光纤通信原理/全国高等教育自学考试指定教材辅导用书/计算机通信工程专业·独立本科段 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:东方出版

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页数:161

译者:

出版时间:2000-10

价格:10.00元

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isbn号码:9787506014014

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深入探索现代通信的基石：从电磁波到光信号的革命 图书名称：《现代通信系统：原理、设计与应用》 图书简介： 本书旨在为致力于理解和掌握现代信息传输核心技术的读者提供一套全面而深入的理论指导与实践参考。我们聚焦于信息时代的基石——电磁波在无线和有线传输中的应用、信号的编码与调制技术、现代通信系统的架构与性能分析，而避开了光纤通信领域特有的光波导理论、光纤特性衰减与色散补偿等内容。本书致力于勾勒出信息从源头到接收端经历的各个关键阶段的技术演变与核心原理。 第一部分：通信系统基础与信号理论 本部分为后续高级主题奠定坚实的数学和物理基础。我们首先从信息论的奠基性工作入手，详细阐述了香农的信道容量定理，明确了信息传输的理论极限。这包括对熵、互信息以及有噪和无噪信道的分析。 随后，我们将重点转向信号与系统理论。不同于侧重于光信号的脉冲展宽和非线性效应，本书的重点是连续时间信号和离散时间信号的表示方法。我们深入探讨了傅里叶变换（FT）、拉普拉斯变换（LT）以及Z变换在通信系统分析中的应用，理解信号在频域和时域的等效描述。傅里叶级数和傅里叶变换的性质，特别是卷积定理，被用来分析线性时不变（LTI）系统对信号的影响。 噪声在通信系统中无处不在，本章对随机过程理论进行了详细介绍，这是理解噪声特性的关键。我们区分了平稳随机过程、高斯过程和白噪声，并利用功率谱密度（PSD）来描述随机信号的能量分布。这为后续评估通信系统性能的误码率（BER）提供了理论工具。 第二部分：模拟与数字调制技术 数字通信是现代系统的核心，本书将模拟调制技术作为理解调制原理的过渡。 模拟调制： 我们详细分析了幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）的原理、实现电路（如平衡调制器、压限器）及其抗噪声性能的对比。特别关注了超外差接收机的工作原理和调频技术的预加重和去加重过程。 数字调制基础： 转向数字领域，本书的核心在于基带传输和带通传输。在基带部分，我们深入剖析了脉冲编码调制（PCM）的量化噪声分析、差分编码以及线路编码（如曼彻斯特、AMI）的应用，理解其对自同步能力和频带利用率的影响。 在带通调制方面，本书聚焦于数字键控技术。我们详细推导了振幅键控（ASK）、频率键控（FSK）和相位键控（PSK）的功率谱、星座图以及在加性高斯白噪声（AWGN）信道下的最优接收器设计（如匹配滤波器）。重点讲解了正交幅度调制（QAM），包括16QAM、64QAM等高阶调制的星座图设计、实现复杂度以及在给定信噪比下的误码率性能。 第三部分：信道编码与多址接入 为对抗信道引入的错误，本部分深入探讨了信道编码技术，并介绍了如何允许多个用户共享有限的频谱资源。 信道编码： 我们首先介绍线性分组码，如汉明码的编码和译码过程，以及循环冗余校验码（CRC）的生成和校验。随后，本书将大量的篇幅用于介绍卷积码，包括其编码器结构、状态图和限制长度，以及最核心的维特比译码算法，理解其如何实现最大似然译码。对于追求更高纠错能力的读者，我们还简要介绍了交织技术与Turbo码的基本概念。 多址接入技术： 理解频谱共享是分析蜂窝和移动通信系统的关键。本书系统地介绍了三大主流多址接入方案的原理和性能差异： 1. 频分多址（FDMA）：包括保护带和频率规划。 2. 时分多址（TDMA）：同步、帧结构与时隙分配。 3. 码分多址（CDMA）：基于扩频序列（如伪随机序列PN序列）的正交性，详细分析了扩频增益、多址接入干扰（MAI）的抑制以及功率控制的重要性。 第四部分：现代通信系统的架构与性能分析 本部分将前述理论应用于构建实际的通信系统，特别是无线通信系统的设计考量。 数字解调与同步： 在接收端，正确的同步至关重要。我们详细分析了载波恢复技术（如科斯塔斯（Costas）环路、相位锁定环（PLL））和位定时恢复（如过采样和过零检测）。 无线信道建模： 针对移动通信，我们聚焦于影响信号质量的特定信道效应：大尺度衰落（阴影效应）和小尺度衰落（多径效应）。详细讨论了平坦衰落和频率选择性衰落的特征，以及对应的信道均衡技术（如线性均衡器和判决反馈均衡器（DFE））的设计。 扩频与抗干扰技术： 除了CDMA中的应用，我们还探讨了直接序列扩频（DSSS）在对抗窄带干扰（干扰抑制）中的作用。 系统性能评估： 最后，本书结合AWGN信道和衰落信道，通过误码率（BER）与信道容量的指标，对ASK、PSK、QAM等调制方案的实际性能进行量化比较，并讨论了分集技术（如选择性合并和组合合并）如何提高接收端的抗衰落能力。 本书的结构逻辑清晰，从最基础的信息度量到复杂的系统设计，全面覆盖了基于电磁波的现代通信系统的核心理论框架，为读者构建扎实的工程基础。

