数字通信技术 李式巨著 9787121049651 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李式巨著 著

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• 通信原理
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• 无线通信
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• 信道编码
• 现代通信
• 通信工程
• 李式巨著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121049651

商品编码：29690386526

包装：平装

出版时间：2007-09-01

基本信息

书名：数字通信技术

定价：27.00元

作者：李式巨著

出版社：电子工业出版社

出版日期：2007-09-01

ISBN：9787121049651

字数：440000

页码：256

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.322kg

编辑推荐

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内容提要

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数字通信技术是传递和交换数字信号的技术。本书基于信号检测、参数估计和数字信号处理理论，对数字通信中各种关键技术进行了介绍。全书分为11章，章为绪论，第2章介绍数字通信中常用的调制解调技术，第3章介绍锁相和同步技术，第4章介绍扩频通信基本原理及扩频同步技术，第5章介绍无线通信中具有代表性的移动无线信道，第6章从反卷积的角度介绍信道辨识和均衡技术，第7章介绍分集技术，第8章介绍合并技术，第9章从信道资源利用角度讨论多路复用和多址接入技术，0章讨论蜂窝网中的接续技术，1章讨论卫星通信中的多址技术。
本书是高等院校通信与电子信息系统类本科生教材，也可作为工程技术人员的参考和自学用书。

目录

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作者介绍

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李式巨，1947年生，浙江大学教授，博士生导师，1969年毕业于浙江大学无线电系无线电技术专业。研究方向为数字通信与网络、移动多媒体通信、通信信号处理与软件无线电；先后开设数字通信、程控交换与通信网、数字通信技术、ATM与BISDN、网络综合理论、计算机通信网等课程

