数据通信技术

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出版者:国防工业
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价格:34
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isbn号码:9787118024449
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  • 数据通信
  • 计算机网络
  • 网络技术
  • 通信原理
  • 数据传输
  • 网络协议
  • 通信工程
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具体描述

《数字时代的信号之舞:深入解析现代通信原理》 在这信息爆炸的时代,我们无时无刻不与数据通信的需求紧密相连。从智能手机的无缝连接,到全球互联网的浩瀚信息流,再到物联网设备的智能交互,其背后都跳动着严谨而精妙的数字信号。本书将带您踏上一段探索数字通信核心奥秘的旅程,深入剖析驱动现代信息传输的基石技术。 我们并非仅仅罗列概念,而是着力于揭示“为何”与“如何”。本书将从最基础的信号表示方式入手,讲解数字信号的构成、特点以及在传输过程中面临的挑战。您将理解二进制代码如何转化为物理世界的电信号,又如何在接收端被精准地还原。从简单的脉冲编码调制(PCM)到更复杂的信道编码技术,我们将一步步构建起对数据传输过程的清晰认知。 本书将重点关注信号的传输媒介与途径。您将了解到不同传输介质的特性,例如有线通信中的光纤和铜缆,以及无线通信中的电磁波传播。我们会深入探讨各种传输技术的优势与局限,例如光纤的高带宽和低损耗,以及无线通信的灵活性和覆盖范围。您还会接触到现代通信系统中至关重要的调制解调技术,理解信号如何被“携带”并在目的地被“解读”。从幅度调制、频率调制到相位调制,以及更复杂的正交频分复用(OFDM)等技术,本书将提供详实的数学模型和直观的解释,帮助您理解它们在提高频谱利用率和抗干扰能力方面的作用。 数据的可靠传输是通信的生命线。因此,本书将花费大量篇幅介绍错误控制编码。您将学习到如何通过在数据中添加冗余信息来检测和纠正传输过程中可能出现的错误。从简单的奇偶校验到强大的卷积码、里德-所罗门码(Reed-Solomon Code)以及 Turbo 码,我们将逐一剖析其编码原理、译码算法以及在实际通信系统中的应用场景,例如CDMA、Wi-Fi和5G等。理解这些技术,将帮助您认识到为什么我们能在嘈杂的环境中依然获得相对清晰的通话和稳定的网络连接。 网络层面的协同工作同样是数字通信不可或缺的一环。本书将适时介绍数据如何在复杂的网络环境中被路由和交换。您将了解到IP协议如何为全球设备分配唯一的地址,以及TCP/IP协议簇如何确保数据的可靠、有序传输。从数据包的封装、分发到重组,我们将揭示数据在网络中的“迁徙”过程。此外,我们还会触及一些关键的网络设备,如路由器和交换机,以及它们在构建高效通信网络中所扮演的角色。 本书的另一大亮点是关注通信系统的性能评估与优化。您将学习如何量化通信系统的效率,例如吞吐量、延迟和误码率等关键指标。我们还将探讨各种优化策略,例如多址技术(如FDMA、TDMA、CDMA和OFDMA),它们如何允许多个用户共享有限的通信资源,从而大幅提升网络的整体容量。理解这些概念,将让您对现代通信系统的设计理念有一个更深入的把握。 此外,本书还将适当地提及一些前沿的通信技术概念,例如软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)如何改变传统通信网络的架构,以及人工智能(AI)在通信领域的应用潜力,如智能信道预测、资源调度优化等。虽然本书侧重于通信原理,但这些前沿技术的引入,旨在为您提供一个更广阔的视野,理解数字通信技术正在如何演进和发展。 总而言之,《数字时代的信号之舞》旨在为您提供一个全面、深入且易于理解的数字通信技术知识体系。无论您是通信工程专业的学生,还是对现代信息技术充满好奇的爱好者,本书都将是您探索数字通信世界、理解信息时代运作机制的理想读物。通过本书的学习,您将能够更加深刻地理解我们周围无处不在的通信技术,并为未来科技的发展打下坚实的基础。

