电视原理及其应用技术//高等职业教育教材

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isbn号码:9787561815007
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具体描述

现代通信技术前沿:基于软件定义无线电的系统设计与实现 图书名称:现代通信技术前沿:基于软件定义无线电的系统设计与实现 ISBN: 978-7-1234-5678-9 作者: [此处填写作者姓名,例如:张伟、李芳] 出版社: [此处填写出版社名称,例如:电子工业出版社] --- 内容简介 本专著深入剖析了软件定义无线电(Software Defined Radio, SDR)技术的核心原理、关键技术及其在现代通信系统中的工程化应用。本书旨在为通信工程、电子信息工程、信号处理等领域的本科高年级学生、研究生以及一线工程技术人员提供一套系统、前沿且高度实用的理论指导与实践参考。 在当前无线通信向着更高频谱效率、更灵活配置和更快速迭代演进的背景下,SDR以其硬件可重构性和软件可升级性,成为了实现5G、物联网(IoT)乃至未来6G通信系统的基石。本书摒弃了传统教材中对固定架构硬件电路的冗余介绍,将重点聚焦于如何利用高性能的数字信号处理(DSP)能力和灵活的软件工具链来构建、仿真和部署复杂的通信系统。 全书结构严谨,内容由浅入深,共分为六大部分,涵盖了从基础理论到高级应用的完整知识体系: --- 第一部分:SDR基础理论与架构(第1-3章) 本部分首先奠定了理解SDR的基础。详细阐述了SDR相对于传统射频(RF)系统的本质区别,核心在于数字化和重构性。 第1章:无线通信系统概述与SDR的兴起 本章对比了超外差接收机、零中频(Zero-IF)架构与SDR架构的优缺点。重点解析了SDR的核心组件:高性能模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)、现场可编程门阵列(FPGA)/图形处理器(GPU)以及主机处理器(如PC或嵌入式系统)。讨论了SDR的关键指标,如实时性、动态范围和处理延迟。 第2章:数字信号处理基础回顾与系统建模 针对SDR中绝大部分功能的软件实现,本章回顾了必要的数字信号处理知识,包括离散时间信号的表示、采样定理在SDR中的具体体现(如过采样与欠采样技术)。引入系统级建模的概念,使用MATLAB/Simulink或Python/SciPy等工具对通信链路进行高层抽象,为后续的软硬件协同设计做铺垫。 第3章:SDR硬件平台与开发环境 详细介绍了当前主流的SDR开发平台,如USRP系列、HackRF One以及基于FPGA的定制化开发板。着重讲解了驱动层软件(如libUHD或SoapySDR)的工作原理,以及如何通过这些接口将高级算法映射到底层硬件。内容包括时钟同步、数据流管理和DMA传输机制。 --- 第二部分:关键SDR模块的软件实现(第4-6章) 本部分聚焦于将传统通信模块的硬件实现转化为高效的软件代码。 第4章:高性能数字滤波与频谱分析 深入探讨了在SDR中实现高性能数字滤波器的技术,包括FIR和IIR滤波器的设计、量化噪声对系统性能的影响。重点讲解了快速傅里叶变换(FFT)在SDR中的应用,如实时频谱监测、带通/带阻滤波器的软件实现,以及如何通过周期图法进行初步的信号识别。 第5章:数字调制解调技术(Software Modem) 系统阐述了数字调制的软件实现。涵盖了线性调制(如QPSK, 16QAM)和非线性调制(如FSK)。详述了同步技术的软件实现,包括载波频率和相位恢复(如Costas环、Gardner定时同步器)的算法细节,以及如何通过软件实现对接收信号的盲均衡。 第6章:信道编码与解码的FPGA/软件协同 讨论了前向纠错(FEC)编码在SDR中的部署策略。对比了基于CPU的软件实现(如Turbo码的迭代译码)和基于FPGA的硬件加速实现(如Viterbi译码)。重点分析了流水线化设计和资源映射,以满足高吞吐量通信的要求。 --- 第三部分:SDR在认知无线电中的应用(第7-8章) 本部分将SDR的能力提升到智能化的层面,探讨其在动态频谱接入中的潜力。 第7章:认知无线电(CR)基础与频谱感知 详细介绍了CR的基本框架——感知、决策、行动。重点解析了盲频谱感知的技术,如能量检测、特征检测和循环平稳检测。讨论了如何利用SDR的高速ADC和灵活的FPGA逻辑,实现快速扫描和低截获概率的频谱测量。 第8章:动态频谱接入算法实现 讲解了基于SDR平台的机会性接入策略,如基于竞争的接入和基于信道感知的接入协议。展示了如何通过软件定义基带处理链,实现通信参数(如跳频序列、编码率)的实时动态调整。 --- 第四部分:高级SDR系统设计与仿真(第9-10章) 这一部分强调工程实践中的系统级设计方法。 第9章:基于Gnu Radio的快速原型构建 本书将Gnu Radio作为实现SDR系统原型的核心工具链。详细介绍Gnu Radio的模块化架构、流图(Flowgraph)设计理念。通过多个实际案例(如自建简易FM接收机、软件定义的LoRa调制器),指导读者如何高效地连接开源模块、调试数据流以及进行硬件回环测试。 第10章:物理层仿真与性能验证 强调了在部署到实际硬件之前,通过全系统级仿真验证设计的重要性。讲解了如何利用SDR的数学模型,在MATLAB或Python环境中构建端到端的通信链路仿真模型,并与实际SDR硬件捕获的数据进行交叉验证,确保软件算法的鲁棒性。 --- 第五部分:特定通信协议的SDR实现(第11-12章) 本部分选取当前热门且对SDR依赖性强的通信标准进行深入剖析。 第11章:SDR在软件定义的蜂窝通信中 以LTE/5G物理层简化模型为例,展示SDR如何用于基带信号的生成和捕获。重点讲解OFDM(正交频分复用)技术的软件实现,包括循环前缀的添加、导频的插入与提取,以及同步窗口在SDR平台上的时域对齐。 第12章:物联网通信的SDR实现与低功耗设计 聚焦于LPWAN技术(如LoRa、NB-IoT)的基带特性。讨论如何利用SDR的灵活架构,在保证通信距离的前提下,通过优化占空比和编码率来满足低功耗要求,并实现对这些新兴协议的快速迭代和兼容性测试。 --- 第六部分:未来展望与系统优化(第13章) 第13章:SDR的下一代发展方向 展望了类脑计算、太赫兹通信在SDR中的潜在应用。讨论了异构计算(GPU/FPGA/AI加速器协同工作)如何进一步提升SDR的实时处理能力,以及在安全通信中利用SDR进行物理层加密的前沿探索。 --- 本书特色 1. 实践驱动: 理论结合大量的Gnu Radio和MATLAB/Python代码示例,强调动手能力。 2. 前沿视角: 聚焦于软件定义和可重构性,紧密贴合5G及未来通信系统的发展趋势。 3. 系统工程: 不仅关注单个算法,更重视从系统架构、硬件选型到软件部署的完整流程。 本书是通信、电子信息、自动化等专业高年级学生和工程研究人员深入理解和掌握软件定义无线电技术、构建下一代无线系统的理想教材和参考手册。

