通信原理与技术

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出版时间:1900-01-01
价格:25.0
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isbn号码:9787810582148
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  • 通信原理
  • 通信技术
  • 信号与系统
  • 调制解调
  • 信道编码
  • 多址接入
  • 无线通信
  • 信息论
  • 模拟通信
  • 数字通信
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具体描述

《通信原理与技术》:探索信息传递的奥秘与前沿 本书旨在为读者揭示信息时代最核心的驱动力——通信——的运作原理和发展脉络。我们致力于构建一个严谨而生动的知识体系,从最基础的信号概念出发,逐步深入到现代通信系统复杂精妙的各个层面。 基础篇:通信的基石 在本书的开篇,我们将带领读者穿越时间的洪流,追溯通信的历史,理解为何从简单的 Morse 电码到如今的万物互联,信息传递始终是人类文明进步的关键。我们将详细阐述通信的本质:将信息从一端传递到另一端的过程。在此基础上,我们会系统性地介绍信息论的基石——信息熵,理解其如何量化信息的“不确定性”和“价值”,为后续的信息编码打下理论基础。 接着,我们将深入探讨信号的数学模型。从连续信号到离散信号,从周期信号到非周期信号,我们会运用傅里叶级数与傅里叶变换等强大的数学工具,揭示信号在频域和时域中的表现形式,以及它们之间相互转化的规律。这将帮助读者理解信号的频谱特性,这是分析和处理通信系统的关键。 我们还将详细讲解各种调制技术。调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)等模拟调制方法,它们如何将信息叠加到高频载波上,实现信号的有效传输。同时,我们也会深入剖析数字调制技术,如幅度键控(ASK)、频率键控(FSK)、相移键控(PSK)以及更高级的 QAM(正交幅度调制)。这些技术如何将离散的数字信息转化为连续的电信号,并在接收端精确地恢复出来。我们将详细讲解不同调制方式的原理、优缺点及其在不同通信场景下的适用性。 信道与噪声:挑战与应对 任何通信过程都无法脱离信道的存在,而信道往往伴随着噪声。本书将详细分析各种常见的通信信道模型,例如加性高斯白噪声(AWGN)信道,理解信道衰落、失真、多径效应等物理特性如何影响信号的传输质量。 面对信道中的噪声干扰,我们引入了噪声抑制和信号恢复的关键技术。错误控制编码是应对噪声的关键手段。我们会系统地介绍线性分组码(如汉明码)和卷积码等纠错码的原理,理解它们如何通过增加冗余信息来检测和纠正传输中的错误。循环冗余校验(CRC)等检错码的应用场景也将有所提及。 此外,我们还会探讨滤波器在通信系统中的作用。低通滤波器、带通滤波器、匹配滤波器等,它们如何有效地去除噪声,提取有用信号,优化信噪比,是保证通信可靠性的重要环节。 数字通信的核心:采样、量化与编码 本书将系统地介绍数字通信的关键步骤。奈奎斯特采样定理将是重要的讨论起点,理解为何需要以高于信号最高频率两倍的速率进行采样,以避免混叠失真。 量化是模拟信号转换为数字信号的另一个重要环节。我们将讲解均匀量化和非均匀量化(如 $mu$-律和 A-律),以及量化误差的产生和抑制。 编码部分,我们将深入研究各种信源编码技术,如霍夫曼编码和算术编码,它们如何根据信息出现的概率进行变长编码,以实现数据的无损压缩,提高传输效率。 现代通信系统:效率与智能化 在打好基础之后,我们将带领读者领略现代通信系统的风采。多址技术是实现资源共享的关键,我们将详细介绍频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)以及最新的空分多址(SDMA)和OFDMA(正交频分多址)。理解它们如何让多个用户在同一信道中同时通信,极大地提高了频谱利用率。 OFDM(正交频分复用)作为现代高速通信(如 4G、5G)的核心技术,其原理将是重点。我们会深入解析 OFDM 如何将高速数据流分割成多个低速子载波并行传输,从而有效地对抗多径效应,提高频谱效率。 现代通信系统离不开先进的信道估计与均衡技术。我们会探讨如何估计信道的时变特性,并设计均衡器来补偿信道的失真,恢复原始信号。 随着人工智能技术的飞速发展,机器学习在通信领域的应用也日益广泛。本书将触及一些新兴的通信技术,例如认知无线电、软件定义无线电(SDR)以及基于机器学习的信道预测与优化等。这些技术将如何使通信系统更加智能化、灵活化和高效化。 结语 《通信原理与技术》不仅仅是一本教科书,更是一次对信息时代动脉的深度探索。我们希望通过本书,读者能够构建起对通信系统全面而深刻的认知,理解其背后的科学原理,洞察其发展趋势,并激发在这一领域不断创新的热情。无论是通信工程专业的学生,还是对信息传输充满好奇的探索者,都能从中获益匪浅。