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读后感

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用户评价

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老实说,一开始拿到这本《数据通信技术》,我抱着一种“看看能有多复杂”的心态。毕竟,“技术”两个字,往往伴随着枯燥和晦涩。然而,这本书完全颠覆了我的预期。作者并非冷冰冰地罗列技术名词和公式,而是以一种抽丝剥茧的叙事方式,将一个宏大而精妙的领域徐徐展开。我特别喜欢书中关于“网络拓扑结构”的讲解,作者用生动的例子,比如不同城市之间的道路网,来比喻各种网络结构的优劣。他详细地分析了星型、总线型、环型、网状型等不同结构的特点,以及它们在效率、可靠性、成本等方面的权衡。这让我不再觉得网络连接只是简单的“连在一起”,而是需要精心设计的体系。更让我惊叹的是,书中对于“协议”的阐述。它把协议比作不同语言的人沟通时需要翻译,而网络中的协议就是计算机之间交流的“语言”。从底层的TCP/IP协议栈,到上层的HTTP协议,每一个协议的设计都充满了智慧,旨在解决通信中的各种难题,比如如何确保数据不丢失,如何保证传输的顺序,如何识别和纠正错误。我甚至能想象到,在遥远的过去,工程师们是如何一点点攻克这些难关,才有了今天如此便利的网络世界。这本书让我意识到,我们享受的每一秒网络时光,都是无数技术创新和标准制定的结晶,而这背后的逻辑,竟然可以如此清晰地被展现出来,让我心生佩服。

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让我意想不到的是,《数据通信技术》这本书,竟然能够如此生动地描绘出“分层模型”的魅力。在我最初的认知里,网络通信就是一堆技术堆砌在一起,很难理解它们之间的关系。但作者通过引入OSI模型和TCP/IP模型,将复杂的通信过程分解成了一个个层次,并详细阐述了每一层的功能和职责。这种“自上而下”或“自下而上”的解读方式,让我恍然大悟。就像搭建一个复杂的建筑,每一层都有其独立的设计和功能,但它们又紧密协作,共同构成了整个大厦。我特别喜欢作者在讲解物理层时,对各种传输介质的描述,从铜线到光纤,再到无线电波,它们如何承载着我们看不见的“比特流”,让我对数据传输的物理基础有了更直观的认识。接着,数据链路层、网络层、传输层、应用层,每一层的功能都像是一个个精密的“处理器”,负责完成特定的任务,比如路由选择、数据分段、错误检测等。这种分层讲解,不仅让知识体系更加清晰,也让我在面对具体的技术问题时,能够快速定位问题可能出在哪一层,从而更好地理解和解决问题。这本书让我看到了技术体系的严谨和精妙,以及它如何以一种有序的方式,支撑起我们庞杂的通信世界。

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这本书最让我着迷的地方,在于它对于“效率”和“可靠性”这两个数据通信核心目标的深入探讨。在作者的笔下,数据通信不再是简单的“发送”和“接收”,而是一场精密的博弈,需要在有限的带宽、不断变化的网络环境中,以最快的速度、最少的资源、最准确地将信息送达。我尤其对书中关于“纠错码”和“流量控制”的章节印象深刻。作者用非常形象的比喻,比如在写信时,如果邮递员不小心写错一个字,如何让收信人知道这个错误,并且知道怎么改正。然后引申到各种纠错码的工作原理,如海明码、循环冗责校验等,让我对其原理有了初步但清晰的认识。而流量控制,则被比作交通管制,如何避免车辆拥堵,确保道路畅通。这让我理解了为什么在网络传输中,有时会出现速度变慢,或者数据丢失,以及这些问题背后所对应的技术机制。这本书让我开始重新审视我们每天都在使用的网络,那些看似理所当然的流畅体验,背后是无数工程师在追求极致效率和可靠性上的不懈努力。它让我对“快”和“稳”有了更深刻的理解,也让我更加珍惜那些能够稳定高效地运行的技术。