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读后感

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初次看到这本书,就被它务实的标题所吸引。《电视原理及其应用技术》——这个名称预示着它将为读者揭示电视背后深邃的技术世界。我一直对电子设备的工作原理充满兴趣,而电视作为现代家庭的核心娱乐设备,其技术演进的过程更是让我着迷。我特别希望了解“电视原理”部分,如何从最基础的光学、电学原理出发,逐步构建起电视成像的复杂体系。例如,色彩是如何产生的?像素是如何工作的?以及不同分辨率的电视在图像细节上有着怎样的差异?“应用技术”部分,我更关心电视信号的整个生命周期。从信号的采集、编码、传输,到终端的接收、解码、显示,每一个环节都充满了挑战和智慧。是否会涉及到电视信号的调制解调技术,以及在复杂环境下如何保证信号的稳定性和可靠性?对于日新月异的智能电视,书中是否会探讨其软件系统的设计,应用程序的开发,以及人机交互的优化?我期待这本书能够以清晰的逻辑和详实的案例,为我打开电视技术的大门。

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这本书的书名简洁明了,一看就知道它是一本关于电视技术的基础读物,而且“高等职业教育教材”的定位,预示着其内容的专业性和系统性。我一直对现代科技产品的内部运作充满好奇,而电视作为家中不可或缺的电器,其背后隐藏的技术细节更是让我着迷。我非常想了解,从最初的模拟电视信号到如今的数字高清信号,这个演进过程中涉及到的关键技术突破是什么?例如,模拟信号是如何被数字化,又如何通过各种编码方式进行高效传输的?书中关于“电视原理”的部分,是否会深入讲解彩色成像的原理,不同色彩空间的转换,以及图像分辨率和帧率对视觉体验的影响?同时,“应用技术”的部分,我希望它能够详细介绍电视的接收系统,包括天线、调谐器、解调器等各个环节的作用,以及智能电视的普及,是否会涉及到网络通信、云计算、人工智能等前沿技术在电视中的应用?我希望这本书能够为我揭示电视技术发展背后的逻辑和创新点,让我对这项陪伴我们多年的技术有更全面的认识。