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读后感

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用户评价

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这本书的装帧设计相当不错,封面采用了比较沉稳的蓝色系,上面印着书名《通信原理与技术》,字体清晰,整体给人一种专业而可靠的感觉。纸张的质感也很好,不是那种容易泛黄或者掉渣的劣质纸,摸上去滑滑的,很适合长时间翻阅。书本的厚度适中,拿在手里不会觉得过于沉重,但内容的分量却一点也不含糊。在拿到书的初期,我花了不少时间来欣赏它的外在呈现,这在如今快餐式阅读的时代,显得尤为可贵。一本好书,从触感和视觉上就能够给人带来一种愉悦的体验,这本书无疑做到了这一点。它的排版也十分合理,字号大小适中,行间距也恰到好处,即使在光线不佳的环境下阅读,也不会感到费力。更让我惊喜的是,书本的装订非常牢固,打开到任意一页都能平整地摊开,不会有那种硬邦邦的书脊带来的不适感,这对于需要反复查阅的教材来说,简直是福音。我甚至留意到,在一些关键概念的图示部分,色彩的运用也非常考究,既能突出重点,又不会显得花哨,为理解复杂原理提供了一定的视觉辅助。总而言之,从这本书的外观和初步触感来看,它就已经在向我传递着一种“用心”的信号,让我对即将开始的阅读之旅充满了期待,相信它在内容上也定然不会令我失望,能够成为我深入学习通信原理的得力助手。

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本书在介绍现代通信技术方面,也展现了其前瞻性和全面性。作者不仅涵盖了传统通信系统,还深入探讨了诸如OFDM、MIMO、CDMA等现代移动通信的关键技术。在OFDM方面,我对如何将高速数据流分解成多个低速数据流,并通过正交子载波进行传输的原理有了深刻的理解,这极大地提高了频谱利用率和抗多径能力。对于MIMO技术,我更是被其通过多天线技术提升数据传输速率和可靠性的能力所震撼,书中详细介绍了空间复用、空间分集等多种MIMO技术。CDMA技术在频率选择性衰落和多径干扰下的鲁棒性,以及其扩频和码分多址的原理,也让我印象深刻。除了这些核心技术,书中还对认知无线电、软件定义无线电等新兴技术进行了介绍,为我打开了了解未来通信发展趋势的窗口。

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总的来说,我非常满意《通信原理与技术》这本书。它不仅在内容上详实、严谨,更在讲解方式上生动、易懂。作为一本教材,它无疑是出色的。这本书帮助我系统地梳理了通信原理的知识体系,并且为我未来的学习和工作奠定了坚实的基础。我从中获得的不仅仅是知识,更重要的是一种解决问题的方法和思考问题的角度。我相信,无论是初学者还是有一定基础的专业人士,都能从这本书中获益良多。这本书的价值,远远超出了它本身的市场价格。它是我在通信领域学习道路上的一位良师益友,我会将其作为一本重要的参考书,在今后的学习和工作中反复研读。

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我对通信原理这个领域一直抱有浓厚的兴趣,也阅读过不少相关的书籍,但《通信原理与技术》这本书却以其独特的视角和深入浅出的讲解方式,再次点燃了我学习的热情。作者在介绍基础概念时,并没有流于表面,而是循序渐进地引导读者理解其中的逻辑和数学基础。比如,在解释香农定理时,作者不仅给出了公式,更重要的是通过生动的比喻和实际应用的例子,让我深刻理解了信道容量的含义以及它对通信系统设计的重要性。书中对于各种调制解调技术,如ASK、FSK、PSK以及更复杂的QAM等,都进行了详尽的介绍。我尤其欣赏的是,作者在讲解每一种技术时,都会深入分析其优缺点、适用场景以及在实际通信系统中的实现方式。这让我能够不只是停留在理论层面,而是能够将其与实际的通信设备和系统联系起来,形成更全面的认识。此外,书中还涉及了多址技术、编码技术等重要内容,这些都是现代通信系统不可或缺的组成部分。作者在处理这些复杂的技术时,采用了逻辑清晰的思路,层层递进,让我在阅读过程中能够跟得上作者的思路,并从中获得扎实的知识。

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从学习者的角度来看,《通信原理与技术》这本书的教学设计非常出色。作者在内容组织上,遵循了从基础到进阶的逻辑顺序,每一步都衔接得非常自然。首先从信号与系统基础讲起,然后逐步深入到数字信号处理、信息论、以及各种通信系统。这种结构安排,使得学习者能够建立起一个完整的知识体系,而不至于感到知识的碎片化。此外,书中在讲解概念时,不仅仅是给出定义和公式,更重要的是分析了这些概念的由来、意义以及它们在整个通信系统中的作用。这种“知其然,更知其所以然”的讲解方式,极大地提升了我的学习效率和深度。我发现,很多我曾经感到困惑的概念,在这本书里都得到了清晰的解释,甚至是一些我之前从未接触过的新技术,也能通过本书的学习,快速掌握其核心思想。

