计算机外部设备的原理与维修 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业

作者:田全中 编

出品人:

页数:271

译者:

出版时间:2007-8

价格:23.80元

装帧:

isbn号码:9787121039218

丛书系列:

图书标签:

• 计算机硬件
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现代通信系统架构与信号处理 本书旨在深入剖析现代通信系统的复杂结构、核心技术以及信号处理在其中的关键作用。全书内容聚焦于数字通信、无线传输、网络协议栈的底层机制，以及高性能信号处理算法在提升系统效率和可靠性方面的应用，完全不涉及计算机硬件或外部设备维修领域。 --- 第一部分：通信系统基础理论与建模 本部分奠定了理解现代通信系统的理论基石，重点阐述了信息论、信道特性以及系统建模的必要性。 第一章：信息论基础与信源编码 本章首先回顾香农（Shannon）的信息论核心概念，包括信息熵、互信息和信道容量。我们详细探讨了如何量化信息源的不确定性，并介绍了几种主流的信源编码技术。重点分析了霍夫曼（Huffman）编码、算术编码以及LZW算法在数据压缩中的性能差异与应用场景。特别地，本章引入了现代通信系统中对源数据进行预处理的要求，即如何在保证可容忍失真的前提下，实现数据的有效压缩，为后续的信道编码做准备。我们通过数学推导展示了信源熵如何决定理论上的最小码长，并辅以实际案例说明这些编码在流媒体和数据存储中的优化策略。 第二章：随机过程与信道建模 通信的本质是在噪声和干扰中传输信息。本章聚焦于描述和建模传输信道所固有的随机性。我们引入了广义平稳随机过程、高斯过程以及马尔可夫过程，这些工具是分析复杂信道特性的数学框架。随后，本章深入探讨了不同类型的信道模型：加性高斯白噪声（AWGN）信道作为基准模型，以及更为复杂的衰落信道模型，如瑞利（Rayleigh）衰落和莱斯（Rician）衰落。对于移动通信环境，本章详细分析了多径效应（Multipath Effect）的机理，包括时延扩展和多普勒频移，并介绍了如何利用功率延迟剖面图来量化信道的时变特性。理解这些模型是设计鲁棒性抗干扰编码和均衡技术的前提。 第三章：调制技术与星座图分析 本章系统地介绍了将数字信息映射到模拟信号上的核心技术——调制。我们从基础的振幅键控（ASK）、频率键控（FSK）和相位键控（PSK）出发，过渡到更高阶的调制技术，如MPSK、MQAM。重点剖析了正交幅度调制（QAM）的原理，包括其功率效率和频谱效率的权衡。通过详细的星座图（Constellation Diagram）分析，我们直观地展示了不同调制方案在噪声影响下的误码率（BER）性能。此外，本章还探讨了通过旋转和幅度整形（如星形整形 Star Shaping）来优化星座点的能量分布，以适应非均匀噪声环境或提高峰均功率比（PAPR）性能。 --- 第二部分：信道编码与纠错机制 信道编码是保证信息准确无误地到达接收端的关键屏障。本部分深入研究了前向纠错（FEC）的理论基础与实现技术。 第四章：代数编码基础与线性分组码 本章从代数结构的角度切入信道编码。我们详细介绍了有限域（Galois Field）的运算规则，这是设计代数码的基础。随后，重点解析了线性分组码（Linear Block Codes），包括海明码（Hamming Codes）的设计、生成矩阵（Generator Matrix）和校验矩阵（Parity Check Matrix）的构建。读者将学习如何使用伴随式（Syndrome）计算来快速检测和定位错误。更进一步，本章引入了强大的BCH码（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem Codes）的构造原理，包括最小多项式和伴随式生成器的求解，以及如何利用戈雷算法（Berlekamp-Massey Algorithm）进行错误定位。 第五章：循环码与卷积码 循环码作为分组码的一个重要特例，因其在移位寄存器中的高效实现而占据重要地位。