文摘

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序言

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《数字通信技术：原理与应用》 第一章 绪论 本章将深入探讨数字通信的基石概念。我们将从信息与信号的本质区别入手，阐述信息在通信过程中的转换与表示。紧接着，我们将对数字通信系统的组成进行详细分解，介绍从信源编码、信道编码到调制解调、信道传输，再到解调、译码直至最终的信息复原等关键环节。本章还将概述数字通信技术的发展历程，追溯其从早期概念到如今广泛应用的演变，并展望其在未来社会中扮演的关键角色。通过本章的学习，读者将建立起对数字通信技术宏观的认知框架。 第二章 信源编码 信源编码是数字通信的第一道工序，其核心目标是去除信息中的冗余，并以最高效的方式表示信息。本章将从信息论的基本原理出发，介绍熵的概念及其在衡量信息不确定性方面的作用。我们将详细解析多种经典的信源编码方法，包括： 变长编码： 重点介绍霍夫曼编码（Huffman Coding），剖析其最优二叉树构建算法，以及如何根据符号出现的概率分配不等长码字，实现高效压缩。我们将通过实例演示霍夫曼编码的编码和解码过程。 固定长度编码： 尽管效率较低，但在特定场景下仍有应用。本章将简要介绍其原理。 算术编码： 作为一种更高级的编码技术，算术编码能够将整个消息映射到一个小数区间，实现更高的压缩率。我们将深入探讨其编码和解码机制，并分析其优劣势。 此外，本章还将讨论其他先进的信源编码技术，如Lempel-Ziv（LZ）系列算法（LZ77, LZ78, LZW），它们在实际应用中广泛用于文本和数据压缩。我们将分析这些算法的原理、实现和性能特点。 第三章 信道编码 为了在充满噪声和干扰的通信信道中可靠地传输信息，必须引入信道编码。信道编码的核心在于增加信息冗余，以便在接收端能够检测和纠正错误。本章将全面介绍信道编码的理论与实践： 检错码： 重点介绍奇偶校验码（Parity Check Code）和循环冗余校验码（CRC），阐述它们如何检测比特错误，并分析不同校验码的检错能力。 纠错码： 线性分组码： 详细介绍汉明码（Hamming Code），包括其生成矩阵、校验矩阵的构造，以及如何进行伴随式计算以实现单比特错误的检测与纠正。我们将通过具体例子来展示汉明码的编码和解码过程。 卷积码： 阐述卷积码的编码过程，包括移位寄存器和生成多项式。我们将深入介绍维特比算法（Viterbi Algorithm）作为卷积码解码的最优算法，剖析其状态转移、路径度量和回溯过程。 现代纠错码： 简要介绍LDPC码（Low-Density Parity-Check Code）和Turbo码（Turbo Code）等现代高性能纠错码，阐述它们在突破香农限方面的卓越性能，并简要提及它们的译码原理。 本章将强调不同信道编码方案的适用场景、性能指标（如编码增益、误码率）以及它们在实际通信系统中的重要性。 第四章 数字信号的调制与解调 调制是将数字基带信号转换为适合在传输信道中传输的带通信号的过程。解调则是调制的逆过程，用于恢复原始的数字基带信号。本章将深入探讨数字调制与解调的关键技术： 幅度键控 (ASK): 介绍基带ASK和带通ASK的原理，分析其编码和解码方式，并讨论其在低速数据传输中的应用。 频率键控 (FSK): 阐述FSK的编码与解码机制，对比恒包络FSK和非恒包络FSK的特点，并分析其抗噪声性能。 相位键控 (PSK): 重点介绍二进制相移键控（BPSK）和正交相移键控（QPSK），详细解析它们的星座图、编码规则和解调原理。我们将讨论QPSK相比BPSK在传输效率上的优势。 正交幅度调制 (QAM): 详细介绍M-ary QAM，例如16-QAM、64-QAM，阐述其通过幅度和相位联合调制的原理，分析其高阶调制带来的高传输速率，并讨论其对信噪比的要求。 差分编码与解码： 介绍差分PSK（DPSK）等差分调制技术，阐述其在解决载波相位模糊问题上的作用。 现代调制技术： 简要介绍OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技术，阐述其将高速数据流分解到多个正交子载波上进行并行传输的原理，以及其在应对多径衰落和频率选择性衰落方面的优势。 本章还将讨论不同调制方式的功率谱密度、带宽效率以及在实际系统中的选择考量。 第五章 传输媒质与信道模型 本章将聚焦于数字信号在物理传输媒质中的传播特性。我们将深入分析不同传输媒质的特点及其对信号的影响： 有线传输媒质： 双绞线： 介绍平衡型和非平衡型双绞线的结构，分析其在短距离通信中的应用，以及串扰（crosstalk）和衰减（attenuation）等影响因素。 同轴电缆： 描述同轴电缆的结构，分析其较高带宽和抗干扰能力，讨论其在有线电视和早期网络中的应用。 光纤： 深入探讨光纤通信的原理，介绍单模光纤和多模光纤的区别，分析光信号的传输损耗（如吸收、散射）和色散（如模内色散、群速度色散），以及光纤的优势（高带宽、低损耗、抗电磁干扰）。 无线传输媒质： 自由空间传播： 分析自由空间路径损耗模型，讨论其与距离和频率的关系。 多径传播： 详细阐述多径效应，包括反射、折射、衍射和散射等现象，解释其导致的多径衰落（fading）和延迟扩展（delay spread）。 衰落信道模型： 介绍瑞利衰落（Rayleigh Fading）和莱斯衰落（Rician Fading）等典型的衰落信道模型，分析其统计特性。 信道噪声模型： 介绍高斯白噪声（AWGN）模型，分析其功率谱密度和统计特性，并讨论其在通信系统性能分析中的基础作用。 本章的目的是使读者理解不同传输媒质的物理特性，并能够描述数字信号在这些媒质中传播时可能遇到的各种干扰和失真。 第六章 接收端处理与信号检测 接收端是数字通信系统的关键组成部分，其主要任务是从接收到的带噪声信号中准确地恢复出原始的数字信息。本章将详细阐述接收端的信号处理和检测过程： 匹配滤波器： 介绍匹配滤波器的原理，以及它如何最大限度地提高接收信号的信噪比，从而最小化出错概率。我们将推导匹配滤波器的最优冲激响应。 信号检测理论： 最大似然（ML）检测： 阐述最大似然准则，说明如何根据接收到的信号选择最有可能发送的符号。 最大后验（MAP）检测： 介绍最大后验概率准则，并说明其与最大似然准则在有先验概率信息时的区别。 最佳判决准则： 讨论在不同信道模型和噪声条件下，选择最佳判决准则的重要性。 误码率（BER）分析： 详细推导不同调制方式（如BPSK、QPSK）在AWGN信道下的理论误码率公式，并分析误码率与信噪比之间的关系。我们将讨论如何通过仿真来验证理论计算。 均衡技术： 针对信道引起的码间串扰（ISI），介绍均衡器的作用。详细阐述线性均衡器（如MMSE均衡器）和非线性均衡器（如Viterbi均衡器）的原理与设计。 符号定时恢复： 阐述在接收端精确确定符号开始和结束时间的重要性，介绍自动增益控制（AGC）和符号定时恢复（symbol timing recovery）等技术。 本章将强调信号检测的理论基础，以及如何通过优化的接收端处理来提高通信系统的可靠性。 第七章 多址技术 在实际通信系统中，允许多个用户共享有限的通信资源至关重要。本章将深入探讨实现这一目标的多址技术： 频分多址 (FDMA): 介绍FDMA的原理，即用户在不同的频率信道上同时传输。分析其优点（简单、易于实现）和缺点（频谱利用率低）。 时分多址 (TDMA): 阐述TDMA的原理，即用户在不同的时间间隔内顺序访问同一频率信道。分析其优点（频谱利用率相对较高）和缺点（需要精确的时钟同步）。 码分多址 (CDMA): 详细介绍CDMA的原理，即用户使用不同的扩频码在同一频率和时间上同时传输。深入分析扩频序列（如伪随机码）的设计及其在用户分离中的作用。讨论CDMA的抗干扰能力和容量优势。 空分多址 (SDMA): 介绍SDMA的基本思想，即利用天线阵列在空间上分离用户。简要提及波束赋形等技术。 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access): 将OFDM技术与多址技术相结合，即用户在不同的子载波上进行传输。分析OFDMA的灵活性、高频谱效率和对频率选择性衰落的鲁棒性。 本章还将对比不同多址技术的优缺点，并讨论它们在不同通信系统（如蜂窝通信、卫星通信）中的应用场景。 第八章 现代通信系统实例 本章将通过分析实际的现代通信系统，将前面各章所学的理论知识融会贯通。我们将重点关注以下几个具有代表性的系统： 全球移动通信系统 (GSM): 介绍GSM的架构，包括基站子系统（BSS）、网络子系统（NSS）和操作与维护中心（OMC）。重点解析GSM所采用的TDMA/FDMA混合多址技术，以及其信道编码和调制方案。 第三代移动通信系统 (3G): 重点介绍WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）技术，阐述其宽带特性、更高的用户容量以及更强的数据传输能力。简要提及CDMA2000。 第四代移动通信系统 (4G - LTE): 深入解析LTE的核心技术，包括OFDMA和SC-FDMA（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）的结合，以及MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技术在提高频谱效率和传输速率方面的作用。 第五代移动通信系统 (5G): 探讨5G的关键特征，如增强移动宽带（eMBB）、海量机器类通信（mMTC）和超可靠低时延通信（URLLC）。介绍5G所采用的新型波形（如CP-OFDM, DFT-s-OFDM）、大规模MIMO、波束赋形等前沿技术。 通过这些实例分析，读者将能够更直观地理解数字通信理论在构建高效、可靠、高速通信网络中的实际应用，并对通信技术的未来发展方向有更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

