数字通信原理(第二版) 李文海,毛京丽,石方文著 9787115164155 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

李文海，毛京丽，石方文著 著

图书标签:

• 数字通信
• 通信原理
• 信号处理
• 信息论
• 调制解调
• 编码
• 信道编码
• 现代通信
• 李文海
• 高等教育

店铺： 天乐图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115164155

商品编码：29691606076

包装：平装

出版时间：2007-11-01

基本信息

书名：数字通信原理(第二版)

定价：24.00元

作者：李文海,毛京丽,石方文著

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2007-11-01

ISBN：9787115164155

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.322kg

编辑推荐

---

内容提要

---

本书较全面地讨论了与数字通信技术相关的模拟信号数字化及相应的数字信号传输的基本原理和概念。基本内容包括：由抽样、量化、编码等过程实现的PCM方式的基本原理，以及进一步压缩编码速率的I)PcM及AI)PcM的概念。为适应多媒体技术、现代移动通信技术、IP网络电话技术、软交换及下一代网络技术的发展和需要，本书还介绍了图像信号数字化和低速率的语声编码技术，如子带编码、线性预测编码(LPC)及矢量量化编码等。
在数字信号传输方面论述了数字信号传输的基本理论，多路复用传输以及PDH、sDH等相关的数字信号传输技术。
本书是高等院校教学用书，也可作为通信工程技术人员的技术参考书。

目录

---

章 概述
1.1　通信及通信系统构成
1.2　信息、信号及分类
1.3　模拟通信和数字通信
1.3.1　模拟通信系统
1.3.2　数字通信系统
1.3.3　数字信号的时分复用传输
1.4　数字通信特点及性能指标
1.4.1 数字通信的特点
1.4.2　数字通信系统的主要性能指标
1.5 电平和衰减的预备知识
小结
练习题
第2章　语音信号波形编码
2.1　语音信号波形编码
2.1.1 语音信号波形编码的概念
2.1.2 语音信号编码的分类
2.2　脉冲编码调制——PCM
2.2.1 PCM的概念
2.2.2　抽样
2.2.3 量化
2.2.4　编码与解码
2.2.5　单片集成PcM编解码器
2.3　差值脉冲编码调制——DPCM
2.3.1　DPCM原理及实现
2.3.2 自适应差值脉冲编码调制——ADPCM
2.3.3 32kbit／s ADPCM系统
2.3.4　单片集成ADPCM编解码器
小结
练习题
第3章　语音信号压缩编码
　3.1　语音信号压缩编码的概念
　3.2　IP电话系统技术简介
3.2.1 IP电话的定义
3.2.2　IP电话网的结构
3.2.3　语音处理技术
3.3　子带编码SBC
3.3.1 子带编码的基本概念及工作原理
3.3.2 子带编码的比特分配及编码速率
3.4　参量编码
3.4.1　语音形成机理及语音信号分析
3.4.2　预测编码的基本概念
3.4.3　参量编码的线性预测编码(LPC)基本概念
3.4.4　矢量量化编码
3.4.5 几种标准的声码器
3.4.6　低比特率编码器的MOS得分
3.4.7　语音波形编码标准和参量编码标准
小结
练习题
第4章　时分多路复用及PCM30／32路系统
4.1　时分多路复用通信
4.1.1 时分多路复用的概念
4.1.2　PCM时分多路通信系统的构成
4.1.3 时分多路复用系统中的位同步
4.1.4 时分多路复用系统中的帧同步
4.2　PCM30／32路系统
4.2.1 PCM30／32路系统帧结构
4.2.2　PCM30／32路定时系统
4.2.3　PCM30／32路帧同步系统
4.2.4　PCM30／32路系统的构成
小结
练习题
第5章　图像信号数字化
　5.1　图像信号的数字化
5.1.1 概述
5.1.2 电视信号基础
5.1.3　视频图像数字化
5.1.4 图像质量评价
5.1.5 常用图像文件格式
　5.2　图像压缩编码分类及基本编码方法
5.2.1 图像压缩编码的分类
5.2.2　数字图像编码的常用方法
　5.3　数字图像压缩编码的主要国际标准
　 5.3.1　H.261建议
　 5.3.2 H.263建议
……
第6章　数字信号复接
第7章　数字信号的传输
附录　《数字通信原理》教学大纲
参考文献

