通信原理与技术 张玉平 9787122037800 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张玉平 著

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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122037800

商品编码：29334177815

包装：平装

出版时间：2009-01-01

基本信息

书名：通信原理与技术

定价：19.00元

作者：张玉平

出版社：化学工业出版社

出版日期：2009-01-01

ISBN：9787122037800

字数：257000

页码：161

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.259kg

编辑推荐

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本书坚持“理论够用，联系实际，结合工程”的原则。以培养学生的动手实践能力和工程思维能力为主线，通过软件仿真和硬件电路实验环节加强学生对原理的认识和理解。
　　本书针对高职学生的特点，通过大量的插图，形象直观地阐述了通信原理和技术知识。书中举例都尽量贴近生活，拿大家都比较熟悉的实例进行说明，语言精炼，思路清晰，重点明确，图文并茂，通俗易懂。
　　本书充分应用MATLAB在通信系统中的仿真功能，并结合作者多年的实践教学经验，对各种不同的通信系统和通信技术进行仿真示例，有助于读者对整个通信系统的基本原理和技术进行深入认识和理解。

内容提要

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本书主要介绍了模拟通信和数字通信的基本原理，着重阐述了通信系统的调制与解调技术，以及模数转换技术。全书共分8章，包括绪论、香农定理、模拟调制技术、模拟信号数字化技术、数字基带传输技术、数字频带传输技术、复用技术与同步原理以及差错控制技术等。本书例题丰富，图文并茂，并结合MATLAB仿真软件，给出了一些通信系统软件仿真的实例，有助于读者对整个通信系统的基本原理和技术进行深入认识和理解。
本书适合作为电子信息和通信技术等专业的高职高专学生的教材，也可以作为非通信专业的本科生、通信专业的各类成人教学教材，以及其他通信工程技术人员的参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《信号流与信息传递：数字通信系统基础》 引言 在信息爆炸的时代，通信已成为连接世界、驱动社会进步的核心力量。从古老的烽火狼烟到如今的5G网络，人类对高效、可靠信息传递的追求从未停止。本书《信号流与信息传递：数字通信系统基础》正是聚焦于这一永恒主题，深入剖析现代数字通信系统的奥秘。它旨在为读者构建一个扎实、全面的数字通信理论框架，从最基本的信号概念出发，逐步引导演进到复杂的信息编码、传输与接收过程，最终展现现代通信系统的设计与实现原理。本书的目标读者包括通信工程、电子工程、计算机科学等相关专业的学生，以及对数字通信技术感兴趣的科研人员和工程师。 第一章：通信系统的基本模型与要素 本章将奠定整个通信系统的理论基础，勾勒出数字通信的宏观图景。我们首先会介绍一个通用的通信系统模型，明确信息源、发送端、信道、接收端和信宿这五大基本组成部分。在此基础上，我们将详细探讨每个组成部分的具体功能与作用。 信息源： 介绍信息源的分类（模拟与数字）、信息熵的概念及其在信息论中的重要性，以及信息源的离散化与量化等预处理过程。 发送端： 重点阐述信息源编码（如信源冗余度削减、信源数据压缩）和信道编码（如纠错码、检错码）的作用。信源编码的目标是提高传输效率，而信道编码的目标是提高传输可靠性。我们将初步接触诸如汉明码、卷积码等经典编码方案的原理。 信道： 这是信息传输的物理媒介，其特性直接影响着信息的失真与衰减。本章将分析各种典型的通信信道模型，如加性高斯白噪声（AWGN）信道、衰落信道等，并介绍信道的噪声、失真、带宽限制等关键参数。 接收端： 接收端的工作是信道的逆过程，它负责接收并解码来自信道的信息。本章将介绍同步技术（载波同步、时钟同步）的重要性，以及解调与译码的原理，包括匹配滤波器、最小距离解码等基本概念。 信宿： 信息最终被解码并呈现给用户或设备，完成信息传递的最终环节。 通过本章的学习，读者将对数字通信系统的整体结构和信息流动的路径有一个清晰的认识。 