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出版者:

作者:全国通信专业技术人员职业水平考试办公室

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2008-6

价格:48.00元

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isbn号码:9787115185785

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• e4rt
• 通信工程
• 通信技术
• 通信原理
• 无线通信
• 移动通信
• 网络工程
• 信息技术
• 专业技能
• 实务
• 教材

现代通信系统设计与优化 本书系统阐述了现代通信系统从原理到实践的各个环节，旨在为通信工程领域的专业人士和高年级学生提供一套全面、深入的技术参考与实践指南。全书内容覆盖了从信号的产生、传输到接收、解调的完整流程，并重点聚焦于当前主流通信技术如5G/6G、光纤通信、卫星通信以及物联网（IoT）通信中的关键技术和工程挑战。 第一部分：通信系统基础理论与信号处理 本部分奠定了理解复杂通信系统的理论基石。首先，我们回顾了经典通信理论，包括信息论中的香农定理、信源编码和信道编码的基本概念。详细剖析了模拟调制与数字调制技术，如ASK、FSK、PSK以及高阶QAM，并对不同调制方式的频谱效率和抗噪声性能进行了严谨的数学建模和对比分析。 信号处理部分深入探讨了数字信号处理（DSP）在通信中的核心作用。我们详细讲解了离散时间系统分析、Z变换、傅里叶分析在通信滤波设计中的应用。重点讨论了同步技术，包括载波恢复和定时恢复的各种算法（如Gardner算法、CPLL/DPLL），这是实现可靠数字解调的关键。此外，还对信道均衡技术进行了深入探讨，阐述了线性均衡、迫踩均衡（ZD/MMSE）以及基于判决反馈的均衡技术，以应对多径衰落信道带来的码间串扰（ISI）问题。 第二部分：无线信道建模与抗干扰技术 无线通信的复杂性很大程度上来源于信道的随机性和不可预测性。本部分专注于无线信道的特性描述和应对策略。我们详细介绍了各种无线信道模型，包括自由空间传播、阴影衰落（Log-Normal）和多径效应（瑞利、莱斯衰落）。针对这些衰落，本书深入剖析了信道估计与测量的技术，包括基于导频的信道估计方法，以及如何利用这些估计值进行后续的接收处理。 在抗干扰和抗衰落方面，本书着重介绍了信道编码的最新进展。除了传统的Turbo码和卷积码，我们投入大量篇幅讲解了低密度奇偶校验码（LDPC）和极化码（Polar Codes），这是5G/6G标准中的关键技术，并分析了其在迭代译码过程中的性能优势和复杂度考量。同时，对交织技术（Interleaving）在打散突发错误中的作用进行了详尽的说明。 第三部分：现代蜂窝移动通信技术（聚焦4G/5G） 这一部分聚焦于当前移动通信系统的核心架构与关键技术。我们从2G/3G/4G的演进脉络入手，详细解析了正交频分复用（OFDM）技术，包括其原理、循环前缀（CP）的设计、以及在应对频率选择性衰落中的巨大优势。 进入5G时代，本书深入探讨了大规模MIMO（Massive MIMO）技术。内容涵盖了大规模天线阵列的设计原则、预编码（Precoding）和波束赋形（Beamforming）的原理与实现。详细分析了基于信道互信息最大化的预编码算法以及用户调度策略。此外，还详细介绍了非正交多址接入（NOMA）的概念及其在频谱效率提升方面的潜力。 网络架构方面，本书讲解了从集中式基带单元（BBU）到分布式射频单元（RRU）的C-RAN架构，以及软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）在未来无线接入网（RAN）中的部署和优势。 第四部分：光通信与高速传输网络 光纤通信是现代骨干网和数据中心互联的基石。本部分侧重于高速光通信系统的物理层设计和传输优化。我们首先回顾了光纤的基本特性，如色散（Chromatic Dispersion, CD）和偏振模色散（Polarization Mode Dispersion, PMD），并讲解了如何通过色散补偿模块（DCM）进行补偿。 针对超高速率（如100G/400G及以上）的传输挑战，本书重点介绍了相干检测技术。详细分析了如何利用本地振荡器和数字信号处理（DSP）实现对光波的振幅、相位和偏振态的精确恢复。此外，还深入探讨了高阶调制格式（如16QAM、64QAM）在光纤系统中的应用及其对光信噪比（OSNR）的要求。 在网络层面上，本书讲解了光分插复用（DWDM）系统的设计原理、波长管理和放大技术（如EDFA）。同时，也涵盖了弹性光网络（Elastic Optical Network, EON）的设计理念，以实现更灵活、高效的频谱利用。 第五部分：网络协议栈与未来通信趋势 本部分将视角提升到网络和应用层面，探讨了现代通信系统的协议实现和面向未来的技术方向。我们详细分析了TCP/IP协议族在无线和有线传输中的表现，尤其关注了如何优化传输控制协议以适应高延迟和高丢包的无线环境。 针对物联网（IoT）通信，本书对比了LPWAN（如NB-IoT, LoRa）的关键技术指标、接入机制和功耗优化策略，并探讨了其在智能制造和智慧城市中的应用场景。 展望未来，本书对太赫兹（THz）通信和可见光通信（VLC）等前沿领域进行了技术预述和挑战分析，强调了下一代通信系统在频谱利用、安全性以及与人工智能（AI）深度融合方面的趋势。 本书力求理论与工程实践相结合，不仅提供了扎实的理论基础，更结合了大量的工程实例、性能分析图表和关键技术指标的对比，是通信工程、电子信息工程、计算机通信等专业师生及相关行业工程师案头必备的参考资料。