我是在准备一个重要的项目方案评审时，被推荐来深入研究其中关于“多址接入技术”的那一部分章节的。坦白说，市面上关于CDMA和OFDMA的介绍汗牛充栋，但这本书处理得极其到位。它的叙述方式，更像是一位经验丰富的老工程师在面对面给你讲解他的工程实践心得，而不是冷冰冰的公式堆砌。尤其是在对比不同接入技术在频谱效率和多址干扰抑制方面的优劣时，作者引用了大量的实际仿真结果和性能指标对比，这些数据不是简单的数值罗列，而是带有深刻的洞察力。比如，它对大规模MIMO系统中的波束赋形（Beamforming）技术的讲解，从物理层信道模型到预编码矩阵的设计，每一步都给出了清晰的数学基础和工程实现上的注意事项，这一点对于我们这种需要将理论转化为实际产品设计的团队来说，简直是如获至宝。书中对不同标准（如3G到4G过渡阶段的技术演进）的讨论，也体现了作者对行业发展脉络的深刻把握。这本书的价值在于，它不仅告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么”以及“如何做”，非常强调理论与实践的结合点。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程中，我最大的感受是它的“厚重感”和“时代跨度”。它不像那些针对最新一代通信技术（比如5G的NR或6G的前沿概念）的快餐式书籍那样热衷于追逐新名词，而是将通信的基石——信息论、数字信号处理——打磨得极其坚实。我个人对历史脉络比较感兴趣，所以特意去看了关于早期扩频通信和信道估计的章节。作者对这些经典理论的阐述，既有理论上的深度，又保留了那个时代工程实现上的局限性，这种对比读起来非常有趣味。例如，在讲解同步技术时，它没有直接跳到现代的基于CP的OFDM同步，而是先详细回顾了早期基于循环前缀（Cyclic Prefix）的同步机制的优点和内在的性能瓶颈。这种自底向上的构建方式，让读者能够真正理解为何现代技术会做出那样的设计抉择。唯一的遗憾是，对于一些最新的、如基于AI的信道建模和资源分配算法的探讨，篇幅相对较少，这或许是受限于该书的初版时间，但整体瑕不掩瑜，它为理解未来技术发展提供了不可动摇的理论基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常朴实，甚至可以说是有些过时了，那种经典的教科书风格，厚厚的几百页，让我拿到手里就有一种沉甸甸的学术感。我其实更倾向于那些设计新潮、配图精美的技术书籍，但架不住这是某位业内前辈力荐的“案头必备”。翻开目录，内容排布得井井有条，从最基础的信号处理原理讲起，逐步深入到调制解调、信道编码，最后覆盖到了先进的MIMO和OFDM技术。初看之下，知识点密度非常高，图表清晰，逻辑链条严密得像一套精密的机械装置。我花了整整一个周末的时间，主要集中在复习信道编码那一章。作者在阐述Turbo码和LDPC码的迭代译码过程时，并没有采用那种过于抽象的数学推导，而是巧妙地结合了实际的系统结构图，配合着几个关键的性能曲线图，让人能迅速抓住核心思想。不过，说实话，对于完全没有基础的读者来说，开篇部分可能需要多花点时间去消化那些傅里叶变换和概率论的基础知识，它并没有像某些“入门读物”那样刻意去迎合零基础小白，而是直奔主题，这点我既欣赏它的专业性，也略感挑战。整本书的风格是严谨、深入、务实的，适合已经有一定背景知识，想要系统性梳理和提升的工程师或研究生。