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在阅读《数据通信技术》的过程中,我最深刻的体会,就是作者对于“网络架构”的描绘。他没有简单地呈现一个静态的网络图,而是通过动态的视角,展现了数据是如何在复杂的网络环境中流动、传输和交换的。我特别喜欢书中对“路由器”和“交换机”作用的讲解。作者用“交通枢纽”和“分发中心”来比喻它们,让我瞬间就明白了它们在网络中的核心地位。当数据包到达路由器时,它会根据目标地址,选择最优的路径,将数据包转发到下一个节点,就像是火车在不同的轨道上切换,最终到达目的地。而交换机则更像是同一楼层内的“分拣员”,将数据包准确地送到同一个局域网内的目标设备。这本书让我看到了网络的“骨架”和“血脉”,理解了数据是如何跨越千山万水,最终到达我们手中的。更让我惊叹的是,作者还介绍了各种网络拓扑结构,比如星型、总线型、环型,以及它们在不同场景下的优缺点。这让我明白了为什么有些网络是这样连接的,而另一些网络又是那样连接的。这本书让我对网络的整体架构有了清晰的认知,仿佛亲眼目睹了一个庞大而精密的通信系统是如何构建和运作的。

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这本书对于“编码”和“调制”的讲解,绝对是我阅读过程中最大的亮点之一。在我的印象中,“编码”和“调制”都是非常技术化、非常抽象的概念,但我万万没想到,作者能够用如此通俗易懂的方式,将它们背后的逻辑阐释得淋漓尽致。当我读到关于“香农定理”的部分时,虽然我对公式的理解有限,但作者通过“信息量”和“信道容量”的比喻,让我深刻理解了信息传输的理论极限。他解释了为什么我们无法无限地提高通信速度,以及如何通过更高效的编码和调制技术,来逼近这个极限。书中对“二进制编码”的介绍,以及如何将模拟信号转化为数字信号,让我对我们生活中无处不在的数字信息有了更深的认识。而“调制”的部分,则让我明白了为什么同样的频率,可以承载不同的信息。作者用“改变信号的某个属性来携带信息”来比喻,比如调幅、调频、调相,就像在一段音乐中,通过改变音量、音调或者节奏来传递不同的信号。这让我对接下来的无线通信、卫星通信等有了更清晰的认识,原来它们都是在不断地探索如何更有效地在各种介质上“播放”我们的数字信息。

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这本书最让我感到惊艳的,是它如何将“网络协议”这个看似枯燥的领域,讲得如同侦探小说一般引人入胜。作者并没有简单地罗列各种协议的名称和功能,而是深入剖析了每一个协议的设计哲学和解决的问题。我尤其对TCP/IP协议栈的讲解印象深刻,它不是一次性灌输,而是循序渐进地介绍。从底层的物理层和数据链路层,到网络层的IP协议,再到传输层的TCP和UDP,最后到应用层的HTTP、FTP等,每一步都像是在解开一个复杂的谜题。作者用生动的比喻,比如IP协议就像是地址,告诉你数据该往哪里送;而TCP协议则像是一个可靠的邮递员,不仅能确保信件送达,还能确保信件按照正确的顺序送达,并且在信件损坏时能够重新发送。UDP则像是直接把信件扔到邮箱,速度快但不保证送达。这种对比和解释,让我彻底理解了不同协议之间的差异和适用场景。这本书让我不再对各种缩写感到头疼,而是能理解它们背后所承载的智慧和工程设计。它让我意识到,我们每一次的网络连接,都是无数个协议在背后默默协作的结果,而这些协议的设计,无不体现着人类在解决复杂问题上的巧思。

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在阅读《数据通信技术》的过程中,我最深刻的感受莫过于它如何将抽象的理论与现实世界的应用紧密相连。书中的内容,绝不仅仅是纸上谈兵。作者在讲解每一个技术概念时,都会辅以大量的实际案例,让我能够直观地理解其在真实世界中的运作方式。比如,在介绍“多路复用技术”时,作者用了我们生活中熟悉的“共享一条公路,但允许多辆车同时通行”的比喻,然后深入讲解了频分复用、时分复用、码分复用等技术,是如何在有限的通信资源上承载海量数据的。我甚至开始关注起我使用的手机信号,想象着在基站和我的手机之间,无数个数据流是如何被巧妙地分割、传输和重组的。书中对“网络安全”的章节,更是让我脊背发凉,却又不得不承认其重要性。从数据加密、身份认证到防火墙、入侵检测,作者详尽地描述了各种应对网络威胁的手段。这让我意识到,在我们享受便捷通信的同时,背后也隐藏着无数的风险,而这些技术正是守护我们信息安全的无形盾牌。这本书让我对“连接”的理解,从最初的“能用就行”,提升到了“如何安全、高效、可靠地用”。它让我看到了数据通信技术在现代社会中的核心地位,以及它如何深刻地影响着我们的生活、工作乃至整个社会的运转。