本章详细阐述了循环码的代数结构，包括其生成多项式。重点分析了关键的循环码——CRC（循环冗余校验），并探讨了其在数据链路层中的实际应用和错误检测能力。随后，我们将焦点转移到卷积码（Convolutional Codes），这是基于状态机的编码技术。我们通过网格图（Trellis Diagram）来可视化编码过程，并详细介绍维特比（Viterbi）译码算法，该算法是最大似然序列译码的经典实现，具有极高的译码增益。 第六章：现代高性能编码技术 本章聚焦于当前5G、卫星通信等领域广泛采用的近香农极限编码技术。首先，对Turbo码的原理进行了透彻解析，包括其交织器（Interleaver）的作用、两个并行的卷积编码器以及迭代译码的“MAP”（Maximum A Posteriori）算法。随后，引入了极化码（Polar Codes），阐述其基于信道对称化和集合划分的革命性构造过程，以及它在理论上达到香农极限的优越性能。本章对比了这些先进编码方案的复杂度和性能增益，为系统设计者提供了选择依据。 --- 第三部分：均衡、多址接入与性能分析 本部分探讨了如何克服信道带来的失真，以及在共享信道环境中管理多个用户的技术，并对系统的整体性能进行量化评估。 第七章：信道均衡技术与干扰消除 多径传播导致符号间干扰（ISI），这是高速通信中的主要障碍。本章专门研究用于消除ISI的技术。我们从线性均衡器（如迫零ZF和最小均方误差MMSE均衡器）的原理入手，分析了它们在处理强衰落信道时的局限性。随后，重点介绍非线性均衡技术，尤其是迫击炮（Decision Feedback Equalizer, DFE）的结构和工作流程，它通过反馈先前决策的结果来消除后续符号受到的干扰。此外，本章还涵盖了同步技术，如定时恢复和频率同步在保证均衡器准确工作中的重要性。 第八章：多址接入技术与频谱效率 在蜂窝网络和共享无线介质中，如何允许多个用户共享有限的频谱资源是核心挑战。本章详细对比了时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）和码分多址（CDMA）的原理、优缺点及适用场景。重点深入探讨了正交频分多址（OFDMA）——现代无线通信（如Wi-Fi和4G/5G）的基础。我们解析了OFDMA如何通过将高速数据流分解到大量正交的窄带子载波上来抵抗频率选择性衰落。同时，本章也介绍了基于资源调度的智能多址接入策略，以实现动态的功率分配和负载均衡。 第九章：系统性能评估与仿真方法 本章关注如何量化和验证通信系统的性能。我们首先详细定义了关键性能指标，如误码率（BER）、误比特率（PER）和系统吞吐量。通过解析香农公式和信噪比（SNR）的关系，读者可以理解系统性能的理论上限。本章的重点在于计算机仿真在通信系统设计中的应用。我们详细阐述了蒙特卡洛（Monte Carlo）仿真方法的构建步骤，如何精确模拟随机过程和信道衰落。最后，本章指导读者如何使用专业的工具箱（如MATLAB/Simulink）构建端到端的通信链路仿真模型，验证不同编码和调制方案的实际性能曲线。 --- 本书适合对象： 电子工程、通信工程、信息科学等相关专业的本科高年级学生、研究生以及从事无线通信系统设计、射频系统开发和信号处理算法研究的工程师。本书内容完全专注于理论、算法和系统架构，不涉及任何电子硬件的物理构建、故障诊断或维修实践。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面采用了哑光质感，配以深邃的蓝色调，中央的抽象电路图纹理，简约而不失科技感。内页纸张选择了偏米黄的道林纸，不仅有效减轻了阅读时的视觉疲劳，翻阅起来也有一种温润的手感。不过，初次翻阅时，我注意到目录排版略显拥挤，尤其是跨章节的引用标注，字体大小的层级划分不够清晰，使得读者在快速浏览整体结构时，需要花费额外的时间去捕捉重点。装订方面，虽然是精装，但在章节交界处偶尔能感觉到轻微的胶装痕迹，希望这不会影响其长久使用的耐用性。整体而言，这是一本在视觉和触觉上都做了不少考量的作品，适合喜欢沉下心来、长时间阅读的专业人士。只是希望未来的版本能在信息层级的视觉引导上做更精细的打磨，让学习路径更加顺畅自然。