第二章：信号的数学描述与频谱特性 信号是通信的载体，对其数学性质的深入理解是进行后续分析的前提。本章将从数学角度出发，详细描述各种信号的特性，并引入傅里叶分析等重要工具，以揭示信号在频域的分布。 连续时间信号与离散时间信号： 区分模拟信号与数字信号的根本区别，介绍采样定理（奈奎斯特-香农采样定理）及其在模拟信号数字化过程中的关键作用。 周期信号与非周期信号： 介绍傅里叶级数用于表示周期信号的频谱特性，理解信号的基波分量和各次谐波。 傅里叶变换： 引入傅里叶变换，用于分析非周期信号的频谱，揭示信号的频率成分。学习傅里叶变换的性质，如线性性、时移性、频移性、卷积定理等。 功率谱密度与能量谱密度： 定义信号的功率谱密度和能量谱密度，它们描述了信号能量或功率在不同频率上的分布情况，对于理解信道的带宽限制和信号的频谱占用至关重要。 相关函数： 介绍自相关函数和互相关函数，它们描述了信号的统计特性和信号之间的关联性，在信号检测、同步以及信道估计等方面有重要应用。 本章的重点在于培养读者运用数学工具分析和理解信号特性的能力，为后续的调制、编码等技术奠定坚实的数学基础。 第三章：信源编码与数据压缩 高效的通信系统需要在保证信息完整性的前提下，尽可能地减少传输的数据量。本章将聚焦于信源编码技术，即如何有效地表示信息，以减小冗余度，实现数据压缩。 信息论基础回顾： 再次强调信息熵的概念，作为衡量信息不确定性和信源平均信息量的重要指标。 无损信源编码： 霍夫曼编码（Huffman Coding）： 介绍如何为不同概率出现的消息构造最优的前缀码，实现统计平均意义上的最佳编码。详细讲解霍夫曼编码的构建算法及其性能分析。 算术编码（Arithmetic Coding）： 讲解算术编码的原理，它能够更有效地逼近信源的熵，尤其在处理非独立同分布信源时表现更优。 有损信源编码： 量化器（Quantizer）： 介绍均匀量化和非均匀量化的原理，以及量化噪声对信号质量的影响。 预测编码（Predictive Coding）： 讲解如何利用信号的统计相关性，通过预测下一采样值来减小编码的比特数。 变换编码（Transform Coding）： 如离散余弦变换（DCT）在图像和音频压缩中的应用，将信号变换到另一域（如频率域）以集中能量，再进行量化和编码。 实际应用： 简要提及 JPEG（图像）、MP3（音频）、H.264（视频）等标准中信源编码技术的应用。 本章的目标是使读者理解数据压缩的基本原理，掌握常见的信源编码算法，并认识到在实际通信中，信源编码与传输速率和传输质量之间的权衡关系。 第四章：数字调制技术 将数字基带信号转换成适合在物理信道上传输的带通信号，是数字通信系统中的关键步骤。本章将详细介绍各种数字调制技术，它们的核心思想是利用载波的不同参数（幅度、频率、相位）来承载数字信息。 基带信号的复化： 介绍如何将基带数字信号（如脉冲序列）映射到连续时间信号。 线性调制： 振幅键控（ASK）： 介绍单边带ASK、双边带ASK等，分析其频谱特性、功率效率和抗干扰能力。 频移键控（FSK）： 介绍双相FSK、最小频移FSK（MFSK）等，探讨其实现方式和在噪声环境下的性能。 相移键控（PSK）： 介绍二相PSK（BPSK）、四相PSK（QPSK）、M相PSK（M-PSK）等，分析其星座图、能量效率和星座效率。 非线性调制： 正交幅度调制（QAM）： 介绍QAM将ASK和PSK结合，通过改变幅度和相位来提高数据传输速率，是现代高速通信（如Wi-Fi、LTE）中的主流调制方式。详细分析不同阶数的QAM（如16-QAM, 64-QAM, 256-QAM）。 调制解调器（Modem）： 简单介绍调制解调器的基本工作原理。 调制技术的性能比较： 从比特错误率（BER）、功率效率、带宽效率、实现复杂度等角度对各种调制技术进行比较分析。 本章的重点在于理解不同调制方案如何有效地将数字信息映射到载波信号上，以及它们在不同应用场景下的优缺点。 第五章：数字信道编码与差错控制 在信息传输过程中，信道噪声和干扰不可避免地会引入错误。信道编码的目标是向传输的数据中添加冗余信息，以便在接收端能够检测和纠正这些错误，从而提高通信系统的可靠性。 纠错码的基本概念： 引入码字、码率、最小汉明距离等核心概念，理解码字之间的距离与纠错能力的关系。 线性分组码： 生成矩阵与校验矩阵： 介绍如何用矩阵来表示线性分组码，以及如何生成和校验码字。 海明码（Hamming Code）： 详细讲解海明码的构造原理、纠错能力以及其在简单差错控制中的应用。 循环码（Cyclic Code）： 介绍循环码的代数结构，及其在实现高效编解码算法（如CRC校验）中的重要性。 