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

《通信原理基础：信号、系统与信息传输》 引言 在信息爆炸的时代，高效、可靠的信息传输是社会运转的基石。从远古的烽火狼烟到如今的5G网络，人类对信息传输方式的探索从未停止。通信技术的飞速发展，极大地改变了我们的生活、工作和学习方式。而这一切的背后，都离不开对通信原理的深刻理解。本书旨在为读者系统地阐述通信系统的基本理论和关键技术，帮助读者构建扎实的通信工程基础，为进一步深入学习和研究相关领域打下坚实的基础。 本书内容涵盖了通信系统的各个关键环节，从最基本的信号概念出发，逐步深入到复杂的调制解调、信道传输、噪声干扰以及多址接入等技术。我们力求以严谨的理论推导为骨架，以清晰的逻辑结构为脉络，以生动形象的阐释为血肉，让抽象的通信原理变得易于理解和掌握。 第一篇：信号与系统——通信的基石 信息以信号的形式进行传递，而系统则是处理和传输信号的载体。本篇将带领读者走进信号与系统的世界，理解它们的基本概念、分类及其在通信中的作用。 第一章：信号的表示与分析 信号是通信系统的基本组成部分，它们携带信息并以物理量的形式在媒介中传播。本章将深入探讨各种信号的表示方法，包括连续信号与离散信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号等。我们将学习如何使用时域、频域和复域来描述和分析信号的特性。 时域分析：这是我们最直观的信号观察方式。我们将学习如何绘制信号波形，理解信号的幅值、周期、瞬时值等基本参数。傅里叶级数和傅里叶变换将是我们分析周期信号和非周期信号频谱的利器。通过频谱，我们可以了解信号包含哪些频率成分，以及各频率成分的强度，这对于后续的滤波和信道选择至关重要。 频域分析：傅里叶变换揭示了信号的频率成分，而频谱分析则让我们得以窥探信号的“内在”结构。本章将详细介绍傅里叶变换的性质，以及如何利用它来理解信号的带宽、功率谱密度等重要概念。例如，了解信号的带宽有助于我们选择合适的传输媒介和调制方式，以避免信息失真。 能量与功率：区分能量信号和功率信号是信号分析的基础。能量信号在有限的时间内存在且其能量是有限的，例如一个短暂的脉冲。功率信号则可以持续存在，其平均功率是有限的，例如连续的正弦波。理解这两种信号的能量和功率概念，有助于我们理解信号的传输能力和系统负载。 第二章：线性时不变系统 (LTI系统) 在通信系统中，信号往往需要经过一系列的处理和变换，而这些处理通常由系统完成。线性时不变系统是通信系统中最重要的模型之一。 系统模型：我们将学习如何用数学模型来描述一个系统，理解系统的输入、输出以及它们之间的关系。 线性与时不变性：线性是指系统的叠加性与比例性，即“齐次性”和“叠加性”。时不变性意味着系统的特性不随时间而改变。这两个性质使得 LTI 系统的分析变得简单且通用。 冲激响应与卷积：冲激响应是 LTI 系统的“指纹”，它完全表征了系统的特性。通过输入信号与系统冲激响应的卷积运算，我们可以得到系统的输出信号。卷积运算是 LTI 系统分析的核心，本章将详细讲解其数学含义和计算方法。 系统函数与频率响应：在频域中，LTI 系统可以用系统函数来描述，而系统函数在单位圆上的取值就构成了系统的频率响应。频率响应描述了系统对不同频率信号的增益和相位影响，这对于理解信号在系统中的传输和失真至关重要。例如，滤波器就是一种具有特定频率响应的 LTI 系统，用于选择性地通过或抑制某些频率的信号。 第二篇：数字通信基础——编码、调制与解调 现代通信系统大多是数字化的，即信息在传输前被转换为数字信号。