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孫愛晶，黨薇，吉利萍著 著

圖書標籤:

• 通信原理
• 信號與係統
• 調製解調
• 信道編碼
• 信息論
• 無綫通信
• 數字通信
• 模擬通信
• 通信係統
• 電磁場與電磁波

店鋪： 賞心悅目圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115332769

商品編碼：29399744535

包裝：平裝

齣版時間：2014-01-01

基本信息

書名：通信原理

定價：45.00元

作者：孫愛晶,黨薇,吉利萍著

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2014-01-01

ISBN：9787115332769

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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1.豐富教學經驗的郵電大學教師編寫，章節取捨和內容設計恰當。
2.以通信係統為綱，每章一個係統模塊，*終呈現完整的通信係統。
3.內容結構化安排，例題豐富,教學實用性強。

內容提要

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本書以現代通信係統為背景，全麵、係統地介紹瞭現代通信原理知識。全書共有8章，內容包括通信係統基本概念、信號分析、信道與噪聲、模擬調製係統、數字基帶傳輸係統、數字信號的頻帶傳輸係統、脈衝編碼調製係統和差錯控製編碼。
本書內容係統性強、深淺得當，突齣基本概念和基本原理的闡述，詮釋準確，注重知識的歸納和總結，並附有適量的思考題和習題。本書語言通俗易懂，敘述深入淺齣、層次分明。
本書適用麵寬，可作為高等院校通信工程、電子信息工程、物聯網工程、電子信息科學與技術、計算機科學與技術等專業的必修課或選修課教材，同時也可作為相關領域工程技術人員的技術參考書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《信號與係統：時域與頻域的深度探索》 內容簡介 《信號與係統：時域與頻域的深度探索》是一部旨在為讀者構建堅實信號與係統理論基礎的專著。本書將帶領您深入理解各種信號的本質、係統的工作原理，以及它們在時域與頻域的相互關聯與轉換。內容涵蓋瞭從基礎概念到高級應用的廣泛主題，旨在幫助讀者建立起係統性的思維框架，為後續更深入的通信、控製、圖像處理、生物醫學工程等領域的研究與實踐奠定堅實的基礎。 第一部分：信號的描述與分類 本書的開篇，我們將從最基本的概念齣發，對“信號”這一核心主題進行全麵而深入的解析。我們將詳細闡述信號作為一種物理量隨時間或空間變化的數學錶示，是如何被用來傳遞信息的。 信號的數學錶示： 我們將介紹信號的幾種基本數學錶示方法，包括連續時間信號（如 $x(t)$）和離散時間信號（如 $x[n]$）。通過具體的例子，如正弦波、指數函數、方脈衝、單位階躍函數等，讀者將直觀地理解這些數學模型如何對應現實世界中的各種現象。我們將深入探討如何使用數學函數精確地描述信號的幅值、相位、頻率等關鍵屬性。 信號的基本性質： 信號並非韆篇一律，它們具有豐富的性質。本書將係統性地梳理這些性質，並分析它們對係統響應的影響。 周期性與非周期性： 周期信號的定義、基本周期，以及非周期信號的特徵。我們將介紹傅裏葉級數如何用於分析周期信號，為後續的頻域分析打下基礎。 偶函數與奇函數： 偶信號和奇信號的定義及其數學特性。我們將解釋它們在信號分解和係統分析中的重要性，例如，偶信號的傅裏葉變換僅包含餘弦分量，奇信號的傅裏葉變換僅包含正弦分量。 能量信號與功率信號： 區分這兩種信號類型的標準，以及它們在信號能量和平均功率計算上的不同。我們將通過公式推導，讓讀者理解如何計算信號的能量和功率，並說明這兩類信號在理論分析中的區彆和應用場景。 因果信號與非因果信號： 什麼是因果關係？我們將引入因果信號的概念，即信號的當前輸齣僅取決於過去的輸入。非因果信號將作為對比，幫助讀者理解因果性在實際係統構建中的必要性。 穩定性： 係統的穩定性是其能否正常工作的關鍵。雖然穩定性是係統屬性，但信號的輸入特性會直接影響到係統的輸齣是否會無限增長。我們將初步探討信號性質與係統穩定性之間的初步關聯。 信號的基本運算： 信號之間的相互作用可以通過一係列數學運算來描述。 加法、乘法： 介紹信號的綫性組閤和乘積運算，及其在信號疊加和調製等場景中的應用。 延時與尺度變換： 信號在時間軸上的平移（延時）和壓縮/擴展（尺度變換），以及這些變換對信號波形的影響。我們將通過圖示和數學錶達式，生動地展示這些操作。 翻轉： 時間翻轉運算，例如 $x(-t)$ 和 $x[-n]$，及其在分析信號對稱性和捲積過程中的作用。 特殊信號的介紹： 單位衝激信號（Delta函數）： 深入介紹狄拉剋（Dirac）單位衝激信號的定義、性質（如取樣性質 $int_{-infty}^{infty} x(t) delta(t-a) dt = x(a)$）以及它在信號分析中的核心地位。我們將解釋它如何被用來錶示瞬時脈衝，以及它與單位階躍信號的關係。 單位階躍信號： 介紹單位階躍信號（Heaviside階躍函數）的定義、性質，以及它如何錶示信號的開啓與關閉。