具體描述
| 圖書基本信息 |
| 圖書名稱 | 通信係統原理 |
| 作者 | 郭宇春,張星等 |
| 定價 | 58.00元 |
| 齣版社 | 科學齣版社有限責任公司 |
| ISBN | 9787030335289 |
| 齣版日期 | 2017-12-01 |
| 字數 | |
| 頁碼 | 304 |
| 版次 | 31 |
| 裝幀 | 平裝 |
| 開本 | 128開 |
| 商品重量 | 0.481Kg |
| 內容簡介 |
| 本書係統講述通信係統的基本原理。內容包括模擬通信和數字通信，側重數字通信原理，具體包括緒論，信號與噪音，模擬通信係統，模擬信號數字傳輸，數字信號基帶傳輸，數字信號頻帶傳輸，數字信號*接收，信道編碼，同步係統等。除必要的數學推導外，注重講述物理概念，各章均設有習題和思考題，書後並附有部分習題答案。全書內容豐富，突齣側重物理觀念和係統分析方法的特色,可讀性強. |
《信息時代的高速公路：通信係統的原理與實踐》 本書旨在深入剖析現代通信係統的底層邏輯與運行機製，為讀者構建一個關於信息傳輸如何實現、如何優化、以及如何應對挑戰的全麵認知框架。我們聚焦於通信係統中的核心概念、關鍵技術和實際應用，以嚴謹的科學態度和清晰的邏輯脈絡，帶領讀者穿越信息洪流，理解那些支撐起我們數字生活的隱形網絡。 第一章：通信係統的基石——信息的本質與編碼 信息是什麼？在通信係統中，信息並非抽象的哲學概念，而是以比特（bit）為基本單位的離散或連續的量。本章將從信息論的視角齣發，探討信息的度量，如熵（Entropy）的概念，理解信息量與概率之間的關係。我們將深入講解信息編碼的必要性與多種編碼方式，包括： 信源編碼（Source Coding）： 如何去除信息中的冗餘，實現數據壓縮，提高傳輸效率。我們將詳細介紹香農（Shannon）的無損編碼定理，以及霍夫曼編碼（Huffman Coding）和算術編碼（Arithmetic Coding）等經典算法的原理與優缺點。 信道編碼（Channel Coding）： 如何在信息傳輸過程中引入冗餘，以對抗信道噪聲和乾擾，提高傳輸的可靠性。我們將探討綫性分組碼（Linear Block Codes），如循環碼（Cyclic Codes）和BCH碼（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem Codes），以及捲積碼（Convolutional Codes）。此外，更先進的LDPC碼（Low-Density Parity-Check Codes）和Turbo碼（Turbo Codes）的原理也將得到初步介紹，它們在現代通信係統中扮演著至關重要的角色。 差錯控製（Error Control）： 講解糾錯碼（Error Correcting Codes）的工作機製，包括海明距離（Hamming Distance）的概念，以及前嚮糾錯（Forward Error Correction, FEC）和混閤自動重發請求（Hybrid Automatic Repeat reQuest, HARQ）等差錯檢測與糾正策略。 第二章：信道的物理特性與模型 信號在物理介質上傳播時，不可避免地會受到各種因素的影響。本章將係統分析各種通信信道的特性，並建立相應的數學模型，以便於我們量化和預測信號的失真。 信道分類： 介紹不同類型的信道，如導引信道（Guided Channels，如電纜、光縴）和自由空間信道（Free-Space Channels，如無綫電波）。 信號傳播損耗： 分析信號在傳輸過程中能量的衰減，包括自由空間路徑損耗（Path Loss）、陰影效應（Shadowing）和衰落（Fading）。 噪聲（Noise）： 詳細闡述通信係統中存在的各種噪聲源，如熱噪聲（Thermal Noise）、散粒噪聲（Shot Noise）以及外部乾擾（Interference）。我們將討論信噪比（Signal-to-Noise Ratio, SNR）的概念及其對通信性能的影響。 失真（Distortion）： 分析多徑效應（Multipath Effects）導緻的頻率選擇性衰落（Frequency Selective Fading）和時間選擇性衰落（Time Selective Fading），以及非綫性失真。 信道模型： 介紹常用的信道模型，如加性高斯白噪聲（Additive White Gaussian Noise, AWGN）信道模型，以及更復雜的衰落信道模型。 第三章：信號的調製與解調 調製是將數字或模擬信息源信號轉換為適閤在通信信道上傳輸的載波信號的過程。解調則是逆過程，從接收到的載波信號中恢復原始信息。本章將深入探討各種調製解調技術。 模擬調製： 幅度調製（Amplitude Modulation, AM）： 包括常規AM、雙邊帶（DSB）、單邊帶（SSB）和殘留邊帶（VSB），分析其頻譜特性和優缺點。 頻率調製（Frequency Modulation, FM）： 講解FM的原理、帶寬估計（卡森法則）以及其抗噪聲能力。 相位調製（Phase Modulation, PM）： 分析PM與FM的關係，以及其在某些特定應用中的優勢。 數字調製： 幅度鍵控（Amplitude Shift Keying, ASK）： 介紹其基本原理、不同階數的ASK（如2ASK、4ASK）以及性能。 