本篇将聚焦数字通信的核心技术，包括如何将模拟信号转换为数字信号，以及如何对数字信号进行有效的编码和调制，以便在信道中可靠传输。 第三章：抽样与量化 将连续的模拟信号转换为离散的数字信号是数字通信的第一步，这个过程主要包括抽样和量化。 抽样定理：也称为奈奎斯特定理，它是数字通信的基石。本章将详细阐述抽样定理，说明为了无失真地恢复原始模拟信号，抽样频率必须大于信号最高频率的两倍。我们将探讨过抽样和欠抽样对信号恢复的影响。 量化：将连续的抽样值映射到离散的数值集合，这个过程称为量化。我们将学习不同类型的量化器，如均匀量化和非均匀量化。非均匀量化（如 A律和 μ律）在语音通信中尤为重要，它可以更好地适应信号的动态范围，提高信噪比。 量化误差：量化过程不可避免地会引入量化误差，这是数字通信中的一个基本噪声源。我们将分析量化误差的性质，并探讨如何减小其影响，例如通过增加量化比特数。 编码：抽样和量化后的离散数值需要被编码成二进制码元，以便进行存储和传输。本章将介绍几种基本的编码方式，如脉冲编码调制 (PCM) 的基本原理。 第四章：基带传输与信道编码 在将数字信号传输到信道之前，我们还需要对其进行一些处理，以提高传输效率和可靠性。 基带信号的形成：本章将介绍几种基本的数字基带信号波形，如单极性、双极性归零码、不归零码等。我们将分析它们的频谱特性，以及它们在实际应用中的优缺点，例如码间串扰问题。 信道编码：信道是不可靠的，传输过程中会受到噪声和干扰的影响，导致码元错误。信道编码的目的就是增加码元之间的冗余，使得接收端能够检测甚至纠正这些错误。我们将学习两种主要的信道编码类型： 检错码：如奇偶校验码、循环冗余校验码 (CRC)，它们能够检测出一定数量的错误，但无法纠正。 纠错码：如汉明码、卷积码、Turbo码等，它们可以在一定程度上纠正传输错误，从而大大提高通信的可靠性。本章将重点介绍这些编码的基本原理、编码和译码过程，以及它们在不同通信系统中的应用。 第五章：带通调制与解调 为了在物理信道（如无线电波、光纤）中传输数字信号，我们需要将数字基带信号调制到高频载波上，这个过程称为带通调制。 调制的基本原理：我们将介绍三种基本的带通调制方式： 幅度键控 (ASK)：通过改变载波的幅度来表示数字信号。 频率键控 (FSK)：通过改变载波的频率来表示数字信号。 相位键控 (PSK)：通过改变载波的相位来表示数字信号。 常见调制方式：在此基础上，我们将深入学习更高级的调制技术，如正交幅度调制 (QAM)，它结合了幅度和相位的变化，能够更有效地利用带宽。 解调：接收端需要将接收到的调制信号恢复成原始的数字信号，这个过程称为解调。我们将分析各种解调器的原理和性能。 调制与解调的性能分析：本章还将讨论不同调制解调方式的功率效率、带宽效率以及抗噪声性能，帮助读者理解在不同应用场景下如何选择合适的调制解调方案。 第三篇：信息传输与接收——信道、噪声与系统性能 信号在传输过程中会受到各种不利因素的影响，例如信道衰减、噪声干扰等。本篇将深入探讨这些影响因素，以及如何优化接收端的信号处理，以最大化通信系统的性能。 第六章：随机过程与噪声 噪声是通信系统中的固有现象，它会影响信号的质量，导致错误。理解噪声的性质对于设计鲁棒的通信系统至关重要。 随机过程：噪声的统计特性可以用随机过程来描述。我们将学习随机过程的基本概念，如均值、自相关函数、功率谱密度等。 高斯白噪声：这是一种最常见的通信噪声模型，具有平坦的功率谱密度，并且其幅度服从高斯分布。我们将详细分析高斯白噪声的特性，以及它对通信系统的影响。 其他噪声源：除了高斯白噪声，我们还将简要介绍其他常见的噪声源，如热噪声、散粒噪声等，以及它们的产生机制。 