我們將展示單位階躍信號如何通過對單位衝激信號進行積分獲得，反之亦然。 第二部分：係統的時域分析 在掌握瞭信號的基本概念後，我們將把焦點轉移到“係統”上。係統是將輸入信號轉化為輸齣信號的裝置或過程，它的分析是信號處理的核心。本部分將著重於係統的時域分析。 係統的定義與分類： 係統模型： 如何用數學模型來描述一個係統，例如微分方程、差分方程等。 綫性係統： 什麼是綫性係統？我們將嚴格定義綫性係統的疊加原理（加法性）和齊次性（比例性），並提供判斷係統是否綫性的方法。綫性係統因其易於分析和豐富的性質，在信號處理中占據著核心地位。 時不變係統： 什麼是時不變係統？我們將定義時不變係統，即係統的行為不隨時間的推移而改變。時不變性使得我們可以使用捲積來描述係統的響應。 因果係統： 再次強調因果性，即係統的輸齣隻取決於當前和過去的輸入，而不依賴於未來的輸入。這在實際係統中至關重要，因為我們無法預測未來。 記憶係統與無記憶係統： 係統的輸齣是否僅取決於當前輸入，還是需要存儲過去的輸入信息。 捲積：係統響應的核心工具： 單位衝激響應（Impulse Response, $h(t)$ 或 $h[n]$）： 這是理解LTI（綫性時不變）係統的關鍵。我們將詳細講解單位衝激響應的定義，即當輸入為單位衝激信號時，係統的輸齣。它包含瞭係統的一切信息。 連續時間LTI係統的捲積： 詳細推導並解釋連續時間LTI係統的捲積積分公式：$y(t) = x(t) h(t) = int_{-infty}^{infty} x( au) h(t- au) d au$。我們將通過圖示和具體的例子，清晰地展示捲積運算的步驟，以及它如何反映輸入信號在單位衝激響應作用下的纍積效應。 離散時間LTI係統的捲積： 類似地，我們將推導並解釋離散時間LTI係統的捲積和公式：$y[n] = x[n] h[n] = sum_{k=-infty}^{infty} x[k] h[n-k]$。我們將通過舉例說明，讓讀者掌握離散捲積的計算方法。 捲積的性質： 討論捲積運算的交換律、結閤律和分配律，以及它們在簡化係統分析中的應用。 係統的其他時域特性： 穩定性： 進一步深入探討係統的穩定性。我們將定義BIBO（有界輸入，有界輸齣）穩定性，並給齣判斷LTI係統穩定性的條件（例如，單位衝激響應的絕對可積性）。 零輸入響應與零狀態響應： 將係統的總響應分解為零輸入響應（由初始狀態引起）和零狀態響應（由輸入信號引起）。這有助於我們分彆分析係統的自由響應和強迫響應。 第三部分：係統的頻域分析 時域分析在描述係統的瞬態行為方麵非常有效，但對於理解信號的頻率成分以及係統對不同頻率信號的處理方式，頻域分析更為直觀和強大。本部分將係統地介紹頻域分析的方法。 傅裏葉級數：周期信號的頻譜錶示： 三角函數形式的傅裏葉級數： 介紹三角函數形式的傅裏葉級數展開，即 $x(t) = a_0 + sum_{n=1}^{infty} (a_n cos(nomega_0 t) + b_n sin(nomega_0 t))$。我們將推導係數 $a_0, a_n, b_n$ 的計算公式，並解釋它們代錶的直流分量和不同頻率諧波的幅值。 指數形式的傅裏葉級數： 介紹復指數形式的傅裏葉級數，即 $x(t) = sum_{n=-infty}^{infty} c_n e^{jnomega_0 t}$。我們將推導復指數係數 $c_n$ 的計算公式 $c_n = frac{1}{T} int_{T} x(t) e^{-jnomega_0 t} dt$。這種形式在數學上更為簡潔，便於後續的分析。 傅裏葉級數的收斂性： 討論傅裏葉級數收斂的基本條件（狄利剋雷（Dirichlet）條件），確保我們能夠得到有效的頻譜錶示。 周期信號的頻譜圖： 如何根據傅裏葉級數係數繪製周期信號的離散頻譜圖，展示不同頻率分量的幅度和相位。 傅裏葉變換：非周期信號的頻譜錶示： 從傅裏葉級數到傅裏葉變換： 將傅裏葉級數中的周期 $T o infty$（從而基波頻率 $omega_0 o 0$），使得頻譜從離散的譜綫變成連續的頻譜。 傅裏葉變換的定義： 介紹連續時間傅裏葉變換（FT）的定義：$X(jomega) = mathcal{F}{x(t)} = int_{-infty}^{infty} x(t) e^{-jomega t} dt$。我們將解釋 $X(jomega)$ 如何錶示信號 $x(t)$ 在不同頻率 $omega$ 上的復數幅值，包含幅度和相位信息。 傅裏葉逆變換： 介紹傅裏葉逆變換（IFT）的定義：$x(t) = mathcal{F}^{-1}{X(jomega)} = frac{1}{2pi} int_{-infty}^{infty} X(jomega) e^{jomega t} domega$。這錶明通過頻譜信息可以唯一地重建原始信號。 傅裏葉變換的性質： 綫性： $mathcal{F}{ax_1(t) + bx_2(t)} = aX_1(jomega) + bX_2(jomega)$ 時移： $mathcal{F}{x(t-t_0)} = e^{-jomega t_0} X(jomega)$ 尺度變換： $mathcal{F}{x(at)} = frac{1}{|a|} X(jfrac{omega}{a})$ 頻率變化（調製）： $mathcal{F}{x(t)e^{jomega_c t}} = X(j(omega - omega_c))$ 微分： $mathcal{F}{frac{dx(t)}{dt}} = jomega X(jomega)$ 積分： $mathcal{F}{int_{-infty}^{t} x( au) d au} = frac{1}{jomega} X(jomega) + pi X(j0) delta(omega)$ 捲積定理： 這是傅裏葉變換最重要的性質之一。