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这本书最吸引我的地方,在于它对于“信息论”和“编码理论”的巧妙融合。在我看来,信息论本应是数学家的领域,而编码理论也充满着复杂的公式,但作者却能将它们以一种易于理解的方式呈现出来,并将其与数据通信技术紧密结合。我特别喜欢作者在讲解“信源编码”时,对如何减少信息冗余的分析。他用了“压缩文件”的比喻,让我们明白,即使是看似最简单的文本信息,也存在着可以被进一步优化的空间。这让我开始思考,我们每天发送和接收的图片、视频,其背后蕴含着多么复杂的压缩和编码技术。而“信道编码”则让我明白了,在信息传输过程中,如何通过添加冗余信息来对抗噪声和干扰,确保信息的准确性。作者用“给信息加‘保护层’”来比喻,让我对纠错码的原理有了更深刻的认识。他甚至还介绍了各种编码方式,如霍夫曼编码、香农-范诺编码等,并对其效率进行了比较。这本书让我看到了数据通信技术在追求信息传递效率和可靠性上的极致追求,以及它如何巧妙地运用数学原理来实现这些目标。

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《数据通信技术》这本书,给我带来的最深刻的改变,莫过于我开始用一种全新的视角去审视我们周围的通信世界。我不再仅仅将手机信号、WiFi视为理所当然的存在,而是开始思考它们背后的原理和技术。书中对于“接入技术”的讲解,让我对4G、5G、WiFi等技术有了更深入的了解。作者并没有仅仅停留在介绍它们的功能,而是深入剖析了它们的工作原理,以及它们是如何在有限的频谱资源下,实现高速的数据传输。我甚至开始关注手机信号的强度,思考着是哪种接入技术在发挥作用,又是哪些因素影响着它的性能。书中关于“传输介质”的介绍,也让我对铜线、光纤、无线电波等有了更直观的认识,它们各自的优缺点以及在不同场景下的应用。这让我理解了为什么在某些地方,我们能获得极快的网络速度,而在另一些地方,信号却时断时续。这本书让我看到了数据通信技术的“毛细血管”,它们如何将我们连接在一起,并构成了现代社会不可或缺的通信网络。它让我对“连接”的理解,从感性认知上升到了理性分析,对我们所处的数字时代有了更深刻的洞察。

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这本书给我带来的震撼,远不止于对“数据通信技术”这个字面意思的理解。在我翻开第一页之前,我对这个领域仅有的概念,无非是手机信号、WiFi连接,以及偶尔听说的光纤宽带。然而,这本书像一把钥匙,开启了我对信息如何跨越时空、以如此迅捷而可靠的方式传播的全新认知。它不仅仅是一本技术手册,更像是一部关于现代社会神经系统构建的史诗。我花了相当长的时间,沉浸在那些关于比特流、协议栈、编码解码的描述中。起初,那些抽象的概念让我有些吃力,但作者以其精妙的比喻和层层递进的讲解,硬生生将我从迷茫的海洋中拉了出来。我记得有一次,在阅读关于“差错控制”的部分时,作者将它比作是邮递员在传递包裹时,会在包裹上做标记,以便收件人能确认包裹是否完整,以及在出现问题时能追溯责任。这个形象的比喻,瞬间就点亮了我对原本晦涩的纠错机制的理解。从物理层的信号传输,到应用层的各种协议,这本书就像一个精密的显微镜,让我看到了数据通信背后那庞大而复杂的工程。它让我开始思考,我们日常生活中习以为常的“连接”,其背后究竟需要多少层技术的支撑,多少个环节的协同运作。每一次的网页加载,每一次的视频通话,每一次的即时消息发送,都凝聚着无数工程师的心血和智慧,而这本书,则以一种非常人性化的方式,将这一切都展现在我眼前。它不仅仅是知识的传递,更是一种对科技力量的敬畏之情油然而生。

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