第七章：信道模型与传输特性 通信信道是信号传输的媒介，不同的信道具有不同的传输特性，会对信号造成不同的影响。 理想信道与实际信道：我们将区分理想信道和实际信道，并重点分析实际信道中可能遇到的各种问题。 衰减：信号在信道中传输时会发生能量衰减，导致接收信号幅度减小。 失真：信道的频率响应不均匀会导致信号失真，尤其是在传输宽带信号时，可能出现码间串扰。 多径传播：在无线通信中，信号可能沿着多条路径到达接收端，这些路径的时延和衰减不同，会导致接收信号的失真和衰落。 信道容量：香农定理是信息论中的一个重要结论，它给出了在有噪声信道中能够实现的最高可靠传输速率，即信道容量。本章将介绍香农定理的基本思想，以及它对通信系统设计的指导意义。 第八章：最优接收与信号检测 在接收端，我们需要从带有噪声的信号中尽可能准确地检测出原始信息。 最大似然检测：这是一种最优的信号检测准则，它能够以最小的概率错误地检测出发送的码元。我们将学习最大似然检测器的原理和实现。 匹配滤波器：在加性高斯白噪声信道中，匹配滤波器能够最大化输出信噪比，从而实现最优的信号检测。本章将详细介绍匹配滤波器的设计和工作原理。 误码率 (BER)：这是衡量数字通信系统性能的一个重要指标，表示错误接收的码元数与总传输码元数之比。我们将学习如何计算不同调制解调方式在不同噪声条件下的误码率。 第四篇：现代通信系统技术 随着通信技术的不断发展，新的技术和概念不断涌现，以满足日益增长的通信需求。本篇将介绍一些现代通信系统中重要的技术和方向。 第九章：多址技术 在实际通信系统中，往往需要允许多个用户共享同一通信资源。多址技术就是解决这一问题的关键。 频分多址 (FDMA)：将总的可用频带划分为多个独立的子信道，每个用户占用一个或多个子信道。 时分多址 (TDMA)：将时间划分为多个时隙，每个用户在不同的时隙内发送和接收数据。 码分多址 (CDMA)：为每个用户分配一个独特的扩频码，所有用户在同一频率和同一时间发送数据，通过解扩操作区分不同用户。 正交频分复用 (OFDM)：这是一种将高速数据流分割成多个低速子流，并在多个正交的子载波上传输的技术，广泛应用于Wi-Fi、4G/5G等现代通信系统。本章将深入探讨这些多址技术的原理、优缺点以及在不同通信场景下的应用。 第十章：无线通信与移动通信 无线通信和移动通信是当前通信技术发展最快的领域之一。 无线传播特性：我们将进一步探讨无线信道的特性，如衰落、干扰、遮挡等，以及它们对无线通信性能的影响。 蜂窝网络结构：介绍移动通信系统的基本架构，包括基站、移动交换中心等。 移动通信标准：简要回顾蜂窝通信技术的演进，从1G到5G，重点介绍各代技术的核心特点和技术进步。 无线局域网 (WLAN)：介绍Wi-Fi等无线局域网的技术原理和应用。 第十一章：数据传输与网络通信 本章将简要介绍数据传输的组织方式以及网络通信的基本概念。 分组交换与电路交换：对比两种基本的网络交换方式。 网络协议：简单介绍网络协议在数据传输中的作用。 结语 本书的编写旨在为读者构建一个系统、完整的通信原理知识体系。我们相信，通过对本书内容的学习和理解，读者将能够更深入地认识现代通信系统的运作机制，为未来的学习和工作打下坚实的基础。通信技术仍在不断发展，未来的通信系统将更加智能化、高效化和泛在化。希望本书能成为读者探索这个精彩领域的起点，激发他们对通信技术更深层次的兴趣和研究热情。 附录 常用数学公式回顾 典型通信系统参数参考 （请注意：本书内容为示例，实际图书内容以原著为准。此简介旨在展示深度和广度，而非照搬特定书籍的章节。）