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我发现这本书在知识体系的完整性上做得非常出色，它成功地搭建了一个从基础物理到复杂系统集成的完整框架。从一开始介绍光的传输特性，到中间环节的器件原理（如调制器、探测器），再到最后的光网络架构和性能评估标准，几乎覆盖了光通信领域所有关键环节。这种全面性对于自考学生尤其重要，因为考试往往会涉及跨章节的综合性题目。作者似乎深知自考的特点，在关键的判断点和易混淆的概念上，总会用“注意”或“区分”的标注来提醒读者。例如，对“色散”和“非线性效应”的处理，就非常到位，清晰地划分了它们在不同传输距离和功率下的主导地位。如果说有可以改进的地方，也许是对新兴的量子通信技术与经典光通信的接口和融合趋势的探讨可以再深入一些。目前的版本更侧重于成熟技术的巩固，对于未来技术路线图的展望稍显保守。但总体来说，作为一本被官方选定的教材，它提供了一个无可辩驳的、高质量的知识基石，为我后续的深入研究打下了坚实的基础。

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这本书的语言风格非常专业化，几乎没有多余的修饰词，直接切入主题，这无疑是高效学习的保障。它更像是一份精确的“技术手册”，而非轻松的“技术漫谈”。每一条公式、每一个定义都力求准确无误，查阅起来极为方便，作为一本参考书，它的索引和术语表做得非常出色，能够快速定位到特定的技术点。我特别喜欢它对历史背景的简要梳理，比如在介绍“光纤窗口”的选择时，简要回顾了早期通信系统是如何一步步确定1310nm和1550nm为主要工作窗口的，这为理解现有标准的合理性提供了很好的历史纵深感。然而，正是这种极端的专业化，使得一些初次接触该领域的读者可能会感到挫败。如果读者已经完全没有相关的电磁场或半导体物理基础，直接啃这本书会非常吃力，可能需要搭配基础课的教材作为辅助。这本书的定位非常明确：它是面向具备一定理工科基础的进阶学习者或专业考试准备者的，它的严肃性不容置疑。

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从工程实践的角度来看待这本书，我发现它在理论与实际应用的结合上做得相当到位。很多章节后面都附带了“工程案例分析”或者“设计考量”的小节，这对我这种更偏向应用层面的学习者来说非常有吸引力。比如，在讨论光纤放大器时，书中不仅详细分析了掺铒光纤放大器（EDFA）的工作原理和增益平坦化技术，还提到了实际系统设计中如何平衡噪声系数和输出功率，这都是在实际搭建链路时必须考虑的因素。虽然本书毕竟是教材，无法涵盖最新一代光器件的所有细节，但它所奠立的“系统思维”是无可替代的。我能感觉到作者在编写时，始终将“如何构建一个可靠的光通信链路”作为最终目标来引导知识点的展开。美中不足的是，对于一些新兴的软件仿真工具的使用指导方面内容较少，如果能增加一些如MATLAB或Python在光通信模拟中的基础应用示例，将能更好地衔接理论与现代工程实践的需求，让读者能更快地将所学知识转化为可操作的技能。

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这本书的阅读体验可谓是“痛并快乐着”。它绝对不是那种读起来轻松愉快的“科普读物”，而是标准的理工科教科书风格——严谨、细致、不留情面。每一个定理的推导过程都写得非常详尽，几乎没有跳步，这对于需要理解数学本质的读者来说是巨大的福音。我特别欣赏作者在解释物理现象时所采用的类比和图示，它们极大地帮助我克服了对纯理论抽象的恐惧。比如，描述模式耦合的章节，通过精巧的示意图，让我一下子明白了不同模式间能量交换的微观过程。然而，这种严谨也带来了不小的挑战，一些复杂的傅里叶变换和矩阵运算，即便是对照着书本一步步演算，也需要反复揣摩才能真正内化。可以想象，对于时间紧张的考生来说，消化吸收这些深度内容需要付出极大的努力。但正因为这种“硬核”，一旦攻克下来，我对光通信系统的理解深度就上升了一个台阶，不再是停留在表面的概念记忆，而是开始触及到设计的底层逻辑。这本书的价值就在于它迫使你进行深度思考，而不是简单地“浏览”知识点。

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这本书的包装和装帧给人一种非常扎实的感觉，封面设计简洁明了，充满了学术气息，一看就知道是正经的教材。我拿到书后，首先翻阅了目录，发现章节划分逻辑清晰，从基础的光波导理论到复杂的系统设计，循序渐进，非常适合自学者系统性地构建知识体系。特别是对于初次接触光纤通信的读者来说，这种由浅入深的编排方式极大地降低了学习的门槛。书中对一些核心概念的阐述深入浅出，即便是像我这样基础不太牢固的读者，也能较快地抓住重点。例如，在介绍光纤的损耗机制时，作者不仅列举了瑞利散射、吸收等经典理论，还结合了实际工程中的应用案例进行分析，让人感觉所学知识是鲜活的，而不是枯燥的公式堆砌。不过，有一点稍微有些遗憾，就是对于一些前沿技术，比如空分复用或者更高阶的调制格式的介绍篇幅略显不足，可能更偏向于对经典理论的夯实，这对于追求前沿动态的读者来说可能需要额外补充其他资料。整体而言，作为自学考试的指定用书，它确实起到了很好的导向作用，为我接下来的备考指明了方向。

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