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雷菁 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030331663

商品编码：29691006000

包装：平装

出版时间：2017-08-01

图书基本信息
图书名称	通信系统课程设计与实验教程
作者	雷菁
定价	49.00元
出版社	科学出版社
ISBN	9787030331663
出版日期	2017-08-01
字数
页码
版次	1
装帧	平装
开本
商品重量	0.400Kg

内容简介

作者简介

目录

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文摘

序言

剖析通信世界：从理论到实践的深度探索 在信息爆炸的时代，通信系统早已渗透到我们生活的方方面面，支撑着从日常的语音通话、信息传递，到现代高速网络、物联网应用，乃至太空探索等前沿领域。理解通信系统的奥秘，掌握其设计与实现的精髓，不仅是计算机科学、电子工程等相关专业学生必备的知识，更是投身于通信行业、推动技术革新的关键。本书并非直接阐述“正版现货 通信系统课程设计与实验教程 科学出版社”这一特定教材的内容，而是致力于为读者勾勒出一个更广阔、更深入的通信系统学习与实践的图景，引导大家穿越理论的迷雾，抵达实践的彼岸。 一、通信系统的基石：理论的深度挖掘 任何一门工程学科的学习，都离不开扎实的理论基础。通信系统更是如此。要真正理解通信的本质，我们必须深入探究一系列核心理论概念。 信号的本质与变换： 信号是通信的载体，它们承载着信息。从模拟信号到数字信号的转换，是现代通信的基石。信号的表示形式多种多样，傅里叶分析、拉普拉斯变换等工具能够帮助我们理解信号在频域和时域的特性，揭示其内在规律。例如，傅里叶变换可以将一个复杂信号分解为一系列不同频率的正弦波的叠加，这对于我们理解信号的频谱特性、进行滤波和调制至关重要。拉普拉斯变换则在处理瞬态响应和稳定性分析方面展现出强大的威力。 信道模型与噪声的影响： 通信的过程并非一帆风顺，信号在传输过程中会受到各种干扰，即噪声。理解不同类型的噪声（如加性高斯白噪声、闪烁噪声等）及其对信号的影响，是设计鲁棒通信系统的关键。信道模型则描述了信号在传输介质中的衰减、失真、多径效应等特性。例如，在无线通信中，多径效应会导致信号出现衰落，理解这些现象并设计相应的对抗策略，如分集接收或均衡技术，是确保通信质量的重要手段。 调制与解调的艺术： 调制是将信息信号加载到载波信号上的过程，以便于有效地传输。幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）以及更复杂的QAM（正交幅度调制）等调制技术，各有其优缺点，适用于不同的应用场景。解调则是恢复原始信息信号的过程。深入理解各种调制解调方法的原理，能够帮助我们根据通信需求选择最合适的方案，并在有限的信道条件下实现高效的信息传输。 编码与解码的智慧： 为了提高通信系统的抗干扰能力和传输效率，我们需要引入编码技术。纠错码（如海明码、卷积码、LDMA码等）能够检测甚至纠正传输过程中产生的错误，而信源编码（如霍夫曼编码、算术编码等）则能够压缩数据，减少传输量。理解各种编码的原理、编码率、纠错能力以及其在实际系统中的应用，是构建可靠数字通信系统的核心。 多址接入技术： 在实际通信系统中，常常需要允许多个用户共享同一个通信资源。多址接入技术，如频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）以及OFDMA（正交频分多址），使得这种共享成为可能。了解这些技术的原理和适用范围，是理解现代蜂窝网络、Wi-Fi等通信系统的基础。 二、实践的殿堂：课程设计与实验的深度体验 理论的海洋固然广阔，但缺乏实践的检验，理论便显得苍白无力。