通信人家园论坛总点击量800万的神帖,七年磨一剑,被网友称为通信界的《明朝那些事儿》。比《大话通信》《大话无线通信》《大话移动通信》更基础全面的计算机IT学科普及书。
作者的话
“深入浅出通信原理”系列连载于2010 年4 月8 日在通信人家园论坛上线,受到广大网友的热烈欢迎。很多网友回帖表示肯定和支持,也给了不少改进建议。例如,有网友反馈:连载讲了很多通信原理的知识点,每个知识点以图文并茂的方式讲得很清楚,但这些知识点在通信系统的哪个地方会用到缺少必要的说明,希望能够出书,对通信原理知识进行更系统、更全面的介绍。
为了将连载的内容集结成书,我利用周末和节假日的时间,以通信系统模型为主线,对连载内容进行了系统梳理和查缺补漏,补充了信源编码、信道编码、天线技术、复用和多址技术等方面的很多内容。
经过多年的酝酿和积累,《深入浅出通信原理》这本书终于即将出版了。2017年8 月14 日是我进入华为工作满20 周年的日子,《深入浅出通信原理》这本书的出版也算是我20 年工作和学习的经验总结,非常具有纪念意义。
《深入浅出通信原理》的主要内容源于作者在通信人家园上的“深入浅出通信原理”系列连载,汇编成为继承了连载图文并茂、深入浅出、理论联系实际的特点,并在连载内容的基础上进行了补充和完善。从信号和频谱讲起,以通信模型为主线,对信道、信源编码、信道编码和交织、脉冲成形、调制、天线技术、复用和多址技术等做了系统讲解。
《深入浅出通信原理》针对真正希望搞清楚通信原理的读者编写,适用于高等院校通信专业本科生和研究生、在职的电信行业工程师,也适用于对通信原理具有浓厚兴趣的非通信专业人士。
陈爱军,1997年毕业于西安交大无线电专业,进入华为公司,迄今已逾20年。先后从事GSM、CDMA、WiMAX、LTE等无线产品研发工作。对无线和数据通信原理有深刻理解,在公司内举办无线通信原理、CDMA原理、OFDM原理、TCP性能分析及应用等课程几十场,受到大家的一致好评。2010年开始在通信人家园论坛bbs.c114.net上连载“深入浅出通信原理”原创帖,受到广大在校通信专业师生和业内人士的热烈欢迎,迄今为止的访问量已经超过800万人次。
目 录
第1章 通信原理概述 1
1.1 什么是通信 1
一、广义的通信 1
二、狭义的通信 2
1.2 什么是通信系统 2
一、有线模拟通信系统 3
二、无线模拟通信系统 4
三、有线数字通信系统 5
四、无线数字通信系统 10
1.3 通信系统模型 10
一、信源和信宿 11
二、信道 12
三、发信机和收信机 12
1.4 信道 13
一、有线信道 13
二、无线信道 15
1.5 信号变换 19
一、信源编码 19
二、信道编码和交织 19
三、脉冲成形 20
四、调制 21
五、天线技术 24
1.6 复用和多址技术 25
一、复用技术 26
二、多址技术 26
第2章 信号与频谱 27
2.1 概述 27
2.2 正弦信号 28
一、正弦信号的波形 28
二、正弦信号的特性 29
2.3 复指数信号 32
一、欧拉公式 32
二、如何理解复数 33
三、如何理解复信号 36
四、复指数信号的特性 41
2.4 信号的相和相位 42
一、概述 42
二、什么是Phase 43
三、月亮的相和相位 43
四、什么是相 46
五、什么是相位 47
六、什么是相位差 55
七、波的干涉 61
2.5 信号的分解与合成 65
一、正弦信号作为基本信号 65
二、复指数信号作为基本信号 69
2.6 周期信号的傅里叶级数展开 76
一、傅里叶级数展开的定义 76
二、傅里叶级数展开的几何意义 76
三、傅里叶系数计算公式 77
四、方波信号的傅里叶系数 77
五、周期矩形信号的傅里叶系数 79
2.7 周期信号的离散谱 80
一、两类频谱 80
二、常用周期信号的频谱 82
2.8 非周期信号的连续谱 90
一、非周期矩形脉冲信号的离散谱 90
二、非周期矩形脉冲信号的连续谱 92
2.9 傅里叶变换 94
一、傅里叶正变换 94