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这本书的封面设计充满了复古的韵味，那种略带磨砂质感的纸张，让人一上手就有种沉甸甸的踏实感，仿佛握住了一把历史的钥匙。内容上，这本书并没有直接切入那些冰冷的技术参数，反而采用了类似散文诗的笔调，娓娓道来那些光纤是如何穿越山川河流，微波信号又是怎样跨越浩瀚星空的。作者对于通信历史的梳理极其细腻，从早期的电报系统到现代的5G部署，每一个技术节点的演进都被赋予了人性化的色彩，让人感觉这不是在阅读一本技术手册，而是在品味一出波澜壮阔的时代变迁史。尤其欣赏它对“连接”这一核心概念的哲学探讨，探讨了信息流动如何重塑人类社会结构，这种深度的思考是很多纯粹的技术书籍所欠缺的。阅读过程中，我经常停下来，沉思于那些宏大的叙事之下，思考着我们与世界之间无形的联系是如何被构建起来的。

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从职业发展的角度来看，这本书提供了一个极佳的“软技能”训练场。它不仅教你“是什么”和“怎么做”，更侧重于“为什么”和“可以怎样”。书中关于项目管理和跨部门协作的章节，虽然没有直接列出管理流程，但通过对多个大型通信工程失败或成功的案例分析，提炼出了在复杂技术团队中如何有效沟通、如何进行风险预判的宝贵经验。作者强调，最先进的技术如果不能与实际业务需求和人文关怀相结合，终究是空中楼阁。这种强调实践落地和人本关怀的视角，使得这本书超越了纯粹的专业技能书籍，更像是一本关于如何在高速发展的技术领域中保持清醒认知和专业素养的指南。

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这本书的配图和图表设计达到了艺术品的级别。它们不是那种为了凑数而存在的流程图，而是经过深思熟虑的视觉辅助工具。拿那些关于网络拓扑结构的示意图来说，它们摒弃了常见的方块和线条组合，而是采用了类似星云扩散或神经网络的有机形态，直观地展示了信息传输的复杂性和弹性。每一张图的配色和布局都经过了精心的考量，不仅有助于理解信息流动的方向，更烘托出整个通信系统的宏大与精密。特别是最后几章关于未来通信趋势的展望部分，作者用极具想象力的概念图，描绘了量子通信和可见光通信的蓝图，这些视觉呈现的冲击力，远胜于平铺直叙的文字描述，激发了我对未来技术探索的无限热情。

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我必须要提一下这本书的语言风格，它简直是技术写作中的一股清流。用词精准却不失文采，严肃专业却不枯燥乏味。作者似乎对语言的驾驭能力极高，能够在一句话内同时传递出严谨的科学概念和一种令人愉悦的阅读节奏感。在阐述那些关于频谱效率和带宽分配的优化算法时，往往能够用最简洁的文字勾勒出问题的核心矛盾，避免了冗长复杂的数学推导来拖慢阅读的步伐。更难得的是，书中穿插了不少作者本人的行业观察和职业感悟，这些个人化的思考，让整本书充满了温度和真诚，而不是那种冰冷的、公式堆砌的官方口吻。读完一章，总感觉像是与一位资深的前辈促膝长谈了一番，受益匪浅，茅塞顿开。

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这本书的结构安排颇具匠心，它并没有按照传统的教科书模式，章节之间的过渡极其自然流畅，像是一场精心编排的音乐会。开篇并未急于抛出复杂的理论模型，而是通过几个生动的案例，比如一次跨洋海底光缆的铺设，或者一次紧急灾害中的应急通信，瞬间抓住了读者的注意力。随后，作者巧妙地将理论知识融入到对这些案例的剖析之中，让你在解决实际“谜题”的过程中，自然而然地掌握了背后的原理。例如，在讲解信道编码时，作者用了一个非常形象的比喻，将纠错过程比作一位经验丰富的邮递员，如何应对各种恶劣天气，确保信件（数据包）的准确送达。这种由果溯因的学习路径，极大地降低了初学者的畏惧感，也让有一定基础的读者找到了新的视角来审视旧知识。

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