课程设计与实验是将理论知识转化为实际能力的必经之路。 从概念到实现的转化： 课程设计环节，旨在让学生将所学的通信系统理论知识，通过系统的规划、模块化的设计，最终转化为一个可工作的系统原型。这不仅要求学生理解各个通信环节的原理，更要学会如何将这些原理有机地组合在一起，解决实际问题。例如，设计一个简单的数字通信链路，需要考虑信号生成、调制、加噪、解调、译码等多个步骤，并需要通过仿真或硬件实现来验证其性能。 实验的精妙之处： 实验是验证理论、加深理解的直接手段。通过精心设计的实验，我们可以直观地观察信号的传输过程、噪声的影响、不同调制解调方式的性能差异、编码纠错的效果等。例如，通过示波器观察不同调制信号的波形，通过频谱分析仪测量信号的频谱特性，通过软件仿真实测不同信噪比下的误码率，这些都能够极大地加深对理论知识的理解。 工具的选择与应用： 现代通信系统设计与实验离不开强大的工具支持。MATLAB/Simulink作为经典的信号处理和系统仿真平台，在通信领域有着广泛的应用，其丰富的工具箱能够模拟各种通信场景，进行信号处理和算法设计。Python及其相关的库（如NumPy, SciPy, Matplotlib）也逐渐成为通信仿真和数据分析的重要工具。此外，HDL语言（如Verilog, VHDL）及其FPGA开发平台，则为硬件实现通信系统提供了可能。掌握这些工具的使用，能够显著提升学习效率和实践能力。 循序渐进的设计思路： 一个完整的通信系统设计，往往需要从一个简单的功能模块开始，逐步扩展。例如，可以先设计一个基本的幅度调制与解调模块，然后引入噪声，观察其影响，再考虑添加纠错编码，最终构成一个完整的通信链路。这种循序渐进的设计思路，有助于培养学生系统性思维和解决复杂问题的能力。 性能评估与优化： 任何工程设计都离不开对性能的评估和优化。在通信系统设计中，我们需要关注诸如误码率（BER）、信噪比（SNR）、传输速率、带宽效率、功率效率等关键指标。通过实验和仿真，我们可以量化这些指标，并根据设计目标进行参数调整和算法优化，以达到最佳的系统性能。 三、通信系统的广阔天地：前沿技术与未来展望 通信系统的发展从未停歇，新的技术和理念层出不穷，不断拓展着通信的边界。 软件定义通信（SDC）与未来网络： 软件定义通信将通信系统的控制与数据平面分离，通过软件来灵活配置和管理网络功能，极大地提高了网络的灵活性和可扩展性。它为实现5G、6G乃至更未来的通信网络奠定了基础。 人工智能在通信中的应用： 人工智能（AI）正在深刻地改变通信系统的设计与优化。从智能信道估计、自适应调制解调，到智能资源调度和故障预测，AI技术能够极大地提升通信系统的效率、鲁棒性和智能化水平。 新一代无线通信技术： 5G和未来的6G技术，正以前所未有的速率、低时延和海量连接，赋能物联网、自动驾驶、远程医疗等颠覆性应用。理解这些新技术的关键技术，如大规模MIMO、毫米波通信、全息通信等，是把握通信技术发展趋势的关键。 卫星通信与深空探索： 卫星通信作为全球互联的重要组成部分，其技术也在不断进步，以满足日益增长的带宽需求和更广泛的覆盖范围。而深空通信，更是通信系统极限挑战的体现，需要克服信号微弱、延迟巨大等难题。 量子通信的曙光： 量子通信利用量子力学的原理，有望实现理论上不可破解的安全通信，这对于未来的信息安全具有划时代的意义。 结语 通信系统是一个充满活力和挑战的领域。从对信号本质的理解，到复杂的编码解码，再到现代化的调制解调技术，每一环节都凝聚着科学的智慧。而课程设计与实验，则是将这些智慧转化为实际应用，实现理论与实践的完美结合。本书所阐述的，正是这样一个系统而深入的学习路径，它鼓励读者主动探索，积极实践，理解通信系统的过去、现在与未来，为投身于信息时代的浪潮，贡献自己的力量。通过对通信系统理论的深度挖掘和实践的反复锤炼，你将能够真正掌握这门连接世界的语言，创造属于自己的通信辉煌。