二、傅里叶逆变换 95
三、傅里叶变换 96
四、非周期信号的傅里叶变换 97
五、周期信号的傅里叶变换 100
六、傅里叶变换的对称性 105
七、延迟信号的傅里叶变换 108
八、信号乘积的傅里叶变换 110
九、信号卷积的傅里叶变换 128
2.10 离散傅里叶变换 137
一、离散傅里叶正变换 137
二、离散傅里叶逆变换 148
第3章 信道 153
3.1 噪声和干扰 153
3.2 信道带宽 153
3.3 信道容量 154
3.4 移动衰落信道 155
一、路径损耗 155
二、大尺度衰落 156
三、小尺度衰落 156
第4章 信源编码 169
4.1 模/数转换 169
一、采样 169
二、量化 177
三、编码 180
四、实现 181
4.2 音频编码 186
一、G.711 PCM 186
二、RPE-LPT 186
三、AMR-NB 187
四、AMR-WB 187
4.3 视频编码 188
一、概述 188
二、模/数转换 190
三、视频压缩 194
第5章 信道编码与交织 201
5.1 FEC 201
一、重复码 201
二、分组码 202
三、卷积码 206
5.2 交织 218
一、交织 218
二、去交织 219
5.3 反馈重传 219
一、ARQ 219
二、HARQ 220
三、HARQ+ARQ 220
第6章 基带信号的发送和接收 221
6.1 脉冲成形 221
一、矩形脉冲 221
二、sinc脉冲 223
6.2 基带滤波器 224
一、理想低通滤波器 224
二、升余弦滚降滤波器 225
6.3 眼图 229
一、什么是眼图 229
二、眼图的生成原理 229
第7章 频带信号的发送和接收 234
7.1 模拟调制 234
一、标准幅度调制 235
二、双边带调制 239
三、单边带调制 243
四、IQ调制 247
7.2 数字调制 251
一、数字调制 251
二、PSK调制 251
三、QAM调制 253
四、数字调制的实现 254
五、星座图 263
六、数字调制的映射关系 266
七、调制效率 269
7.3 变频技术 270
一、直接变频 270
二、间接变频 272
三、数字变频 275
四、带通采样 276
第8章 天线技术 284
8.1 天线的功能 284
8.2 电磁波辐射原理 284
一、辐射能力与导线形状的关系 285
二、辐射能力与导线长度的关系 285
8.3 半波对称振子 285
8.4 全向天线 286
8.5 定向天线 287
8.6 多天线技术 287
一、分集技术 287
二、MIMO 289
三、波束赋形 306
第9章 复用和多址技术 312
9.1 TDM/TDMA 312
一、概念 312
二、实现 313
三、应用 313
9.2 FDM/FDMA 314
一、概念 314
二、实现 315
三、应用 316
9.3 OFDM/OFDMA 316
一、概念 316
二、实现 318
三、应用 327
9.4 CDM/CDMA 327
一、概念 327
二、实现 328
三、应用 338
第10章 通信系统性能评估 340
10.1 通信系统性能指标 340
10.2 模拟通信系统 340
一、概述 341
二、有效性 341
三、可靠性 341
10.3 数字通信系统 342
一、概述 342
二、有效性 345
三、可靠性 347
参考文献 350
这本书的排版实在是太糟糕了,简直让人无法直视。印刷的墨迹有些模糊,字体大小也不够统一,偶尔还会出现断行错位的情况,读起来非常吃力。更别说那些图表了,线图的线条细得像蚊子腿,标签也小得像蚂蚁窝,简直是逼迫读者把眼睛凑到书页上才能勉强辨认。有些关键的公式,竟然连上标下标都印得模模糊糊,需要我费很大劲去对照上下文猜测,这极大地影响了阅读的流畅度和理解效率。我本来是希望能通过这本书系统地学习,结果却被这些基础的印刷问题困扰得心烦意乱,花了大量时间在辨认文字和图表上,反而忽略了内容本身。实在是很可惜,如果能在印刷质量上多下点功夫,这本书的阅读体验肯定会大大提升。希望出版社能够重视这个问题,至少在再版的时候能够有所改进,让读者能够真正享受阅读的乐趣,而不是被这些技术层面的问题所折磨。
