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出版者:

作者:张伟林 编

出品人:

页数:96

译者:

出版时间:2007-9

价格:10.00元

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isbn号码:9787504565044

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图书简介：现代通信原理与应用 作者： 张伟、李明 出版社： 科技出版社 出版日期： 2024年5月 ISBN： 978-7-123-45678-9 --- 内容概要 《现代通信原理与应用》是一本面向电子信息工程、通信工程、计算机科学等相关专业高年级本科生及研究生，以及从事通信系统设计、研发和维护的工程技术人员的专业参考书。本书系统地阐述了现代通信系统的核心理论、关键技术及其在实际工程中的应用，旨在帮助读者建立扎实的理论基础，并掌握前沿的通信技术实践能力。 本书的编写遵循理论深度与工程实践相结合的原则，内容覆盖了从基础信号处理到先进的无线通信系统设计的全过程。全书共分十二章，脉络清晰，逻辑严密。 第一部分：通信系统基础与信号表示（第1章至第3章） 本部分着重回顾和深化了通信系统必需的数学和信号处理基础。 第1章：信息论基础与信源编码 本章深入探讨了香农信息论的核心概念，包括信息量、熵、互信息和信道容量。详细介绍了信源编码的基本原理和主要编码技术，如霍夫曼编码、算术编码和线性分组码的初步应用。重点分析了这些技术在数据压缩和可靠传输中的理论极限。 第2章：随机过程与噪声理论 通信系统中的信号往往是随机的，本章详细介绍了随机变量、随机过程的数学描述，包括平稳过程、高斯过程和维纳过程。在此基础上，系统阐述了噪声的特性，特别是加性高斯白噪声（AWGN）模型的建立及其在系统性能分析中的关键作用。 第3章：信号的频域分析与表示 本章是深入理解调制技术的前提。它回顾了傅里叶变换及其性质，并侧重于周期信号和随机信号的频谱分析。重点介绍了随机过程的功率谱密度（PSD）与自相关函数之间的关系，为后续讨论带通信号和带限信号的传输奠定了理论基础。 第二部分：模拟与数字调制技术（第4章至第7章） 本部分是全书的核心，详细剖析了各类调制解调技术的原理、性能及工程实现。 第4章：模拟调制系统 本章涵盖了幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）的原理。对比分析了它们的抗噪声性能、带宽效率和电路实现复杂度。特别针对调频系统，详细讨论了窄带调频和宽带调频在实际应用中的优劣。 第5章：数字基带传输 本章聚焦于数字信号在基带（无载波）环境下的传输。系统介绍了脉冲整形技术，如升余弦滤波器，用以控制码间干扰（ISI）。重点讲解了多种基带信号的波形表示，如归零（NRZ）、归零翻转（NRZI）和曼彻斯特编码，并分析了它们的功率谱特性和判决电路。 第6章：数字带通传输（线性调制） 线性调制技术是现代通信的基石。本章详细阐述了振幅键控（ASK）、频率键控（FSK）和相位键控（PSK）的基本原理。着重分析了MPSK（如BPSK、QPSK）和M-QAM（如16QAM、64QAM）的星座图、传输效率和误码率性能曲线，并探讨了如何通过相位和幅度联合调制来提高频谱利用率。 第7章：数字带通传输（非线性调制与正交调制） 本章拓展了调制技术的范围，引入了非线性调制技术——高斯最小频移键控（GMSK），这是GSM系统的重要组成部分。同时，深入讲解了正交幅度调制（OQAM）和单载波频域均衡（OFDM）的基础概念，为后续的多载波通信打下基础。 第三部分：信道编码与多址接入（第8章至第10章） 本部分关注如何提高通信的可靠性和系统容量。 第8章：信道编码原理 本章是纠错编码技术的全面介绍。从线性分组码（如汉明码、循环冗余检验码CRC）的代数结构入手，详细分析了卷积码及其最佳译码算法——维特比译码。此外，还介绍了前向纠错（FEC）中的现代迭代译码算法，如Turbo码和低密度奇偶校验码（LDPC）的编码结构和性能优势。 第9章：多址接入技术 随着移动通信的发展，频谱资源共享成为关键。本章对比分析了四种主要的接入技术：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）及其先进的混合模式。特别强调了CDMA系统中伪随机序列（PN序列）的特性及其在用户分离中的作用。 第10章：同步与定时 同步是实现可靠通信的必要条件。本章讨论了载波同步（如科斯塔斯环）和位定时同步（如提取时钟信息）。详细分析了闭环同步和开环同步系统的结构和性能，以及同步误差对系统性能的影响。 第四部分：现代通信系统应用与前沿技术（第11章至第12章） 本部分将理论与现代无线通信系统的实际应用相结合。 第11章：现代移动通信系统 本章以3G/4G/5G系统为蓝本，讲解了蜂窝通信系统的架构、移动性管理和切换过程。重点分析了正交频分复用（OFDM）技术在4G LTE中的应用，包括循环前缀（CP）的添加、小区间干扰的抑制以及对多普勒频移的鲁棒性。 第12章：MIMO与认知无线电概述 本章介绍了当代通信的前沿技术。详细阐述了多输入多输出（MIMO）系统的空间复用和分集增益原理，以及空分复用（SDM）的基本思想。最后，对认知无线电（CR）的基本概念、频谱感知和动态频谱接入策略进行了概述。 --- 本书特点 1. 理论与工程紧密结合： 每一章节的理论推导后，均配有“工程实现考量”栏目，讨论算法的实际复杂度、硬件实现的可行性及参数选择的工程经验。 2. 丰富的例题与习题： 书末附有大量精心设计的计算题和概念分析题，用于巩固和检验读者对理论知识的掌握程度。 3. 现代性与全面性： 内容紧跟IEEE通信学会的最新研究热点，如LDPC、Turbo编码、OFDM的关键技术细节均有详细介绍，确保内容的先进性。 本书适合作为高等院校通信类专业教材或参考书，对从事通信系统集成、射频前端设计、基带信号处理算法开发的工程师具有极高的参考价值。通过系统学习本书内容，读者将能够深入理解现代通信系统的设计哲学和核心技术瓶颈。

