现代通信原理(第二版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040242621

商品编码：29700296299

基本信息

书名:现代通信原理(第二版)

：52.10元

售价：35.4元,便宜16.7元,折扣67

作者:

出版社：高等教育出版社

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ISBN：9787040242621

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内容提要

目录

作者介绍

文摘

序言

《信号与系统：基础理论与工程应用》 内容简介 《信号与系统：基础理论与工程应用》是一本深度探讨信号处理与系统分析领域核心概念的专业著作。本书旨在为读者构建坚实的理论基础，并引导其理解这些理论在各类工程实践中的广泛应用。全书力求从概念的本源出发，层层递进，使读者能够透彻理解信号的本质、系统的特性以及它们之间复杂的交互关系。 第一部分：信号的数学描述与分类 本书的开篇将系统性地介绍信号的数学表示方法。我们将从最基本的信号形式入手，如单位冲激信号、单位阶跃信号、指数信号、正弦信号等，详细阐述它们的数学定义、时域特性以及在工程中扮演的重要角色。在此基础上，我们将深入探讨信号的分类： 连续时间信号与离散时间信号： 区分这两种信号类型的根本区别，分析它们各自的采样与重建过程，并引入采样定理这一关键概念，解释为何需要对连续信号进行采样才能进行数字处理。 周期信号与非周期信号： 深入分析周期信号的性质，特别是其傅里叶级数展开，理解周期信号的频谱构成。对于非周期信号，我们将引入傅里叶变换，阐明其频谱的连续性以及如何通过傅里叶变换揭示信号的频率成分。 能量信号与功率信号： 引入能量和功率的概念，并定义判断信号类型的标准。理解这一区分对于分析和设计各种通信、控制和滤波系统至关重要。 奇信号与偶信号： 讨论信号的对称性及其在信号分析和处理中的简化作用，特别是与傅里叶变换性质的关系。 此外，本书还将重点介绍信号的基本运算，包括信号的加、减、乘、除、翻转、时移、尺度变换和卷积。这些基本运算是理解复杂信号行为和系统响应的基础。 第二部分：线性时不变（LTI）系统的数学模型与分析 线性时不变（LTI）系统是信号处理和系统分析的核心模型。本部分将系统地介绍LTI系统的概念、性质及其数学描述： LTI系统的定义与性质： 详细阐述线性（叠加性与齐次性）和时不变性这两个基本性质，解释它们对系统行为的影响。 卷积的运算与重要性： 深度剖析卷积运算，不仅在时域上，还将探讨其在频域中的等价形式——乘积。强调卷积是LTI系统分析的基石，它描述了输入信号如何通过系统产生输出信号。我们将通过大量实例，包括信号的卷积和系统的单位冲激响应与输入信号的卷积，来加深读者对这一概念的理解。 系统函数（传递函数）： 引入系统函数（或传递函数）的概念，它是LTI系统在频域中的一种重要表示，能够简洁地描述系统对不同频率分量的增益和相移。我们将展示如何从系统的微分方程或差分方程中推导出系统函数，以及如何利用系统函数来分析系统的频率响应。 第三部分：傅里叶分析：信号的频域表示 傅里叶分析是理解信号频谱、揭示信号内在频率成分的强大工具。本部分将全面介绍傅里叶分析的各种形式及其应用： 傅里叶级数（FS）： 详细讲解周期信号的傅里叶级数展开，包括指数形式和三角形式。通过傅里叶级数，我们可以将复杂的周期信号分解为一系列不同频率的复指数（或正余弦）信号的叠加。我们将深入分析傅里叶级数的收敛性条件以及系数的计算方法。 傅里叶变换（FT）： 介绍非周期信号的傅里叶变换，它是傅里叶级数的推广。傅里叶变换将信号从时域映射到频域，展示了信号中包含的连续频谱。本书将详细推导常见信号的傅里叶变换对，并深入探讨傅里叶变换的重要性质，如线性性、时移性、频移性、对称性、微分性质、积分性质以及卷积定理。 傅里叶变换的应用： 重点阐述傅里叶变换在信号滤波、频谱分析、噪声抑制、调制解调等工程问题中的应用。例如，我们将通过实例展示如何利用傅里叶变换来设计低通、高通、带通和带阻滤波器，以及如何通过频谱分析来识别信号中的噪声成分。 第四部分：拉普拉斯变换：更广阔的系统分析工具 拉普拉斯变换是对傅里叶变换的进一步推广，尤其适用于分析包含非周期信号以及具有复指数形式的信号的系统。本书将深入介绍拉普拉斯变换及其在系统分析中的应用： 拉普拉斯变换的定义与收敛域： 详细介绍单边拉普拉斯变换的定义，并重点强调收敛域（ROC）的概念。解释收敛域对于唯一确定一个信号或系统的拉普拉斯变换至关重要，并探讨不同收敛域的含义。 拉普拉斯变换的性质： 梳理拉普拉斯变换的各种重要性质，如线性性、时移性、频移性、微分性质、积分性质、卷积性质、初始值定理和终值定理。这些性质极大地简化了复杂信号的变换计算和系统响应的求解。 系统函数与零极点： 引入系统函数（也称为传递函数）在s域的表示。通过分析系统函数的零点和极点，可以深入了解LTI系统的稳定性、频率响应特性以及瞬态响应行为。本书将详细解释零极点与系统稳定性之间的关系。 拉普拉斯逆变换： 讲解如何通过部分分式展开等方法求解拉普拉斯逆变换，从而将s域的系统函数或信号变换回时域。 