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出版者:电子工业出版社

作者:池田佳和.松本

出品人:

页数:244

译者:

出版时间:1998年1月

价格:20

装帧:

isbn号码:9787505335462

丛书系列:

图书标签:

• ISDN
• 数字网络
• 通信技术
• 网络协议
• 综合业务
• 技术参考
• 图解
• 通信工程
• 电信
• 网络知识

《数字通信原理与实践》 本书旨在为读者提供一个深入理解数字通信系统的全面指南。从最基础的数字信号处理概念出发，逐步剖析信息编码、信道特性、调制解调技术以及差错控制策略。通过详细的数学推导和清晰的图示，本书帮助读者掌握信号在数字信道中传输的关键环节，以及如何克服噪声和失真来保证通信的可靠性。 第一部分：数字信号基础 本部分将从信息论的基础知识切入，介绍数字通信的本质。我们会探讨比特、字节等基本概念，以及信息熵的定义及其在数据压缩中的应用。离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）作为核心的信号分析工具，将得到详尽的讲解，包括它们的数学原理、计算方法以及在通信系统中的实际应用，例如频谱分析和滤波。采样定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem）将作为本章的重点，解释如何将连续时间信号无损地转换为离散信号，这是数字通信的基石。我们还将深入研究数字信号的表示方法，如脉冲编码调制（PCM）和差分脉冲编码调制（DPCM），并分析它们的性能差异。 第二部分：信道建模与噪声分析 任何通信系统都无法摆脱物理信道的影响，本部分将详细介绍各种信道的特性以及它们对数字信号造成的损伤。我们将重点分析加性高斯白噪声（AWGN）模型，这是描述许多实际信道噪声的常用模型，并推导其对信号功率谱密度和信噪比的影响。此外，本书还将探讨衰落信道，如瑞利衰落和莱斯衰落，以及它们在移动通信和无线通信中的重要性。多径效应导致的符号间干扰（ISI）是另一个关键的信道损伤，我们将介绍其产生原因、测量方法以及对数据传输速率的限制。为了量化信道的性能，我们将引入误码率（BER）的概念，并分析它与信噪比（SNR）和调制方式之间的关系。 第三部分：数字调制与解调技术 为了将数字信息高效、可靠地传输到信道中，需要采用各种调制技术。本部分将系统地介绍幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）、相位键控（PSK）和正交幅度调制（QAM）等基本调制方式。我们将深入分析它们的原理、频谱特性、功率效率和抗噪声能力，并通过星座图来直观地展示它们的工作过程。更高级的调制技术，如差分相位键控（DPSK）和差分正交相移键控（DQPSK），也将得到阐述，它们通过利用前一个符号的信息来减少对载波相位精确恢复的依赖。在解调部分，我们将重点介绍相干解调和非相干解调的原理，以及它们在不同调制方式下的实现。最大似然检测（MLD）和最大后验概率（MAP）检测等最优检测准则也将得到深入探讨，它们是实现最低误码率的关键。 第四部分：信道编码与纠错 实际通信中，信道噪声和干扰不可避免地会导致错误。本部分将介绍信道编码技术，其目标是在发送端添加冗余信息，以便在接收端检测和纠正错误。我们将从最基础的线性分组码开始，如汉明码（Hamming Code）和卷积码（Convolutional Code），详细讲解它们的编码和译码原理。循环冗余校验（CRC）作为一种有效的检错码，也将得到充分的介绍。对于纠错能力更强的码，本书还将涉及里德-所罗门码（Reed-Solomon Code）和Turbo码等现代先进编码技术，并分析它们在各种通信系统中的应用，例如CDMA、Wi-Fi和卫星通信。了解这些编码技术对于设计高可靠性的通信系统至关重要。 第五部分：同步技术与系统实现 在数字接收端，准确的定时和载波恢复是正确解调的关键。本部分将深入探讨同步技术，包括载波同步和定时同步。我们将介绍载波同步的方法，如科斯塔斯环（Costas Loop）和PLL（Phase-Locked Loop）。对于定时同步，我们将分析各种定时恢复算法，如早期-迟后采样法（Early-Late Gate）和最佳同步方法。此外，本书还将对数字通信系统的整体架构进行概述，从基带信号处理到射频前端，再到接收端的回放，帮助读者建立一个完整的系统概念。我们将简要提及一些实际通信系统中的关键技术，例如多址接入技术（FDMA、TDMA、CDMA）以及它们的组合应用。 本书适合于电子工程、通信工程、计算机科学以及其他相关领域的学生、研究人员和工程师。通过系统学习本书内容，读者将能够深刻理解数字通信系统的设计原理、关键技术和性能评估方法，为进一步深入研究或实际工程应用打下坚实的基础。