我們將詳細講解：若 $y(t) = x(t) h(t)$，則 $Y(jomega) = X(jomega) H(jomega)$。這個定理將時域的捲積運算轉化為瞭頻域的乘法運算，極大地簡化瞭LTI係統的分析。 帕塞瓦爾（Parseval）定理： 描述瞭信號能量在時域和頻域之間的等價關係：$int_{-infty}^{infty} |x(t)|^2 dt = frac{1}{2pi} int_{-infty}^{infty} |X(jomega)|^2 domega$。 離散時間傅裏葉變換（DTFT）： 定義： 介紹離散時間傅裏葉變換的定義：$X(e^{jomega}) = sum_{n=-infty}^{infty} x[n] e^{-jomega n}$。我們注意到，雖然輸入是離散的，但其頻譜是連續的，並且是周期性的（周期為 $2pi$）。 性質： 討論DTFT的綫性、時移、尺度變換、捲積等性質，特彆是捲積定理在離散係統分析中的應用。 離散傅裏葉級數（DFS）： 對於周期性離散信號，使用離散傅裏葉級數進行分析。 傅裏葉變換與LTI係統的關係： 係統函數（Frequency Response, $H(jomega)$）： 對於LTI係統，將輸入信號的傅裏葉變換 $X(jomega)$ 與係統的單位衝激響應 $h(t)$ 的傅裏葉變換 $H(jomega)$ 相乘，即可得到輸齣信號的傅裏葉變換 $Y(jomega) = X(jomega) H(jomega)$。$H(jomega)$ 被稱為係統的頻率響應，它描述瞭係統對不同頻率分量的增益（幅值）和相位偏移。 係統分析： 通過分析頻率響應 $H(jomega)$，我們可以直觀地瞭解係統是低通、高通、帶通還是帶阻濾波器，以及它如何影響信號的頻譜。 第四部分：拉普拉斯變換與Z變換 傅裏葉變換雖然強大，但在處理一些非周期信號（例如具有指數增長特性的信號）或分析係統穩定性時，會遇到收斂性問題。拉普拉斯變換和Z變換是傅裏葉變換的推廣，能夠更廣泛地處理各種信號和係統。 拉普拉斯變換（Laplace Transform）： 單邊拉普拉斯變換的定義： $X(s) = mathcal{L}{x(t)u(t)} = int_{0}^{infty} x(t) e^{-st} dt$，其中 $s = sigma + jomega$ 是復變量。 收斂域（Region of Convergence, ROC）： 介紹拉普拉斯變換的收斂域，它決定瞭 $s$ 的取值範圍。ROC是分析係統穩定性和因果性的關鍵。 拉普拉斯變換的性質： 綫性、時移、尺度變換、微分、積分、捲積等，特彆是關於微分方程的拉普拉斯變換，可將微分方程轉化為代數方程。 係統函數（Transfer Function, $H(s)$）： 對於LTI係統，拉普拉斯變換將捲積轉化為乘法：$Y(s) = X(s) H(s)$。$H(s)$ 稱為係統的傳遞函數，它包含瞭係統更豐富的信息，包括極點和零點。 穩定性與ROC的關係： 解釋ROC如何與係統的穩定性關聯。例如，穩定的LTI係統其傳遞函數的ROC必須包含虛軸。 Z變換（Z-Transform）： 離散時間Z變換的定義： $X(z) = mathcal{Z}{x[n]} = sum_{n=-infty}^{infty} x[n] z^{-n}$，其中 $z$ 是復變量。 收斂域（ROC）： 介紹Z變換的ROC，以及它如何影響離散係統的性質。 Z變換的性質： 綫性、時移、尺度變換、捲積等，以及它在處理差分方程中的應用。 係統函數（Transfer Function, $H(z)$）： 對於離散LTI係統，$Y(z) = X(z) H(z)$。$H(z)$ 包含瞭係統的零極點信息。 穩定性與ROC的關係： 解釋ROC如何與離散LTI係統的穩定性關聯。對於因果穩定係統，其ROC必須包含單位圓。 第五部分：應用舉例與展望 在掌握瞭信號與係統的理論基礎後，本書將通過一些典型的應用實例，幫助讀者鞏固所學知識，並理解這些理論在實際工程中的價值。 濾波器設計入門： 介紹如何利用傅裏葉變換、拉普拉斯變換和Z變換的原理，設計簡單的低通、高通、帶通濾波器，以及如何根據頻率響應來調整濾波器特性。 係統響應分析： 通過對具體的LTI係統（例如RC電路、RLC電路、彈簧-質量-阻尼係統等）進行時域和頻域分析，展示如何利用捲積、傅裏葉變換、拉普拉斯變換等工具求解係統的響應。 離散係統分析： 結閤實例，如數字濾波器、數字控製係統，講解Z變換在離散信號處理中的應用。 《信號與係統：時域與頻域的深度探索》力求通過循序漸進的講解、豐富的實例和清晰的圖示，讓讀者不僅掌握理論知識，更能培養解決實際問題的能力。本書適用於電子信息工程、自動化、計算機科學、生物醫學工程等相關專業的本科生、研究生，以及從事相關技術研究與開發的工程師。掌握本書內容，將為讀者在數字信號處理、模式識彆、通信係統設計、控製理論等領域取得更進一步的成就打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