拉普拉斯变换在系统分析中的应用： 重点展示拉普拉斯变换在求解线性常系数微分方程、分析系统稳定性、绘制根轨迹以及设计控制器等方面的强大能力。 第五部分：Z变换：离散时间信号与系统的分析 Z变换是离散时间信号与系统分析的数学工具，与拉普拉斯变换在连续时间系统中的作用类似。本部分将详细介绍Z变换： Z变换的定义与收敛域： 介绍离散时间信号的Z变换定义，并同样强调收敛域（ROC）的重要性，解释其如何影响信号的唯一性。 Z变换的性质： 阐述Z变换的各种性质，包括线性性、时移性、尺度变换、卷积性质、微分性质、相关性等。这些性质与拉普拉斯变换性质有异曲同工之妙，但适用于离散系统。 系统函数（传递函数）的Z域表示： 引入离散时间LTI系统的系统函数（传递函数）在z域的表示，并分析其零极点对系统性能的影响，特别是系统的稳定性。 Z逆变换： 介绍求解Z逆变换的方法，如幂级数展开、部分分式展开以及留数定理。 Z变换在离散系统分析中的应用： 展示Z变换在分析和设计离散时间系统中的广泛应用，包括求解线性常系数差分方程、分析系统稳定性、设计数字滤波器以及研究采样系统的行为。 第六部分：概率论与随机信号基础 在许多实际通信和控制系统中，信号往往受到噪声的干扰，呈现出随机性。本部分将为读者引入概率论与随机信号的基本概念： 随机变量与概率分布： 介绍随机变量的概念，包括离散型和连续型随机变量，以及它们的概率质量函数（PMF）、概率密度函数（PDF）和累积分布函数（CDF）。 统计特性： 讲解随机变量的期望、方差、均方值等统计量，以及如何利用它们来描述随机变量的中心趋势和离散程度。 随机过程： 引入随机过程的概念，将其视为随时间演变的随机变量集合，并介绍其统计特性的描述方法，如自相关函数和功率谱密度。 常见随机过程： 讨论一些重要的随机过程，如平稳随机过程、遍历随机过程以及高斯白噪声。 随机过程与LTI系统的交互： 分析随机信号通过LTI系统后的输出特性，以及自相关函数和功率谱密度在系统分析中的作用。 第七部分：滤波器设计与应用 滤波器是信号处理中的核心组成部分，用于选择或抑制特定频率范围的信号。本书将重点介绍滤波器的设计原理和实际应用： 滤波器的基本类型： 介绍低通、高通、带通、带阻等基本滤波器类型，以及它们在频域中的理想响应。 模拟滤波器设计： 探讨巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和椭圆（Elliptic）等经典模拟滤波器设计方法，并分析它们在通带纹波、阻带衰减和过渡带陡峭度等方面的权衡。 数字滤波器设计： 详细介绍无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。对于IIR滤波器，我们将介绍双线性变换法等设计方法；对于FIR滤波器，我们将深入讲解窗函数法和频率采样法。 滤波器性能指标： 明确滤波器设计中需要考虑的关键性能指标，如截止频率、通带纹波、阻带衰减、过渡带宽度和群延迟。 滤波器应用实例： 通过具体的工程实例，如音频信号处理、图像去噪、通信系统中的信道均衡等，展示滤波器在实际问题中的应用。 第八部分：采样理论与数字信号处理基础 采样是将连续时间信号转换为离散时间信号的关键步骤，数字信号处理（DSP）是现代电子工程的重要分支。本部分将深入探讨采样理论和DSP的基础： 采样定理（奈奎斯特-香农采样定理）： 详细阐述采样定理，解释为什么必须以高于信号最高频率两倍的速率（奈奎斯特速率）进行采样才能避免混叠。 混叠现象： 深入分析混叠现象的发生机理及其对数字信号处理结果的影响，并介绍抗混叠滤波器的作用。 离散傅里叶变换（DFT）： 介绍离散傅里叶变换（DFT）的概念，它是傅里叶变换在离散信号上的离散版本。 快速傅里叶变换（FFT）： 介绍快速傅里叶变换（FFT）算法，它是一种高效计算DFT的方法，极大地加速了信号的频谱分析。 数字滤波器在DSP中的应用： 结合前面介绍的数字滤波器设计，讨论它们在语音识别、图像处理、通信信号分析等DSP应用中的作用。 《信号与系统：基础理论与工程应用》通过严谨的数学推导、丰富的图示以及贴近实际的工程案例，致力于为读者提供一个全面、深入且易于理解的信号与系统学习体验。本书不仅是高等院校相关专业学生的理想教材，也是从事通信、控制、电子工程、计算机科学等领域工程师和研究人员的宝贵参考书。通过学习本书，读者将能够掌握分析和设计各类信号处理与系统问题的核心工具和方法，为解决复杂的工程挑战奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我不得不提一下这本书的案例分析和实践应用部分，这简直是教科书的典范，而不是那种空洞的理论堆砌。作者没有停留在公式的推导上，而是紧密结合当前通信行业的热点，比如5G NR中的波束赋形技术和低延迟通信的需求，都融入到了理论阐述之中。举个例子，书中关于信道估计的章节，不仅详细介绍了最小二乘法和MMSE估计的数学基础，还附带了一个使用MATLAB的简短脚本示例，虽然脚本本身不复杂，但它完美地演示了理论是如何转化为可运行的代码的。这对于我们这些既想打好理论基础，又急需将知识应用于实际工程项目中的工程师来说，无疑是雪中送炭。我个人更倾向于这种“理论先行，实践跟进”的教学模式，它极大地增强了学习的动力，让我能清晰地看到每一个数学模型最终服务的“目的”。相比之下，很多传统教材往往在理论讲完后就戛然而止，留下读者独自摸索实践路径的困境。