评分☆☆☆☆☆

这本书的插图和图表简直是灾难级别的清晰度，看着那些模糊不清的波形图和电路框图，我感觉自己不是在学习通信原理，而是在玩一场“找茬”游戏。尤其是那些关键的数学推导部分，本来就应该清晰明了，结果被印得跟复印件的残次品一样，字母都快粘连在一起了，根本无法辨认公式中的下标和上下标。我不得不频繁地对照网上的其他教材和标准定义来猜测作者到底想表达什么，这极大地打断了我的学习思路，也浪费了我大量宝贵的时间。对于一个实验教程来说，视觉上的指导性本应是重中之重，但这本书在这方面完全失职。我记得有一次调试一个调制解调器仿真实验，书中给出的示波器截图色彩失真严重，根本看不出信号的幅度差异，让人无从下手。这完全不符合科学出版社应有的出版水准，简直是对读者智商的侮辱。如果不是因为课程要求必须使用这本教材，我宁愿选择任何一本其他排版精良的参考书。希望未来的修订版能请专业的编辑对图文进行彻底的重新排版和高清化处理，否则它只会继续误人子弟。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验方面，这本书的语言风格僵硬晦涩，缺乏必要的学术亲和力。作者似乎更倾向于堆砌专业术语和晦涩的定义，而不是用清晰、流畅的语言引导学生理解复杂的概念。很多段落读起来如同在啃干涩的学术论文摘要，句子结构冗长且缺乏必要的逻辑连接词，使得知识点的传递效率极低。例如，在解释香农定理的应用场景时，书中没有给出任何直观的物理意义上的比喻或类比来帮助初学者建立直观认识，而是直接抛出了复杂的极限公式，让初学者望而生畏。这种过于“学术化”的写作方式，极大地提高了入门门槛，使得那些基础相对薄弱的学生在面对这本书时会产生强烈的畏难情绪，从而阻碍了他们对通信系统这门学科的兴趣培养。一本优秀的教程，应该是在保证严谨性的前提下，尽可能地降低读者的认知负荷，这本书显然没有做到这一点，它更像是为已经熟知领域的专家准备的参考手册，而非为初次接触该领域的学生量身定制的“教程”。

评分☆☆☆☆☆

作为一本声称是“现货”的教材，其质量控制简直是草率得令人发指。我收到的这本新书，装订工艺堪忧。书脊在使用不到一周后就开始出现松动，有些章节的页码甚至开始脱落，这对于一本需要反复翻阅和查阅的理工科教材来说是致命的缺陷。更让人恼火的是，书中的勘误问题严重。我发现好几处关键的公式符号印刷错误，比如本应是$mathcal{H}(f)$的地方印成了$mathcal{G}(f)$，或者在处理复数域信号时，某些共轭符号缺失或错位。如果不是我有扎实的信号与系统基础，可能早就被这些低级错误带偏了方向。这种质量问题不仅仅是影响阅读体验，而是直接影响到学习的准确性，尤其是在进行复杂的通信系统建模时，一个错误的符号可能导致整个设计方案报废。对于一个面向高校教学的正式出版物，这种粗心大意是完全不可接受的，感觉像是未经严格校对的初稿就被匆忙付梓印刷了。购买正版书的初衷就是为了获得高质量的学习资源，但这次的体验让人感到物非所值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度与实验设计的匹配度简直是个笑话。前两章讲的理论部分，虽然也涵盖了基础知识，但讲解得过于肤浅和跳跃，很多核心概念的处理方式，比如信道编码的卷积码和涡轮码的性能分析，只是蜻蜓点水般带过，缺少必要的数学推导支撑，让人感觉像是在看一本简易的入门指南，而不是一本面向“课程设计与实验”的专业教程。然而，当你兴冲冲地翻到实验指导部分时，期待着能通过实践来弥补理论的不足时，却发现实验步骤描述得异常繁琐且缺乏逻辑性。很多实验的背景介绍和目的陈述含糊不清，仿佛作者只是把一堆零散的实验手册内容拼凑在了一起。例如，某次频谱分析实验，对关键参数（如窗函数选择、FFT点数对分辨率的影响）的理论解释完全缺失，只是机械地罗列“设置参数A、B、C”，这让学生根本无法理解为什么这么设置，更谈不上根据设计要求进行优化和创新。这种理论与实践的严重脱节，使得这本书的实用价值大打折扣，让人感觉它更像是一本应付考试的“填鸭式”资料，而非真正的启发性教材。

评分☆☆☆☆☆

这本书的案例研究部分显得陈旧且缺乏时代感，完全没有跟上现代通信技术的发展步伐。教程中充斥着大量关于2G/3G时代（甚至更早）的调制解调技术和信道模型的描述，例如对传统数字调制方式如BPSK、QPSK的篇幅远大于对OFDM、MIMO等当前主流技术（如4G/5G核心技术）的深入探讨。虽然复习基础知识是必要的，但作为一本面向当代学生的“课程设计”教程，它提供的设计案例却停留在上一个十年的技术栈上。当我尝试将书中提到的实验框架应用于现代软件定义无线电（SDR）平台时，发现书中的很多假设和参数设置已完全不适用，需要我花费大量时间去重新查找和适配新的标准。这种滞后的内容设置，使得学生在完成课程设计时，拿不出具有前瞻性和实际应用价值的成果，竞争力自然会受到影响。教育资源理应与时俱进，但这本书的编写者似乎对行业前沿缺乏足够的关注和热情，使得它更像是一部历史文献，而非指导未来的工具书。