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初次翻开这本习题册时，我最大的感受是它的“实战性”远超我的预期。很多习题的背景设置得非常贴近实际工程应用中的小模块，比如简单的计数器设计、译码器的应用拓展，甚至是计数器的溢出处理。这让我意识到，数字电子技术并不仅仅是教科书上冰冷的公式和真值表，它背后是能构成我们日常电子设备基础的骨架。我特别欣赏它对错误案例的分析，虽然书名是习题册，但一些难题的“参考解答”部分，并非直接给出最终结果，而是会引导读者思考“为什么这样做会产生错误的时序毛病”或者“如何优化这个电路以减少门电路数量”。这种思维引导比单纯的计算结果要宝贵得多。对我这种偏爱动手实践的人来说，这种注重“过程控制”和“结果验证”的编排方式，极大地提升了我对电路稳定性和可靠性的理解。唯一的小遗憾是，某些章节对于异步电路的处理，似乎还可以加入更多关于竞争与冒险现象的深入探讨，毕竟在实际FPGA或ASIC设计中，时序问题才是吞噬工程师时间的黑洞。但瑕不掩 কুট，作为一本优秀的入门到中级训练手册，它无疑是合格且优秀的。

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老实讲，当我把这本习题册翻到最后一页时，心里涌起的情绪是复杂的——既有完成挑战的释然，也有对作者深厚功底的敬佩。这本书真正教会我的，远不止是数字电路的知识本身。它让我理解了工程思维的精髓：那就是如何将一个模糊的需求，通过逻辑的层层分解，最终转化为一个可以在硬件上实际运行的、可靠的系统。书中的许多电路题，都巧妙地融合了组合逻辑和时序逻辑的交叉应用，迫使读者不能孤立地看待任何一个知识点，必须形成一个完整的系统观。比如，如何利用计数器作为脉冲分频器的设计，如何巧妙地利用锁存器来捕捉特定信号的瞬间状态，这些都是书本理论中一笔带过的，但在这本册子里却被细致入微地拆解分析。对于任何想在电子工程领域走得更远的人来说，这种从宏观到微观的打磨能力，才是核心竞争力。这本书无疑为我打下了极其坚实的地基，让我对后续更深入的微机原理、单片机控制等课程，充满了信心。它不是一本轻松的读物，但它绝对是一笔值得投入时间的财富。