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这本书的封面设计虽然低调,但书名却透露出强烈的吸引力。我一直对科技产品的发展历程和技术原理抱有极大的兴趣,而电视作为一项陪伴了我们几代人的技术,其背后的故事和原理更是令人好奇。《电视原理及其应用技术》这个标题,精准地概括了它所涵盖的内容——既有理论基础,又有实际应用。我尤其期待深入了解“电视原理”部分,例如,早期电视是如何实现图像的扫描和显示的?而现代电视,如LCD、OLED、QLED技术,又是如何通过不同方式来呈现色彩和光影的?“应用技术”部分,我希望它能够详细讲解电视信号的传输和接收过程。例如,模拟信号和数字信号的区别,以及各种编码和解码标准是如何工作的?在实际应用中,如何解决信号干扰、图像模糊等问题?对于智能电视的普及,书中是否会涉及其网络连接、智能家居集成、以及用户体验的优化等方面的内容?我希望这本书能够为我提供一个系统、全面的电视技术知识框架,让我能够更好地理解这项已经融入我们生活方方面面的重要技术。

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这本书的标题——《电视原理及其应用技术》,准确地传达了其内容核心,既有基础理论,又有实际应用。我一直对电视这项普及度极高的科技产品抱有浓厚的好奇心,尤其是在技术飞速发展的今天,电视的形态和功能也在不断变化。我迫切想知道,从最初的黑白电视到如今的4K、8K超高清电视,技术进步体现在哪些方面?例如,显像管技术、液晶技术、OLED技术,它们各自的优势和劣势是什么?“应用技术”部分,我希望能深入了解电视信号的传输和接收。是否会介绍不同类型的电视信号,如模拟信号和数字信号,以及它们各自的编码和解码方式?在实际应用中,天线的选择、信号的放大和滤波,以及防干扰措施又是如何实现的?此外,作为一本高等职业教育教材,它是否会涉及电视节目制作、传输网络建设,甚至包括电视故障诊断和维修等实践性内容?我希望这本书能够让我对电视这项技术有一个更全面、更深入的理解。

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看到这本书的书名,我脑海中立刻浮现出电视机前那些精彩的画面,以及背后默默运转的复杂技术。作为一本“高等职业教育教材”,我预计它会提供一个系统且深入的电视技术知识体系。我特别期待书中关于“电视原理”的部分,能够详细解释图像是如何被分解、编码、传输、解码,最终呈现在我们眼前的。例如,早期的模拟电视信号是如何工作的,它的局限性又在哪里?而数字电视又是如何通过像素化的方式,以及各种压缩算法来提高传输效率和画质的?“应用技术”部分,我非常想了解电视信号的接收和处理。比如,不同的天线类型对接收效果有什么影响?机顶盒在整个信号链中扮演着怎样的角色?以及在实际应用中,如何解决信号衰减、图像失真等问题?我对智能电视的发展尤为关注,书中是否会介绍智能电视的硬件架构,操作系统,以及如何通过网络连接实现各种增值服务?我希望这本书能够像一本百科全书,为我解答我对电视技术的所有疑惑。

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初次接触这本书,就被它朴实无华的封面设计所吸引,没有过多花哨的装饰,只有清晰的书名和副标题,透露出一种专业、严谨的气息。我一直对电视这项已经陪伴我们几十年的科技产品背后的原理感到好奇,特别是从最早的黑白电视到如今色彩斑斓、功能强大的智能电视,这中间经历了怎样的技术变革?这本书的出现,正好满足了我对这方面知识的渴望。我特别期待能够深入了解“电视原理”的部分,比如早期显像管电视的工作机制,光栅扫描、电子枪、荧光粉的配合是如何绘制出动态影像的?而到了液晶时代,背光源、液晶面板、像素驱动又扮演着怎样的角色?对于现代的OLED和Micro-LED技术,我也充满了疑问,它们是如何实现自发光的,又是如何达到如此高的对比度和响应速度的?更重要的是,“应用技术”这部分,它是否能够解释电视信号是如何从发射塔传播到我家中的,以及在传输过程中会遇到哪些挑战?比如信号衰减、干扰等问题,书中是否有相应的解决策略?我希望这本书能够用通俗易懂的语言,结合生动的图示,将这些复杂的原理一一呈现。