评分☆☆☆☆☆

尽管这本书的篇幅巨大，内容包罗万象，但在处理那些相对“软性”但至关重要的主题时，它同样展现出了非凡的洞察力。比如说，在讨论了整个物理层技术栈之后，作者用了一章的篇幅来专门讨论“仿真与验证的最佳实践”。这一章的内容，完全不像其他教科书那样只停留在理论层面，而是深入探讨了如何选择合适的仿真平台、如何设计具有代表性的测试场景、以及如何进行统计显著性分析以避免得出具有误导性的性能结论。这一点，对于我们这些在实验室和现场环境中工作的工程师来说，其指导意义甚至超过了某些纯粹的算法推导。它让你明白，一个“完美”的理论模型在真实复杂的无线环境中，可能因为一个微小的同步漂移或环境噪声模型设定不当，而导致与实际测量结果产生巨大偏差。这本书的价值在于提供了一个全面的视角，让你从算法设计、物理实现到最终的系统验证，都能够有一个扎实的、相互印证的知识框架支撑。它不愧为“李式巨著”的称谓，是一本可以伴随职业生涯成长的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和装帧，说实话，是其最不吸引人的地方。纸张的质感偏暗，字体间距略显局促，初读时确实需要集中更多的注意力来分辨那些密集的公式和缩写符号。我建议初次接触的读者，最好配备一支荧光笔和一本空白的笔记本。这本书绝不是那种可以轻松“浏览”的读物，它要求读者必须主动参与到知识的构建过程中。我发现，每当我尝试跳过一个复杂的数学推导公式，试图直接去看结论时，后面的应用章节就会立刻变得晦涩难懂。这说明作者在设计这本书的知识梯度时，是严格遵循了层层递进的逻辑。尤其是在处理“功率控制与反馈机制”那一块时，每一个反馈延迟和量化误差的引入，都清晰地体现在最终的误码率曲线上，作者非常细致地展示了这些工程妥协是如何影响最终系统性能的。它教会我的远不止是公式，更是一种严谨的系统思维方式，教会我在面对复杂系统时，如何拆解、分析并量化各个子模块的贡献和相互影响。