卷积码（Convolutional Code）： 编码器结构： 介绍卷积码的移位寄存器和模二加法器结构，以及编码率和约束长度的概念。 译码算法： 重点讲解维特比译码算法（Viterbi Algorithm），它是卷积码的经典最优译码算法，理解其状态转移和路径度量过程。 Turbo码与LDPC码： 简要介绍近年来发展起来的现代高性能纠错码，如Turbo码和低密度奇偶校验（LDPC）码，它们能够逼近香农限，是实现超高速率通信的关键技术。 差错控制策略： 讨论检错与纠错的区别，以及前向纠错（FEC）和自动重传请求（ARQ）等不同的差错控制策略。 本章的核心在于让读者掌握各种信道编码方案的原理，理解它们如何增加冗余以实现差错检测和纠正，并认识到现代通信系统中高效纠错码的重要性。 第六章：多用户接入技术 在实际通信系统中，往往需要允许多个用户共享同一个通信资源。本章将介绍几种主要的数字多址（Multiple Access）技术，它们能够有效地将有限的通信资源分配给多个用户，实现系统容量的最大化。 频分多址（FDMA）： 将整个通信带宽划分为多个非重叠的子频段，每个用户分配一个子频段。 时分多址（TDMA）： 将通信时间划分为若干个时隙，每个用户分配一个或多个时隙。 码分多址（CDMA）： 为每个用户分配一个唯一的扩频码，在同一频率和时间上同时传输，通过扩频码进行区分。介绍伪随机码（PN码）及其特性。 正交频分复用（OFDM）： 一种将宽带信道划分为大量低速率子载波的调制技术，常用于无线局域网（WLAN）和移动通信（如4G、5G）。它能够有效地对抗多径衰落。 多输入多输出（MIMO）技术： 介绍利用多个发射天线和多个接收天线来同时传输多路数据流，从而极大地提高信道容量和可靠性。 本章将带领读者了解不同的多址接入技术是如何解决共享通信资源的问题，并认识到在现代通信系统中，多种技术往往会协同工作以达到最佳性能。 第七章：通信系统的性能指标与评估 为了衡量通信系统的优劣，需要引入一系列性能指标，并采用科学的评估方法。本章将深入探讨这些关键指标和评估方法。 比特错误率（BER）： 最基本和最重要的性能指标之一，表示传输过程中错误的比特数与总传输比特数的比例。 误码率（Symbol Error Rate, SER）： 类似于BER，但衡量的是符号错误。 信噪比（SNR）： 信号功率与噪声功率之比，是衡量信号质量的关键参数。 误符号率/误比特率与信噪比的关系： 讲解不同调制和编码方案在不同SNR下的BER/SER性能曲线，理解它们之间的权衡关系。 吞吐量（Throughput）： 表示单位时间内成功传输的数据量。 频谱效率（Spectral Efficiency）： 每赫兹带宽能够传输的比特数。 时延（Latency）： 信息从发送端到接收端所需的时间。 通信系统的建模与仿真： 介绍利用数学模型和计算机仿真来分析和评估通信系统性能的方法，以及一些常用的仿真工具。 本章的目的是培养读者运用定量指标来分析、设计和优化通信系统的能力，理解不同设计选择对系统整体性能的影响。 结论 《信号流与信息传递：数字通信系统基础》通过由浅入深的章节安排，为读者呈现了一幅完整而详尽的数字通信系统图景。从信号的本质属性到复杂的编码传输机制，再到多用户接入和系统性能评估，本书力求为读者提供一个坚实的理论基石。通过对本书的学习，读者将不仅能够理解当前通信技术的运作原理，更能为未来通信技术的发展和创新奠定坚实的基础，洞察信息时代脉搏的跳动。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉是，它更像是一本“百科全书”，内容非常详尽，几乎把通信领域的各个方面都覆盖到了。但正是因为内容太多太全，反而让人不知道从何入手，或者说，难以深入掌握每一个细节。当我试图去理解某个具体的技术时，比如某种调制解调方式，书里会给出非常详细的数学模型和算法推导，这固然严谨，但对于初学者来说，信息量实在太大了，容易淹没在细节里，忽略了整体的原理和应用。我经常有这种感觉，看懂了一个公式，但不知道它在实际通信系统中扮演什么角色；或者理解了一个算法，但不知道它解决的是什么具体问题。我希望书中能有更多一些“由浅入深”的例子，或者更直观的图示来辅助理解。有时候，我甚至觉得，这本书更适合作为一本参考书，在遇到具体问题时，再去查阅相关的章节，而不是作为一本入门教材来系统学习。对于那些想要快速掌握通信原理核心概念的读者来说，这本书可能需要花费相当多的时间和精力去筛选和消化，才能找到自己真正需要的信息。