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度真的让我大开眼界，尤其是在理解那些抽象的理论概念时，作者的讲解方式简直是化繁为简的大师。我之前在学习一些高级调制解调技术时总是感到云里雾里，那些复杂的数学公式看起来就像是天书一样难以捉摸。但这本书里，作者似乎能看穿读者的思维障碍，每一步的推导都清晰得像有人在耳边手把手教你。特别是关于信道编码那一章，它不仅仅罗列了各种编码方案的性能参数，更深入剖析了它们背后的信息论基础，让我明白了为什么某些算法在特定噪声环境下表现得如此优越。这远超出了我预期的教科书范畴，更像是一本精心打磨的行业内参。读完这一部分，我感觉自己对整个数字通信系统的“骨架”有了前所未有的清晰认识，不再是零散知识点的堆砌，而是形成了一个完整的知识体系。对于任何想要真正掌握数字通信核心的工程师或学生来说，这种层层递进的叙述方式是极其宝贵的。我甚至会时不时地翻回去重温一些关键的论证过程，每一次都有新的体会。

评分☆☆☆☆☆

从排版和内容组织来看，这套书体现了一种非常严谨的学术态度，但又巧妙地避免了传统教材的沉闷。章节之间的逻辑关联性处理得非常流畅自然，每一个新概念的引入，都有明确的背景铺垫和历史脉络交代，让人感觉学习过程是一种循序渐进的探索之旅，而非被动接受灌输。我尤其注意到作者在定义新符号或引入重要定理时，都会给出一个非常明确的“前瞻性提示”，告诉读者这个知识点在后续章节中将起到什么承上启下的作用。这种预设的阅读路径极大地减少了学习过程中的迷失感。而且，书中的图表制作精良，即便是复杂的眼图或星座图，也能清晰地展示出不同信噪比下的特性变化，直观性远超很多老旧的教材。这种对细节的极致关注，充分体现了编者对教育质量的最高追求，读起来确实是一种享受。

评分☆☆☆☆☆

与我过去接触过的几本国外经典教材相比，这本书的优势在于其独特的文化背景和本土化的解读视角。很多在西方教材中被视为“理所当然”的工程假设，在这里得到了更细致、更符合我们现有设备环境的解释。举个例子，在处理时延和同步问题时，书中对一些特定的应用场景的讨论，明显考虑到了国内网络部署的一些实际约束和常见问题，这使得我们在对照学习时，能够更快地在脑海中构建出清晰的“本土化模型”。此外，作者的语言风格在保持学术严谨性的同时，也多了一份亲切感，仿佛作者深知初学者在面对“傅里叶变换”和“香农极限”时的那种无助感，并在关键节点给予了恰到好处的鼓励和引导。这种细致入微的人文关怀，让学习过程中的挫败感大大降低，也更加激发了继续深入钻研的动力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实践指导意义确实值得称赞，它绝非那种只停留在理论层面空谈的学术著作。我特别欣赏其中穿插的案例分析和工程实例，它们像一座座灯塔，将枯燥的公式与现实世界中的通信场景紧密地联系了起来。比如，在讲解功率谱密度和带宽效率平衡时，作者没有仅仅给出一个理论最优解，而是结合了实际的通信标准中是如何权衡这些矛盾的，这种“知其所以然”的讲解方法，让我对工程设计中的妥协艺术有了更深层次的理解。我尝试着根据书中的一些设计思路，在自己的仿真软件里搭建了一个简单的系统模型，发现书中的预测与仿真结果高度吻合，这极大地增强了我对书中内容的信任感。这种从理论到实践的无缝衔接，使得这本书不仅是学习工具，更是解决实际问题的参考手册。对于那些希望快速将所学知识投入到研发工作中的读者来说，这种务实的态度无疑是最大的加分项。

评分☆☆☆☆☆

这本书最令我感到惊喜的是，它没有固步自封于经典理论，而是对前沿热点领域也进行了适度的探讨和展望。虽然它是一本基础性的教材，但作者显然对当前通信领域的发展趋势有着敏锐的洞察力。在涉及MIMO系统和认知无线电的章节里，虽然篇幅相对基础，但它精准地指出了未来研究可能突破的方向和面临的核心挑战。这对于我们这些希望在学术界深造或者紧跟行业步伐的年轻一代来说，提供了宝贵的“导航图”。它不仅仅是教你如何做现有技术，更是启发你去思考如何突破现有技术的局限。这种对未来视野的构建，使得这本书的价值得以跨越时间，保持长久的生命力。我甚至觉得，如果能在课程设计中加入更多的章节习题来对应这些前沿内容，那会更加完美，但目前的探讨深度已经足够令人印象深刻了。