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我一直对信息论在通信系统中的应用充满好奇,而《通信原理与技术》这本书恰好满足了我的求知欲。作者在信息论部分,从信息熵的概念出发,循序渐进地讲解了信源编码、信道编码以及差错控制等核心内容。我对信息熵的理解,在阅读此书后得到了极大的提升。作者通过不同信息源的例子,清晰地展示了信息熵的计算方法,以及它与信息冗余度的关系。这让我明白,为什么在通信过程中需要进行数据压缩,以及如何才能实现最优的压缩。书中对于信道编码,特别是线性分组码和卷积码的讲解,也非常详尽。我学习到了如何构建校验矩阵、如何进行译码,以及这些编码技术如何提高通信系统的可靠性。作者还详细介绍了香农的信道编码定理,这让我对通信系统的理论极限有了更清晰的认识。在差错控制方面,书中对纠错码的原理和应用进行了深入的分析,使我能够理解如何在存在噪声的信道中保证信息的准确传输。

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我特别喜欢书中在讲解一些复杂算法和数学模型时,所采用的图文并茂的风格。例如,在介绍卷积神经网络在通信信号处理中的应用时,书中提供了详细的网络结构图和信号处理流程图,配合清晰的文字解释,让我能够快速理解算法的原理和实现细节。书中还引用了大量的参考文献和研究论文,这为我进一步深入研究提供了宝贵的资源。我也注意到,作者在讲解过程中,善于引用现实生活中的例子和应用场景,比如智能手机通信、卫星通信、以及物联网通信等,这使得抽象的理论知识变得生动具体,更易于理解和记忆。书中还为每个章节都设计了习题,这些习题难度适中,涵盖了该章节的核心知识点,通过练习这些习题,我能够巩固所学知识,并检验自己的掌握程度。

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我在学习过程中,一直很关注通信系统的性能评估和优化。《通信原理与技术》这本书在这方面提供了非常详实的内容。作者在介绍信噪比、误码率、信道容量等关键性能指标时,不仅给出了严谨的数学定义,更重要的是分析了它们之间的相互关系,以及它们如何受到各种技术参数和环境因素的影响。我学到了如何通过计算信噪比来预测系统的通信质量,以及如何通过提高信噪比来降低误码率。书中还详细介绍了各种性能优化技术,比如功率控制、链路自适应、调度算法等。作者通过具体的案例分析,展示了这些技术是如何在实际通信系统中应用的,以及它们能够带来的性能提升。我尤其对书中关于性能仿真的部分感到兴奋,作者提供了如何使用 MATLAB 等工具进行通信系统性能仿真的指导,这让我能够亲手验证理论知识,并探索不同的优化策略。

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本书在讲解无线通信原理方面,给我带来了全新的视角。作者从电磁波的传播特性开始,详细阐述了信号在不同环境下的衰减、反射、折射和散射等现象,并分析了这些因素对通信质量的影响。我尤其对书中关于传播模型的部分印象深刻,作者介绍了包括自由空间传播模型、对数距离模型、双射线模型等多种模型,并分析了它们各自的适用范围和局限性。这让我能够更准确地预测信号在实际环境中的传输情况。此外,书中还对衰落信道进行了详细的分析,包括瑞利衰落、莱斯衰落等,以及这些衰落对信号振幅和相位的影响。作者还介绍了多种对抗衰落的技术,如分集技术、均衡技术等,并分析了它们的原理和效果。在多径效应方面,书中也进行了深入的探讨,解释了多径如何导致信号失真和干扰,并介绍了如何利用均衡器来补偿这种效应。

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这本书在阐述信号与系统基础知识时,给我留下了极其深刻的印象。作者首先从傅里叶级数和傅里叶变换开始,详细讲解了如何将复杂的信号分解为一系列简单的正弦波,以及如何通过频率域来分析信号的特性。这种方法不仅有助于理解信号的本质,也为后续学习各种通信系统奠定了坚实的基础。书中对卷积定理的讲解也尤为精彩,通过直观的图示和数学推导,让我彻底理解了线性时不变系统对信号的作用。此外,书中还对采样定理进行了深入的探讨,不仅解释了为何需要采样,更重要的是分析了欠采样和过采样可能带来的问题,以及如何通过内插和外插等技术来处理。这对于理解数字通信系统中的信号处理至关重要。我还特别注意到,作者在介绍随机过程和噪声时,采用了非常严谨的数学描述,但同时又辅以通俗易懂的语言解释,使得即使是初学者也能逐步掌握这些抽象的概念。书中对于各种噪声模型,如高斯白噪声、脉冲噪声等,都有详细的分析,并介绍了它们在通信系统中的影响。

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