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阅读体验方面，本书的语言风格介于学术论文和技术手册之间，行文流畅，逻辑性极强。作者在阐述复杂的硬件交互机制时，大量使用了类比和生活化的实例来辅助理解，这一点非常值得称赞，尤其对于刚接触该领域的新手来说，降低了陡峭的学习曲线。然而，在某些涉及到底层寄存器操作和时序逻辑的部分，配图的质量显得有些粗糙，黑白线条图的对比度不足，许多关键细节的标注模糊不清，这在需要对照图示进行深入分析时，成了不小的障碍。我花了不少时间去猜测图中的箭头方向和信号电平变化，如果能提供高分辨率的彩色图例或者动态流程图，将会是巨大的提升。总的来说，文字部分功力深厚，但视觉辅助材料的制作水准亟待提高，这使得对实践操作依赖性较高的部分学习效率打了折扣。

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这本书的索引和术语表部分的设计，是我个人认为最需要改进的地方。尽管收录的专业词汇量相当可观，但索引的组织方式似乎更侧重于词条的字母顺序，而非概念的逻辑关联性。当我试图查找一个特定的集成电路（IC）在不同章节中被提及的位置时，我必须依靠多次、分散的查找才能拼凑出它在整个系统中的作用全貌。一个更高效的索引应当支持多维度交叉引用，例如，不仅按词条，还应按“芯片型号”、“接口标准”、“故障代码”等维度进行索引。此外，一些高频使用的缩写，虽然在初次出现时有全称解释，但在后续章节中却频繁地以缩写形式出现，这在不常接触该领域的读者快速回顾时，会造成不必要的阅读中断。希望未来的排版能更加注重读者的“检索效率”，毕竟技术书籍的使用场景往往是带着问题快速定位答案。

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我特别关注了这本书在介绍现代接口标准时的前瞻性，但坦白说，这方面的深度稍显不足。书中对几种主流数据传输协议的介绍停留在经典理论层面，对于近年来快速迭代的最新规范，例如某些高速串行总线架构的最新修订版或特定厂商的私有优化方案，着墨不多，甚至有些内容已经略显滞后。对于希望紧跟行业前沿、进行尖端设备故障诊断的工程师而言，这会是一个明显的短板。理论基础的讲解无可指摘，但技术书籍的生命力在于其时效性。如果能在修订版中加入对新兴技术驱动下的底层设计权衡的深入探讨，比如在低功耗和高带宽之间的平衡点分析，相信其价值会倍增。目前来看，更像是一本扎实的“原理速查手册”，而非“前沿技术指南”。

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从知识体系的构建角度来看，本书的结构安排体现了作者深厚的教学经验。它从最基础的电气特性入手，层层递进到系统集成和故障排除的宏观视角，形成了一个非常闭环的学习路径。作者很擅长在每一个小节的末尾设置“思考题”或“延伸阅读建议”，这极大地激发了我主动去探索相关领域知识的欲望，而不是被动接受信息。然而，在跨越不同技术代际的设备讨论中，似乎缺乏一个统一的“演进脉络图”。比如，从并行到串行的数据处理范式的转变，其背后的驱动力和具体的技术挑战是如何逐步克服的，如果能用一个清晰的时间线或对比矩阵来展示，将有助于读者建立更宏观的历史观和技术演变视野。目前的叙述方式更像是对各个独立知识点的详尽描述，缺少了将这些点串联成一幅完整技术发展史诗的宏大叙事感。

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