在撰寫一篇關於下一代移動通信係統的研究報告時，我需要對當前和未來通信技術的發展趨勢有一個全麵的瞭解。在查閱大量文獻的過程中，我注意到很多前沿研究都以《通信原理》中的基本概念為基礎。於是，我決定購買並深入研讀這本書。這本書的特點在於其前瞻性和係統性。它不僅迴顧瞭經典通信理論，還對一些新興技術進行瞭介紹，例如MIMO（多輸入多輸齣）技術和OFDM（正交頻分復用）技術。作者對MIMO技術的闡述，讓我深刻理解瞭如何利用空間維度來提升通信係統的容量和可靠性，這一點對於提高現代無綫通信的性能至關重要。而對於OFDM技術，書中詳細解釋瞭其如何通過將高速數據流分割成多個低速子流，並在不同頻率子載波上並行傳輸，從而有效抵抗多徑衰落。這種對復雜技術的深入剖析，對於我理解5G甚至6G技術的發展脈絡提供瞭清晰的視角。此外，書中關於“網絡編碼”和“認知無綫電”等章節的討論，更是讓我看到瞭通信技術未來的發展方嚮。這本書幫助我構建瞭一個更宏觀的通信技術圖景，為我的研究報告提供瞭堅實的理論支撐。

評分☆☆☆☆☆

作為一個在校的通信工程專業學生，我一直在尋找一本能夠幫助我理解“通信原理”這門核心課程的書。我的老師推薦瞭這本《通信原理》，並強調瞭它的重要性。在實際學習過程中，我發現這本書的結構安排非常閤理，完全符閤教學大綱的要求。從模擬通信到數字通信，從信息論基礎到差錯控製編碼，每一個章節都承接得非常自然。我尤其欣賞作者對於“概率論和隨機過程”在通信中的應用的講解。在學習“噪聲”和“信號檢測”等概念時，作者運用大量的概率統計知識，讓我能夠理解為什麼噪聲會對信號産生影響，以及如何設計最優的檢測器來最大化信號的成功識彆率。書中提供的習題類型多樣，從簡單的概念理解題到復雜的計算推導題，能夠全麵考察學生對知識的掌握程度。而且，書中還提供瞭很多拓展閱讀的建議，讓我可以在掌握基本原理後，去瞭解更深入的研究領域。這本書不僅幫助我順利通過瞭期末考試，更重要的是，它培養瞭我對通信原理的深刻理解和解決問題的能力。它是我學習生涯中不可或缺的良師益友。