评分☆☆☆☆☆

我感觉这本书在语言风格上，有时候比较生硬，缺乏一些与读者互动的感觉。很多时候，它就像在陈述事实一样，直接给出定义、公式和定理，很少有引导性的语言，或者对概念的形象化解释。这导致我在阅读时，常常有一种“人在读，但心不在焉”的感觉。尤其是一些比较抽象的概念，比如信道编码的纠错原理，如果能有一些生动的比喻或者类比，可能会更容易理解。我尝试过大声朗读一些章节，希望通过声音来帮助记忆和理解，但收效甚微。书中的一些插图，也感觉比较老旧，不够直观，有些图表的数据和文字描述也存在一些不一致的地方，需要仔细辨别。我希望作者能更加注重语言的表达力，用更加生动、有趣的方式来呈现这些枯燥的知识。毕竟，通信原理本身就不是一件容易理解的事情，如果连讲解方式都如此晦涩，那学习的动力自然会大打折扣。我期待未来的版本能在语言风格上做出改进，让这本书读起来不那么像一本冰冷的“技术手册”。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的最大感受是，它太“学院派”了。里面充斥着大量的理论推导、数学公式和抽象概念，虽然这些是构成通信原理的基石，但对于缺乏相关基础的读者来说，阅读起来异常吃力。我花了很大力气去理解其中的某些章节，但感觉自己像是被困在一个数学的迷宫里，找不到出口。很多时候，我都能理解眼前这个数学公式的含义，但就是不知道它为什么会出现在这里，它的物理意义是什么，以及它和实际的通信应用之间有什么联系。我希望书中能有更多的篇幅来讲解这些概念的实际应用，比如，一个具体的通信系统是如何利用这些理论来解决实际问题的。此外，书中的案例分析也显得比较单薄，很多时候都是理论的简单复述，缺乏一些更具深度和启发性的分析。这本书更像是为那些已经有一定基础，想要深入研究某一特定领域的读者准备的，对于想要入门通信领域的读者来说，可能会感到望而却步，需要花费更多的时间和精力去补充背景知识，才能真正读懂这本书。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在章节的组织上，有时候衔接得不是那么顺畅，感觉像是把很多独立的内容拼凑在一起。比如，我刚看完某个关于编码的章节，觉得理解得还不错，准备继续往下看，结果下一章突然又跳到了一个完全不相关的领域，这让我有点措手不及。有时候，为了理解后面某个章节的内容，我不得不回头去翻前面的章节，找一些看似已经讲过的基础知识，但书中并没有明确地提示需要这样去联系。这种跳跃感让我觉得阅读过程有些断裂，学习起来不够连贯。我记得有一段，讲到某个多址技术的时候，前面似乎铺垫得不是很充分，突然就抛出了一些概念，让我一下子反应不过来。我尝试着在网上找一些相关的补充材料，希望能填补这些信息上的“断档”，但这样一来，阅读这本书的独立性和完整性就大打折扣了。总的来说，如果能把章节之间的逻辑关系梳理得更清晰一些，或者在引入新概念时，能有一个更自然的过渡，相信这本书的学习体验会好很多，也不会让读者像我一样，在阅读过程中感到迷茫和困惑。

评分☆☆☆☆☆

这本书我真的看了好久，断断续续的，感觉知识点太庞杂了，刚开始还想着从头到尾细细啃一遍，但实际操作起来才知道有多难。每次翻开，都能被那些公式和定理给“劝退”不少。比如，关于香农定理那部分，我反复看了好几遍，还是觉得云里雾里，那些信息熵、信道容量的概念，总感觉隔着一层纱，抓不住实质。我努力去理解，但总觉得大脑的“缓存”不够用，需要反复回溯前面的知识点。而且，书中涉及的数学工具也很多，虽然知道它们是解决问题的基础，但有时候光是理解那些数学推导就花了大量时间，以至于真正理解通信原理本身反而成了次要任务。我记得有一次，为了弄懂某个调制的原理，我花了整整一个晚上，结果还是似懂非懂，第二天起来脑子一团浆糊。我尝试着做一些例题，但很多时候，即便看懂了答案的推导过程，自己动手做的时候又会卡住，不知道从何下手。这本书的难度确实不小，对读者的数学功底和逻辑思维能力要求都挺高的，感觉自己还需要花更多时间和精力来消化吸收。