深入探讨了卷积码的编码过程、树状图和维特比（Viterbi）译码算法的实现细节。最后，介绍了现代通信中性能卓越的Turbo码和低密度奇偶校验码（LDPC）的基本思想和优势。 第九章 多址接入技术： 在蜂窝网络、Wi-Fi等场景中，多个用户必须共享有限的无线资源。本章系统比较了主要的复用技术：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）以及最新的正交频分多址（OFDMA）。针对CDMA，详细分析了正交性、近远端效应（Near-Far Problem）及功率控制的重要性。对于OFDMA，则侧重于其在对抗频率选择性衰落和实现灵活频谱分配方面的优势。 第四部分：现代通信系统的实现与前沿 本部分将理论与现代工程实践相结合，关注当前主流通信系统的架构和未来技术发展方向。 第十章 现代无线信道建模： 真实的无线信道远非理想的AWGN信道。本章重点剖析了衰落信道的特性，包括大尺度衰落（路径损耗、阴影衰落）和小尺度衰落（多径效应、频率选择性衰落和时间选择性衰落）。我们将介绍瑞利分布和莱斯分布的物理意义，并探讨分集技术（如时域、频域和空域分集）如何通过冗余传输提高系统可靠性。 第十一章 正交频分复用（OFDM）技术： OFDM是4G/5G、Wi-Fi等宽带无线系统的核心技术。本章详细解释了OFDM如何通过将高速数据流拆分成多个低速率子载波来有效抵抗多径干扰。从理论推导到快速傅里叶变换（IFFT/FFT）的应用，再到循环前缀（CP）的设置，确保读者掌握OFDM系统的完整收发流程和参数设计原则。 第十二章 MIMO与空时处理： 多输入多输出（MIMO）技术是实现频谱效率飞跃的关键。本章解释了MIMO系统的基本模型，包括信道容量的提升（信道增益）和可靠性的增强。重点介绍空分复用（SDM）和发射分集等技术，以及如何利用奇异值分解（SVD）等线性代数工具来优化多天线信道的使用。 第十三章 移动通信系统概述（4G/5G架构）： 本章将前述理论知识应用于真实的蜂窝系统。简要概述了2G/3G技术的演进，并重点剖析了4G（LTE）和5G（NR）的核心网络架构（EPC/5GC）和空口技术。讨论了5G的关键特性，如大规模MIMO（Massive MIMO）、毫米波（mmWave）的应用挑战与应对策略，以及网络切片等软件定义网络（SDN）的概念。 结语：面向未来的学习路径 通信技术仍在飞速发展，本书提供的理论和工程基础，将使读者能够迅速掌握诸如可见光通信、卫星互联网接入以及量子加密等新兴领域的核心概念，为投身于信息时代的创新实践做好充分准备。 ---

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**评价三** 我尝试了用这本书来复习一些比较深入的数字电路设计内容，特别是关于时序逻辑和状态机的部分。坦白讲，在高等教育阶段，很多教材对于有限状态机的设计往往只是停留在画图和状态转移方程的层面，对于如何优化状态编码、如何避免竞争冒险（Race Condition）等关键的工程问题着墨不多。这本书在这方面展现出了极高的专业水准。它不仅清晰地阐述了D触发器和T触发器的内部工作原理，还通过一个经典的计数器设计案例，生动地演示了如何使用卡诺图（K-map）进行逻辑化简，并且特别强调了在实际硬件实现中，必须考虑门延迟和毛刺问题。它甚至还提及了不同逻辑系列（如TTL和CMOS）在驱动能力和噪声容限上的差异，这些细节在纯理论教材中是很难找到的。我个人认为，这本书的深度已经超越了一般的“学习指导”范畴，它更像是一本面向初级硬件工程师的入门手册。唯一略感不足的是，在对FPGA设计流程的介绍上略显简略，或许是篇幅所限，但如果能增加一些Verilog或VHDL的基础语法介绍，那对希望向现代数字设计领域迈进的读者来说，将是巨大的补充。