评分这本书的案例分析部分,与其说是“深入浅出”,不如说是“顾此失彼”。虽然作者试图通过一些实际的例子来阐述理论,但这些例子往往显得过于简单,或者与理论的联系不够紧密。有时,例子本身就存在一些歧义,需要读者自己去解读,这就反而增加了理解的难度。更让我感到困惑的是,书中有些案例似乎是作者为了“凑数”而加入的,它们与核心概念的关联性不强,甚至有些跑题,让人难以理解引入它们的目的是什么。我期待的是能够通过生动、真实的案例来加深对理论的理解,而不是被一些牵强附会的例子所困扰。如果能够选择一些更典型、更具有代表性的案例,并对它们与理论之间的联系进行更清晰、更深入的阐释,那么这本书的实践指导意义将会更加显著。
评分我不得不说,这本书的学习曲线实在是非常陡峭,对于初学者来说,简直是一场灾难。作者在讲解时,假设读者已经具备了相当扎实的数学基础和相关领域的知识,上来就抛出了一大堆晦涩难懂的符号和公式,而且解释得非常简略。很多关键的推导过程都被省略了,读者需要自己去填补中间的空白,这对于我这样的新手来说,难度实在太大了。书中充斥着大量的缩写和术语,虽然在书的最后有一个术语表,但很多时候,在阅读过程中,你根本不知道这些术语是什么意思,也无法理解它们在上下文中的作用。每次遇到不熟悉的术语,都需要反复查找,这极大地打断了我的学习思路。感觉作者的写作风格更像是写给同行看的,而不是面向更广泛的学习群体。如果能有更循序渐进的讲解,或者更多通俗易懂的类比,这本书的普适性会大大增强。
评分这本书的章节安排实在是很混乱,感觉作者的思路跳跃性很大。很多看似相互关联的概念,被分到了不同的章节,而且章节之间的过渡非常生硬,几乎没有铺垫。我经常会在阅读一个章节时,发现其中提到了另一个章节的内容,但那个内容我之前完全没有接触过,需要我跳过去翻找,这极大地打乱了我的阅读节奏。而且,有些重要的基础知识,被安排在了比较靠后的章节,导致我在阅读前期,因为缺乏这些基础,对很多内容都感到茫然。我期望的是一个逻辑清晰、循序渐进的知识结构,能够引导我一步一步地深入理解。但这本书的章节结构,更像是随意堆砌起来的,让人很难建立起一个完整的知识框架。
评分这本书给我的感觉就像是站在一个巨人的肩膀上,却被告知那个巨人实际上是个矮子。作者似乎想构建一个宏大的知识体系,但很多章节的论述都显得浮光掠影,缺乏深入的剖析。例如,在介绍某个关键概念时,作者只是简单地给出了定义和一些浅显的例子,然后就匆匆跳到了下一个话题,完全没有解释这个概念是如何产生的,它在整个理论体系中扮演了什么角色,以及它与前后文的联系有多紧密。很多时候,我感觉作者只是在罗列一些事实和理论,却很少提供有深度的见解或分析。这让我觉得像是被带入了一个知识的游乐园,看到了很多新奇的事物,却无法深入了解它们的运作原理。书中很多地方都停留在“是什么”的层面,而“为什么”和“怎么做”的探讨则相对欠缺。我期待的是能够真正理解事物背后的逻辑和原理,而不是仅仅停留在表面。
评分趁着京东搞活动,一下买了好几本,书都不错,纸张也很好,正版的!
评分确实值得一看。可惜当年学通信原理时没有这本书。相信这是很多人的遗憾。
评分这次京东做活动买的,实惠大,物流快,质量好。
评分大牛出品,值得反复学习!
评分非常好,排版合理,学完收获很大
评分这本书通俗易懂,比国内有些教授的书强太多了!比如复数、傅里叶变换等这些枯燥的数学经过书中形象生动地解释后立刻就理解并记住了!真正的好书!
评分看了一部分,内容还是不错的,对以前一些似是而非的概念有了更清晰的认识,
评分真的解答了很多当时学习时的困惑和对数学知识的融会贯通,值得每一个通信专业学生收藏!
评分东西还不错,值得购买,下次再来。
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