评分☆☆☆☆☆

从学术深度上来说，这本书的覆盖面和严谨性令人印象深刻，它成功地在“本科生入门”和“研究生深入”之间找到了一个绝佳的平衡点。对于初学者，前几章关于概率论基础和随机过程的复习回顾部分处理得非常到位，没有假设读者拥有过于深厚的数学背景，而是用清晰的语言逐步引入必要的工具。然而，当进入到现代调制解调技术和多址接入的探讨时，其内容的密度和理论的深度立刻提升到了一个很高的水平。比如在介绍Turbo码的迭代译码过程中，作者对BP算法的数学细节进行了详尽的阐述，引用了最新的研究成果来佐证其性能优势。这表明本书的作者团队显然是处于行业前沿的，他们不仅掌握了经典理论，更密切关注着最新的研究进展，并将这些新知以一种结构化的方式整合进了教材体系中。这确保了这本书在未来几年内都不会显得过时，它提供的是一个坚实且面向未来的知识框架。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版实在是让人眼前一亮，那种沉稳又不失现代感的字体选择，配合着合理的行距和页边距，阅读起来简直是一种享受。尤其是那些复杂的公式推导部分，作者似乎特别注意到了初学者的困境，用加粗和不同颜色的标记清晰地指出了关键步骤和变量的含义，这比我之前看过的几本教材要人性化得多。记得有一次我在研究MIMO系统中的预编码技术时，遇到一个特别绕的矩阵运算，手头那本旧书的图示简直是混乱不堪，而这本新版教材里，相关的图示清晰明了，配合着旁边的文字解释，我只花了不到五分钟就彻底理清了思路。更值得称赞的是，全书的插图质量非常高，不是那种粗糙的线条图，而是精心绘制的、能直观展示信号流向和系统结构的示意图，这对于理解像OFDM或者信道编码这种抽象概念非常有帮助。翻阅全书时，我能感觉到作者和编者团队在细节打磨上的用心，比如页脚的章节导航，甚至是对索引页的精心设计，都体现了专业性与用户体验的完美结合。这使得长时间阅读也不会感到视觉疲劳，真正做到了“拿起来就不想放下”的学术书籍特质。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常独特，它不像一些翻译过来的教材那样生硬晦涩，反而有一种温和的引导性，读起来像是与一位经验丰富的导师在进行一对一的交流。作者在解释那些看似难以逾越的障碍时，总能找到一个非常贴切的比喻或者一个生活中的场景来类比，极大地降低了知识的“获取门槛”。例如，在讲解“香农极限”的概念时，作者并没有直接抛出那个著名的公式，而是先用一个储水池的比喻来形象化地描述信息容量的瓶颈，使得即使是对信息论有畏惧心理的人也能迅速抓住其核心思想。这种叙事技巧在全书中贯穿始终，使得原本枯燥的数学推导过程也变得富有节奏感和逻辑美。它不仅仅是一本工具书，更像是一本精心编排的“阅读体验”，让学习过程本身也成为一种乐趣，而非单纯的苦役。对于希望真正理解通信原理而非仅仅记住公式的读者来说，这种“润物细无声”的教学风格价值千金。

评分☆☆☆☆☆

我这次购买的是第二版，与第一版相比，内容上的更新和精炼程度体现了出版界的良心。最直观的感受是，关于软件定义无线电（SDR）和认知无线电的章节得到了极大的扩充和重写，这部分内容在第一版中还略显单薄，但在这个信息爆炸的时代背景下，其重要性不言而喻。第二版明显加强了对物理层安全和抗干扰技术的研究综述，这对于我们评估未来通信系统的鲁棒性至关重要。而且，我注意到很多原本在附录中匆匆提及的优化理论工具，现在已经被提升到了正文进行详细讲解，这大大减少了读者为了理解核心内容而不得不频繁翻阅外部参考书的麻烦。这种对知识结构的主动优化，而非仅仅是增加几页新内容的做法，体现了作者对学科发展脉络的深刻理解。这种迭代的质量，是衡量一本优秀教材是否值得持续投入的试金石。