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这本书的排版和印刷质量达到了专业出版物的水准，这一点在技术书籍中尤其重要。色彩的运用恰到好处，那些用于区分不同信道或协议层的颜色编码，在保持视觉舒适度的同时，极大地增强了信息的可读性。我注意到，作者在引用ITU-T标准时，引用得非常精准，这为内容提供了坚实的权威性基础。最让我印象深刻的是，作者似乎对读者的“认知负荷”有非常精心的管理。在讲解复杂的帧结构和复用技术时，他会适当地插入一些历史背景或者工程上的取舍考量，这使得那些纯粹的技术细节不再是孤立的数据点，而是具有了实际的工程意义。这种叙事方式有效地帮助我构建了一个立体化的知识结构，我不再只是记住“是什么”，而是真正理解了“为什么是这样设计”。对于想深入研究电信演进史的爱好者来说，这本书也是一本非常好的补充读物，因为它清晰地勾勒出了数字交换技术发展的一个重要里程碑。

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说实话，我原本对这类偏向于“解读”性质的书籍抱有一种审慎的态度，总担心内容会过于浅显或流于表面，但这本书完全颠覆了我的预期。它在保证概念通俗易懂的前提下，对ISDN在不同网络环境下的融合应用场景进行了极其深入的探讨。比如，它对窄带网络向宽带演进过程中，ISDN所扮演的过渡角色，以及在企业语音交换（PBX）集成方面的最佳实践，都有着独到的见解。书中对于数据链路层和网络层之间的交互机制的阐述，展现了作者深厚的功底，特别是对D信道的使用效率优化，提供了好几个非常实用的思考角度。我特别欣赏作者在分析故障排除案例时的那种务实态度，它不仅仅罗列了可能出现的问题，更重要的是，它提供了基于图解的诊断流程图，这对于一线维护人员来说，简直是无价之宝，能大幅缩短定位问题的耗时。这种从理论深度到实践指导的完美平衡，使得这本书的价值远超一般的入门指南。

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这本书的装帧设计真是一绝，封面那种沉稳又不失现代感的蓝色调，搭配着清晰简洁的标题字体，立刻就让人觉得这不是一本枯燥的技术手册，而是精心打磨的作品。初次翻开时，我就被那种对复杂概念抽丝剥茧的讲解方式所吸引。它似乎有一种魔力，能把那些原本像迷宫一样让人头疼的ISDN协议栈结构，通过精妙的图示和逻辑清晰的文字，化为一目了然的清晰路径。尤其是那些对基本接入速率（BRI）和主速率（PRI）的对比分析，简直是教科书级别的展示，每一个时序图和数据流向图都标注得极其到位，即便是初次接触这个领域的新人，也能通过这些可视化工具，迅速建立起对数字网络核心概念的整体认知框架。作者在解释信令流程时，那种层层递进的叙述节奏把握得非常好，既有宏观的架构总览，又不乏对Q.931等关键协议细节的深入剖析，让读者在理解全局的同时，也能抓住技术实现的关键点。阅读体验非常流畅，完全没有那种被生硬的技术术语堆砌而产生的阅读疲劳感，更像是在一位经验丰富的工程师的带领下，进行一次系统而愉快的技术漫游。

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阅读完前几章后，我强烈感觉到作者是一位真正浸淫在网络工程一线多年的专家，其洞察力非同一般。他对于ISDN在特定垂直行业（比如金融和医疗数据传输）中的特殊需求和相应的定制化解决方案的描述，简直是神来之笔。书中对B信道承载语音和数据业务时的QoS保障机制的细致分析，远超出了我过去阅读的任何一本同类书籍。特别是对网络侧的计费和管理接口的介绍，虽然是相对枯燥的部分，但作者依然能用清晰的流程图将其梳理得井井有条，让读者明白业务是如何被准确计量的。这种对全局视角和微观细节把握的精准拿捏，使得这本书的实用价值极高。它不仅是学习ISDN技术的工具书，更像是一份关于窄带数字通信系统设计哲学的深度解读。

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这本书的价值在于其对“系统”的整体把握，它不仅仅在讲解单个协议模块，更是在展示这些模块如何协同工作，共同构成一个稳定、可靠的通信网络。我特别欣赏作者在介绍网络层地址映射和路由选择时所采用的类比手法，非常巧妙地降低了理解难度。读完全书，我最大的收获是建立了一种严谨的系统思维方式，即任何一个技术点的优化都必须考虑到对整个端到端通信质量的影响。那些关于网络拥塞控制和信令错误恢复的讨论，体现了作者在面对真实世界网络复杂性时的深刻思考。总而言之，这是一本结构严谨、内容详实、并且在阅读体验上极为友好的技术著作，对于任何需要与老一代数字通信架构打交道的工程师或学者来说，都是一本值得珍藏的案头参考书。

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