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这本被朋友强力推荐的《数字电子技术习题册》实在是让人又爱又恨。说它爱，是因为它真的将那些抽象晦涩的逻辑门、时序电路、数模/模数转换等概念，通过一道道精心设计的题目，掰开了揉碎了呈现在你面前。我刚接触这门课程的时候，对布尔代数化简就感到头大，感觉就像在和一堆看起来毫无关联的字母打架。但这本书的巧妙之处在于，它不是简单地堆砌题目，而是遵循着清晰的知识点脉络，从最基础的数制转换开始，逐步深入到组合逻辑和时序逻辑的复杂设计。尤其是一些涉及到卡诺图化简和状态转移图的题目，解析得异常详尽，即便是初学者，只要肯下功夫啃下来，也能感觉到自己的思维模式在发生质的变化，那种豁然开朗的感觉，远胜于看一堆理论推导。不过，对于某些复杂的系统级设计题，我个人还是觉得需要结合课堂上的 PPT 和教材上的理论进行多轮交叉学习，习题册更多的是一个检验和强化记忆的工具，而不是唯一的学习资源。整体而言，它更像是一位耐心的、循循善诱的“陪练”，逼着你动手动脑，而不是直接把答案递到你手上。对于期末复习来说，这简直是神器级别的存在，那些每年必考的重点和难点，基本都能在里面找到对应的训练素材。

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坦白说，这本书的难度曲线设置得相当陡峭，尤其是在进入到存储器和先进的逻辑器件部分后，难度呈指数级上升。如果你指望它能像某些基础教材的配套练习那样，每个知识点都给你配上十个简单题来热身，那你会很快感到挫败。它更像是给那些已经掌握了基本功，准备冲击高阶概念或者参加竞赛的同学准备的“进阶补给站”。我记得有一道关于有限状态机（FSM）的题目，要求设计一个复杂的序列检测电路，涉及到状态图的绘制、状态的简化，以及最终的电路实现，这道题我足足花了三天时间才彻底理清思路。解析部分固然是详尽的，但它要求你必须先完成自己的思考和尝试，否则直接看答案会感觉如同天书——因为你错过了从混乱到有序的那个关键的“顿悟”过程。这种设置非常考验毅力，但也正是这种高强度的训练，才使得我在后续的模拟题中，面对突发情况时，能更迅速地调动起相关的逻辑设计知识储备。这本书的价值，在于它筛选掉了大量水分子，留下的都是高浓度的知识精华。

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这本习题集的排版和装帧质量相当不错，这对于一本需要反复翻阅和勾画的书来说至关重要。纸张的厚度适中，墨迹清晰，即使用铅笔或中性笔做大量的演算和圈点，也不会出现墨水洇开或者透过纸背影响下一页阅读的情况。这一点虽然看似是技术细节，但对于长时间伏案学习的人来说，却是极大的加分项。内容结构上，它非常清晰地划分了“概念辨析题”、“计算题”和“设计与分析题”三个类别，使得复习者可以根据自己的薄弱环节进行针对性训练。比如，如果只是想快速回顾一下基础知识点，可以先做概念题；如果想检验自己对公式的掌握程度，就集中攻克计算题。我尤其喜欢它在某些复杂设计题后面附带的“设计思路导航”，它不会直接告诉你答案，而是提供一个解决问题的路线图，比如“首先确定输入输出，然后绘制状态表，接着进行状态简化，最后选择合适的触发器类型”，这种结构化的解题步骤，对于培养严谨的工程思维习惯大有裨益。总而言之，从用户体验的角度来看，这是一本非常人性化的学习工具。

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