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**评价四** 从阅读的连贯性和知识体系的构建来看，这本书的编排结构可以说是相当有条理的。它没有采用那种按元件种类罗列知识点的传统方式，而是选择了“以功能模块为中心”的组织结构。比如，它不会先讲电阻、电容、电感各自的特性，而是先从“信号的获取与处理”这个大目标出发，引出需要哪些元件来实现滤波、耦合或隔离功能。这种由宏观到微观的过渡，极大地帮助了构建知识的整体框架，让我明白每一个元器件在这个电路中扮演的具体角色，而不是孤立地去记忆它们的参数。特别值得称赞的是，作者在介绍运算放大器（Op-Amp）时，并没有直接套用标准的反相、同相放大电路公式，而是从“理想运放的两个黄金法则”出发，引导读者自己推导出各种基本应用电路的特性。这种启发式的教学方法，极大地增强了读者的主动思考能力，让我感觉自己不是在被动接受知识，而是在主动探索电路的奥秘。这种引导式的学习体验，对于那些希望建立起扎实分析能力的读者来说，无疑是极具价值的。

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**评价二** 说实话，我原本对这类技术指导书籍抱持着一种“食之无味，弃之可惜”的态度，因为市面上太多这类教材都是堆砌公式和例题，缺乏真正的“指导”精神，更像是一本冷冰冰的习题集答案解析。然而，这本书的叙事风格却给我带来了不小的惊喜。它并非那种枯燥的教科书体，更像是一位经验丰富的工程师在手把手地带你入门。最让我感到受用的地方在于其对实验环节的重视和引导。我们都知道，理论和实践之间往往存在着巨大的鸿沟，很多学生在实验室里对着示波器和面包板束手无策，不是因为不懂理论，而是因为不理解如何将理论模型转化为实际操作中的参数设置和故障排查。这本书里有专门的章节详细讨论了不同类型元器件（比如BJT、MOSFET）在实际应用中会遇到的非理想特性，以及如何通过调整外部电路来补偿这些影响。更妙的是，它还穿插了一些“陷阱提示”，比如“当你发现放大器的增益远低于预期时，请首先检查耦合电容的极性”这类只有吃过亏的人才能总结出来的宝贵经验。这种带有“江湖气息”的实战指导，远比那些完美的理论推导来得实在和有效。它教会的不仅仅是如何做对，更是如何面对做错。

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**评价一** 这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面那种沉稳的深蓝色调，配上简洁有力的字体，一看就知道是本正经的学术读物，让人忍不住想翻开看看里面的内容。拿到手里，那种厚实的手感也挺加分，纸张的质量看起来也相当不错，印刷清晰，字迹工整，长时间阅读下来眼睛也不会感到特别疲劳。不过，我得说，光靠外表是撑不起一本好书的，真正吸引我的是它对基础概念的梳理方式。我过去在学习电路分析时，总感觉某些抽象的定律推导过程过于跳跃，很多中间步骤都被省略了，导致我理解起来非常吃力。这本书在这方面做得相当到位，它似乎非常理解初学者的痛点，用了大量的图示和类比来解释欧姆定律、基尔霍夫定律这些核心概念。特别是关于节点分析和网孔分析的章节，作者并没有急于展示复杂的解题技巧，而是先从物理意义上解释为什么需要这些方法，然后再逐步引入数学工具，这种循序渐进的教学方式，确实大大降低了入门的难度。我个人尤其欣赏它对信号与系统基础部分的处理，它没有直接抛出傅里叶变换的复杂公式，而是先用时域和频域的直观对比，让我对频谱的概念有了更清晰的认识。总而言之，作为一本工具书，它的外在质感和内在的知识铺陈逻辑，都体现了作者的匠心。

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**评价五** 这本书给我的最大感受是“实用性至上”，它似乎在时刻提醒读者：你学的这些知识最终是要在实际电路中发挥作用的。在讲述半导体器件特性时，作者花费了大量篇幅去讨论参数的温度漂移和老化效应，这些在教科书中通常会被一笔带过的内容，却是实际工程中导致系统不稳定的主要原因。例如，在讲解电源管理部分时，它不仅讲解了线性稳压器（LDO）的工作原理，还详细对比了开关模式电源（SMPS）的优点与缺点，并对纹波抑制、电磁兼容（EMC）等工程问题提出了初步的规避建议。这种从“能工作”到“稳定工作”的思维跨越，正是从学生思维转向工程师思维的关键一步。此外，书中还涉及了一些现代电子设计中不可避免的话题，比如对低功耗设计的初步探讨，以及如何使用万用表进行基础的故障诊断。它不是一本教你如何去设计一个复杂系统的书，但它无疑是让你在构建和维修简单到中等复杂度的电路板时，可以信赖的伙伴。它真正做到了将枯燥的物理定律，转化为了可以解决实际问题的工程语言。

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