具体描述
《职工高等工业专科学校试用教材•电机及拖动基础》内容简介：电机及拖动基础是工业电气自动化专业的一门技术基础课，它由电机学和电力拖动基础两门课程结合而成。全书主要内容包括:直流电机、电力拖动的动力学基础、直流电动机的电力拖动、变压器、交流电机的绕组及磁动势和电动势、三相异步电动机、三相异步电动机的电力拖动、单相异步电动机和三相同步电动机、控制电机、电动机的选择，共十章。并附有实验指导书。书中备有选讲内容和附录，以便照顾到不同的生产单位对职工教育的要求。
现代通信原理：从理论基石到前沿应用 第一章：信号与系统基础 本章深入探讨了现代通信系统的基石——信号与系统理论。我们从连续时间信号和离散时间信号的表示方法入手，详尽阐述了傅里叶级数、傅里叶变换（FT）及其在频域分析中的核心地位。随后，引入了拉普拉斯变换和Z变换，作为处理和分析系统响应的强大数学工具。重点讲解了系统的基本性质，如线性、时不变性、因果性和稳定性，并详细分析了线性时不变（LTI）系统的冲激响应、频率响应及其与系统功能之间的关系。本章特别关注了系统的卷积运算，这是理解系统如何处理输入信号的关键。通过大量的实例和习题，读者将能熟练运用这些工具对通信系统中的基本元件（如滤波器）进行建模和分析。 第二章：随机过程与噪声理论 在实际通信信道中，信号传输不可避免地会受到随机噪声的干扰。本章致力于构建随机过程的理论框架。首先定义了随机变量和随机向量，随后引入了随机过程的基本概念，包括均值函数、自相关函数和互相关函数。我们详细分析了几种重要的随机过程模型，例如高斯随机过程、平稳随机过程和窄带随机过程，这些模型在建模实际通信中的热噪声和环境干扰至关重要。本章的核心内容是功率谱密度（PSD），它描述了信号能量在频率上的分布，是设计有效通信系统的关键指标。我们运用维纳-辛钦定理，建立了自相关函数与功率谱密度之间的内在联系。此外，本章还探讨了随机过程通过线性系统的输出统计特性分析，并为后续章节中调制的性能评估奠定了坚实的理论基础。 第三章：模拟调制技术 模拟调制是信息传输的基础形式，本章系统地介绍了将信息加载到载波信号上的各种技术。我们首先从信息源编码和信道特性引入，阐明了为什么要进行调制。详细分析了幅度调制（AM），包括其时域表达式、频谱特性，以及对噪声的敏感性，并深入探讨了调幅的改进形式——双边带（DSB）、单边带（SSB）和残余边带（VSB）的原理、实现电路和优缺点比较。随后，我们将重点转向角度调制（Angle Modulation），即调频（FM）和调相（PM）。我们对比了它们的带宽需求、抗噪声性能，特别是FM在有效抵抗噪声干扰方面的优势，以及其所需的克莱因-戴维斯准则。本章还涉及了接收端的解调技术，如包络检波器、锁相环（PLL）在FM解调中的应用，并对各种模拟调制方式的有效性与抗噪性进行了综合评估。 第四章：数字调制与基带传输 随着数字技术的发展，数字基带传输成为现代通信的核心。本章首先关注不使用载波的基带信号传输，包括脉冲编码调制（PCM）的基本原理，如采样、量化和编码，以及量化噪声的分析。随后，本章转入数字调制，即利用数字信号去控制载波的某个参数。我们详细剖析了振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK），包括二进制和M进制情况下的时域波形、星座图（Constellation Diagram）表示法及其在复平面上的几何意义。针对这些数字调制方式，本章推导了在加性高斯白噪声（AWGN）信道下的误码率（BER）性能，并计算了其判决器的最佳阈值和最小欧氏距离。此外，本章还涵盖了正交幅度调制（QAM），作为提高频谱效率的重要手段，并讨论了脉冲成形（如升余弦滤波器）在限制带外辐射和最小化码间串扰（ISI）中的关键作用。 第五章：信道编码与差错控制 任何含有随机分量的信道都会引入传输错误。本章专注于如何设计编码方案，使接收端能够检测甚至纠正这些错误，从而提高系统的可靠性。我们首先介绍了信息论中的信源熵和信道容量概念，特别是香农-哈特利定理，它给出了信道容量的理论上限。随后，本章深入探讨了线性分组码，包括其代数结构、生成矩阵和校验矩阵的构建，以及如何使用伴随式（Syndrome）进行错误检测和纠正。重点讲解了循环码，特别是BCH码和戈莱码的构造原理和译码方法，这些是许多实际应用的基础。此外，本章还详细分析了卷积码的结构，并详细介绍了维特比算法（Viterby Algorithm）这一最优序列译码方法在软判决译码中的应用。最后，本章简要介绍了现代高容量通信中使用的低密度奇偶校验码（LDPC）和Turbo码的基本思想，展示了它们如何逼近香农极限。 第六章：多址接入与信道容量扩展 在蜂窝网络和卫星通信等场景中，允许多个用户共享同一有限的无线资源至关重要。本章探讨了如何有效地实现多用户接入和提升信道利用率的技术。我们首先比较了三种主要的多址接入（MA）技术：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）。对CDMA，我们详细分析了正交伪随机序列（如Walsh-Hadamard序列）的特性、系统模型以及近远用户问题。随后，本章转向扩频通信（Spread Spectrum）技术，阐述了直序扩频（DSSS）和跳频（FHSS）的原理、抗干扰能力和安全性优势。在频谱效率方面，我们深入研究了正交频分复用（OFDM）技术，包括其将多用户信号映射到正交子载波上的原理，以及如何利用循环卷积实现高效的频域均衡。本章最后分析了MIMO（多输入多输出）系统的基本结构，展示了如何利用空间复用和分集增益来大幅度提升系统容量和可靠性。 第七章：现代通信系统性能分析 本章将前述理论知识应用于实际系统的性能评估。我们将使用误码率（BER）和频谱效率作为核心性能指标，对多种数字调制方案在不同信道环境下的表现进行量化分析。具体包括：在AWGN信道下，MPSK、MFSK和MQAM的理论BER曲线推导与比较；在瑞利衰落信道下，系统性能的下降情况，以及如何利用分集技术（如最大比合并、选择性合并）来改善接收质量。我们还将分析线性均衡器（如迫零均衡器和MMSE均衡器）在消除码间串扰方面的作用。最后，本章将讨论数字通信系统的功率谱分析，特别是MPSK和QAM信号的旁瓣抑制技术，确保系统在有限带宽内的共存性，为设计实际的无线通信链路提供了必要的性能衡量工具和优化方法。
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