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《现代通信系统原理与应用》 内容简介： 本书旨在为读者提供对现代通信系统运行机制的全面深入理解，涵盖从基础理论到前沿应用的各个层面。内容聚焦于信息如何在各种媒介中高效、可靠地传输与处理，为通信工程、计算机科学、电子工程等相关领域的学生及从业者打下坚实的理论基础，并引导其掌握解决实际工程问题的能力。 核心内容概述： 第一部分：通信系统基础理论 本部分将系统梳理通信系统的基本构成要素、工作原理及核心概念。 绪论： 探讨通信的定义、发展历程、在现代社会中的重要性，以及通信系统的基本模型（信源、信宿、信道、调制器、解调器、编码器、解码器等）。简要介绍不同类型的通信系统，如模拟通信、数字通信、无线通信、有线通信等。 信号与系统： 深入讲解信号的基本概念，包括连续信号与离散信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号。详细阐述系统（特别是线性时不变系统）的性质、时域分析（卷积）、频域分析（傅里叶级数、傅里叶变换），以及拉普拉斯变换在系统分析中的应用。这将为理解信息传递和处理奠定数学基础。 信道特性与噪声： 分析各种通信信道的物理特性，如衰减、失真、带宽限制、时延等。重点研究噪声的来源、类型（如加性高斯白噪声、闪烁噪声等）及其对信号的影响。介绍信道模型，如 AWGN 信道、衰落信道等，并阐述如何评估信道质量。 信息论基础： 引入信息熵的概念，量化信息的“不确定性”和“信息量”。讲解信息传输率（比特率）、信道容量等关键指标，并介绍香农定理，揭示信道容量的理论极限，为高效编码设计提供指导。 第二部分：数字通信的核心技术 本部分将聚焦于现代通信系统中至关重要的数字信号处理技术，以及实现高效、可靠数据传输的关键方法。 数字基带传输： 探讨基带信号的表示、采样定理（奈奎斯特准则），以及量化和编码（脉冲编码调制 PCM）技术。详细介绍几种常见的基带脉冲成形技术（如升余弦滤波、矩形脉冲），并分析其对码间串扰（ISI）的影响。探讨均衡技术，用于消除或减轻码间串扰。 数字调制与解调： 详细讲解各种数字调制技术，包括幅度键控 (ASK)、频率键控 (FSK)、相移键控 (PSK)（如 BPSK, QPSK）以及正交幅度调制 (QAM) 等。分析不同调制方式的特点、功率谱密度、抗噪声能力及频带利用率。介绍相应的解调方法，如相干解调、非相干解调。 信道编码与差错控制： 讲解引入冗余信息以提高通信可靠性的原理。重点介绍几种重要的信道编码技术，如线性分组码（Hamming 码）、循环码（CRC 码）、卷积码。以及解码技术，如 Viterbi 算法。同时，还将介绍前向纠错 (FEC) 的基本思想。 多路复用与多址技术： 探讨如何在一个通信信道上同时传输多路信息。详细介绍频分复用 (FDM)、时分复用 (TDM)、码分复用 (CDM) 等多路复用技术。在多址技术方面，将重点介绍时分多址 (TDMA)、频分多址 (FDMA)、码分多址 (CDMA) 在共享通信资源中的应用。 第三部分：现代通信系统应用与发展 本部分将把理论知识与实际应用相结合，介绍当前通信领域的热点技术和发展趋势。 无线通信系统基础： 介绍无线通信的特点、传播模型（如自由空间传播、阴影效应、多径衰落）。讲解蜂窝通信的基本概念，如小区划分、频率复用、切换等。 移动通信技术概览： 追溯移动通信技术的发展历程，从第一代到第四代（4G）及其演进技术（LTE）。简要介绍第五代（5G）移动通信的核心技术，如大规模 MIMO、波束赋形、网络切片、超密集组网等，及其在增强移动宽带（eMBB）、海量物联网（mMTC）、超可靠低时延通信（uRLLC）方面的应用。 卫星通信与光通信： 介绍卫星通信的原理、轨道分类（高、中、低地球轨道）、地面站结构，以及在全球覆盖、灾难通信等方面的作用。阐述光通信的基本原理、光纤的传输特性，以及在高速、大容量通信中的关键作用。 网络协议与体系结构： 简要介绍通信网络的分层模型（如 OSI 七层模型、TCP/IP 四层模型），以及各层的主要功能和代表性协议，如 IP 协议、TCP/UDP 协议、HTTP 协议等。 学习目标： 通过学习本书，读者将能够： 理解通信系统的基本工作原理和关键技术。 掌握信号处理、信息编码、调制解调等核心理论。 分析和评估不同通信系统的性能。 了解现代通信系统（如移动通信、光通信）的架构和应用。 为进一步学习通信领域的高级主题奠定坚实基础。 本书内容由浅入深，理论联系实际，辅以丰富的图示和概念解释，旨在帮助读者建立起清晰、系统的通信知识体系，为应对未来通信技术的挑战做好准备。
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