評分☆☆☆☆☆

作為一個業餘的電子愛好者，我一直對無綫通信技術懷有濃厚的興趣，總想著能自己動手搭建一些小型的無綫通信裝置。在網上搜集資料的時候，我偶然發現瞭這本《通信原理》。起初，我有些擔心這本書會不會過於理論化，難以理解。但事實證明，我的擔憂是多餘的。這本書的語言非常平實，作者似乎非常善於把握讀者群體的知識背景，從最基本的信號概念講起，逐步深入到復雜的通信係統。它沒有使用太多晦澀難懂的專業術語，即使有些地方涉及到瞭數學公式，作者也會給齣非常詳細的解釋，說明這些公式的物理意義和實際應用。我尤其喜歡書中關於“信息論”的章節，它讓我明白瞭信息是如何被量化、編碼和傳輸的，以及“信道容量”這個概念是如何限製通信速率的。這讓我對自己理解的“信號”有瞭全新的認識。書中還提供瞭一些實際應用的例子，比如手機通信、Wi-Fi等，並將理論知識與這些實際應用緊密結閤，這讓我能夠更好地將所學知識與現實世界聯係起來。這本書極大地激發瞭我進一步學習和探索通信技術的興趣。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對無綫通信領域充滿好奇的新手，我一直希望能找到一本能夠係統性地介紹通信原理的書籍。在朋友的推薦下，我購買瞭這本《通信原理》。拿到書的那一刻，我就被它厚重的體積和一絲不苟的排版所吸引。翻開書頁，首先映入眼簾的是清晰的目錄，從基礎概念到高級應用，幾乎涵蓋瞭通信工程專業的核心知識點。我特彆喜歡作者在講解每個概念時，都會輔以大量的圖示和類比，這極大地降低瞭理解難度。例如，在解釋“信道編碼”時，作者用瞭一個生動的比喻，將信息比作一封寫滿字的信件，而信道編碼則像是給信件增加瞭額外的“校驗碼”，即使在傳輸過程中信件的某些部分被損毀，也能通過校驗碼進行一定的糾錯。這種通俗易懂的講解方式，讓我這個初學者也能很快抓住要點。書中還包含瞭很多精心設計的例題，並提供瞭詳細的解題步驟和思路，這對於鞏固知識、檢驗學習成果非常有幫助。我常常在閱讀完一個章節後，就迫不及待地嘗試做練習題，雖然有時候會遇到睏難，但每當我通過自己的努力解齣難題時，那種成就感是無與倫比的。總的來說，這本書為我打開瞭通信世界的大門，讓我對這個充滿魅力的領域有瞭更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

我是一名有著幾年通信行業工作經驗的工程師，一直在思考如何能夠進一步提升自己的理論功底，尤其是在麵對日益復雜的通信係統設計和優化問題時，總感覺理論知識的儲備不夠紮實。偶然的機會，我接觸到瞭這本《通信原理》。與其他同類書籍相比，這本書的深度和廣度都讓我印象深刻。它不僅僅停留在概念的介紹，而是深入挖掘瞭各項通信技術背後的數學原理和工程實現細節。例如，在講解“調製解調”技術時，作者詳細闡述瞭各種調製方式（如ASK, FSK, PSK, QAM）的原理、頻譜特性以及在不同應用場景下的優缺點，並用嚴謹的數學公式推導瞭它們的性能指標。這對於我理解現代通信係統的設計選擇，例如在追求高數據速率時需要權衡頻譜效率和誤碼率，起到瞭至關重要的作用。書中關於“多用戶接入技術”的章節，如FDMA, TDMA, CDMA，更是條理清晰，對比鮮明，讓我能夠清晰地看到不同技術在頻譜利用率、係統容量和抗乾擾能力上的差異。這種深入的理論分析，對於我解決實際工作中遇到的性能瓶頸問題，提供瞭堅實的理論基礎和指導方嚮。這本書無疑是我在技術道路上的一次寶貴財富。