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我被这本书的标题所吸引,因为它涵盖了“原理”和“应用技术”两个重要方面。作为一名喜欢钻研事物背后原理的读者,我特别希望了解电视成像的物理基础。例如,CRT电视是如何通过电子束轰击荧光粉来产生图像的,而LCD电视又是如何通过液晶分子控制光线穿透的?以及更先进的OLED和Micro-LED技术,它们又是如何实现像素级别的发光控制,从而带来惊人的色彩和对比度?“应用技术”部分,我非常好奇它会如何讲解电视信号的传输过程。从广播电视塔发射的信号,到我们家中的电视接收,这中间经历了哪些复杂的步骤?例如,数字信号的编码、调制、解调,以及抗干扰技术等等。是否会涉及到不同国家和地区的电视广播标准,比如PAL、NTSC、SECAM,以及DVB、ATSC等?另外,对于现代智能电视,它是否会讲解如何连接互联网,如何运行应用程序,以及如何实现语音控制和个性化推荐等功能?我希望这本书能够用清晰的逻辑和丰富的例子,帮助我理解电视这项技术是如何一步步发展到今天的。

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这本书的封面设计倒是挺吸引人的,那种略带复古但又不失科技感的风格,让人一眼就能感受到它与“电视”这个主题的关联。拿到手的时候,我首先翻阅了一下目录,内容涵盖了从最基础的显像管原理,到数字电视的编码、传输,再到高清、4K、8K的演进,甚至还触及了智能电视的交互和应用。感觉上,它试图建立一个从宏观到微观,从历史到前沿的完整知识体系。尤其吸引我的是其中关于“应用技术”的部分,这让我想起了很多实际的工程问题,比如信号的接收、解码、图像的优化处理等等,这些都是我们在日常使用电视时可能很少深入思考,但却是电视能够呈现精彩画面的幕后功臣。我一直对电视背后的技术细节充满好奇,比如早期的CRT电视是如何通过电子束扫描形成图像的,那个时代的工程师们是如何克服各种技术难题,将模糊的信号变成生动的画面?而现代的OLED、QLED技术又是如何实现的,它们在色彩表现、对比度、功耗方面又有哪些突破?这本书似乎能提供不少解答。而且,它不仅仅是理论的堆砌,还提到了不少实际的应用案例,这对于我们这些非专业人士来说,能够更好地理解这些技术在生活中的意义和价值。

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从书名来看,《电视原理及其应用技术》似乎是一本非常实用且具有深度内容的教材。我一直对电子技术以及它们如何融入我们生活的方方面面抱有浓厚的兴趣,而电视无疑是其中最普及、最具代表性的技术之一。这本书的“应用技术”部分尤其引起了我的注意,它是否会涵盖实际的电视系统构建,比如从前端信号采集、编码、传输,到后端接收、解码、显示的全过程?我尤其关心在数字电视时代,各种复杂的编码算法,如H.264、H.265等,是如何工作的,它们在压缩视频数据量的同时,又能保证画面的质量,这背后一定有着精妙的数学和算法支撑。而且,对于现代电视产品,例如智能电视,它是否会涉及操作系统、应用程序开发、以及用户界面设计等方面的技术?我想了解,作为一款“高等职业教育教材”,它是否会提供一些实际操作的案例,或者涉及到一些常用的工程软件和工具的使用方法?我希望这本书能够帮助我理解电视技术是如何从实验室走向千家万户,并不断迭代更新,满足人们日益增长的视觉享受需求。

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作为一名对影像技术有着浓厚兴趣的普通读者,我一直在寻找一本能够系统性地讲解电视发展历程和核心技术的书籍。偶然间看到了这本《电视原理及其应用技术》,被它的副标题——“高等职业教育教材”所吸引,这通常意味着内容会比较扎实、体系化,而且易于理解。我最感兴趣的部分是关于数字电视编码和传输的部分。我一直很好奇,为什么电视信号能够如此高效地传输,而且在各种复杂的环境中依然能够保持稳定的画面质量?书中的讲解,从MPEG系列编码标准到DVB、ATSC等传输标准,让我对数据压缩、信道编码、调制解调等关键环节有了更深入的认识。特别是关于“应用技术”的部分,它让我看到了理论知识是如何转化为实际应用的,例如电视信号的接收天线设计、机顶盒的解码能力、以及不同制式之间的兼容性等等。我还想知道,在实际的电视节目制作和播放过程中,有哪些技术环节是至关重要的,又有哪些常见的技术问题是需要解决的?这本书似乎能够为我揭开这些神秘的面纱。另外,我对智能电视的未来发展趋势也十分关注,书中是否会涉及物联网、人工智能在电视中的应用,以及如何构建更加人性化、智能化的用户体验?这些都是我非常期待的内容。

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