頻率鍵控（Frequency Shift Keying, FSK）： 分析FSK的調製與解調方式，以及其在低速數據傳輸中的應用。 相位鍵控（Phase Shift Keying, PSK）： 重點介紹BPSK、QPSK、8PSK等，以及其在星座圖（Constellation Diagram）上的錶示。 正交幅度調製（Quadrature Amplitude Modulation, QAM）： 結閤ASK和PSK的優勢，介紹QAM（如16QAM, 64QAM, 256QAM）及其在高數據速率傳輸中的廣泛應用。 M進製調製： 討論通用M進製調製方案的符號速率、比特速率與帶寬的關係。 解調技術： 介紹相乾解調（Coherent Demodulation）和非相乾解調（Non-coherent Demodulation）的基本原理，以及匹配濾波器（Matched Filter）在最佳接收中的作用。 第四章：多路復用與多址技術 在有限的通信資源下，如何高效地同時傳輸多個用戶的信號是通信係統設計中的一個核心挑戰。本章將深入講解實現這一目標的關鍵技術。 時分多路復用（Time Division Multiplexing, TDM）： 介紹同步TDM（Synchronous TDM）和異步TDM（Asynchronous TDM，即統計時分復用，STDM），分析其在幀結構、時隙分配和效率方麵的考量。 頻分多路復用（Frequency Division Multiplexing, FDM）： 闡述FDM的基本原理，以及如何通過保護間隔（Guard Bands）防止不同信道間的乾擾。 碼分多址（Code Division Multiple Access, CDMA）： 重點介紹CDMA的核心思想，即利用僞隨機碼（Pseudo-Random Noise, PN Codes）區分不同用戶的信號。我們將探討擴頻（Spread Spectrum）技術，以及直接序列CDMA（DS-CDMA）和跳頻CDMA（FH-CDMA）的原理。 正交頻分復用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）： 講解OFDM如何將高速數據流分割成多個低速子載波上傳輸，利用IFFT/FFT實現高效調製解調，以及其在LTE、Wi-Fi等現代無綫通信係統中的關鍵作用。 空分多址（Space Division Multiple Access, SDMA）： 介紹如何利用天綫陣列實現空間隔離，提高頻譜利用效率。 第五章：通信係統的鏈路設計與性能分析 一個完整的通信係統，需要對各個環節進行精心的設計與優化，以達到預期的性能目標。本章將聚焦於鏈路預算（Link Budget）和性能評估。 發射功率與接收靈敏度： 分析發射功率、天綫增益、傳播損耗、接收天綫增益等因素如何影響接收信號的強度。 噪聲係數（Noise Figure）與係統噪聲溫度（System Noise Temperature）： 評估接收機前端的噪聲性能。 比特錯誤率（Bit Error Rate, BER）與符號錯誤率（Symbol Error Rate, SER）： 定義和計算通信係統中衡量傳輸質量的關鍵指標，並分析其與信噪比的關係。 香農極限（Shannon Limit）： 介紹香農容量（Shannon Capacity）的概念，理解理論上的最大信息傳輸速率。 誤碼性能麯綫（BER Performance Curves）： 繪製不同調製方式、不同信道模型下的BER隨SNR變化的麯綫，用於對比和選擇最優方案。 鏈路預算計算： 演示如何進行詳細的鏈路預算計算，以確保通信鏈路的可靠性。 第六章：現代通信係統的關鍵技術與發展趨勢 在掌握瞭通信係統的基本原理後，本章將引導讀者瞭解當前和未來通信技術的前沿發展。 移動通信係統： 迴顧從1G到5G的發展曆程，重點介紹4G LTE和5G NR的關鍵技術，如OFDM、MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）、波束成形（Beamforming）、網絡切片（Network Slicing）等。 衛星通信： 介紹地球同步軌道（GEO）、中地球軌道（MEO）和低地球軌道（LEO）衛星的特點，以及其在覆蓋範圍和延遲方麵的權衡。 光縴通信： 探討光縴傳輸的優勢，如高帶寬、低損耗，以及其在現代互聯網骨乾網中的核心地位。 物聯網（IoT）通信： 介紹LoRa、NB-IoT等低功耗廣域網（LPWAN）技術，以及其在傳感器網絡和智能設備連接中的應用。 下一代通信（6G）展望： 簡要介紹6G可能涉及的 terahertz 通信、人工智能賦能的通信、全息通信等前沿概念。 結論： 《信息時代的高速公路：通信係統的原理與實踐》並非一本枯燥的技術手冊，而是一扇通往數字世界核心奧秘的窗口。通過對信息的編碼、信道的特性、信號的轉換、資源的共享以及鏈路的設計等關鍵環節的深入探索，本書緻力於為讀者提供一個清晰、係統且具有前瞻性的通信係統知識體係。無論您是通信工程領域的初學者，還是希望深化理解的從業者，抑或是對信息傳輸機製充滿好奇的科技愛好者，本書都將是您探索通信世界、理解現代信息社會運轉邏輯的理想伴侶。
