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出版者:电子工业出版社

作者:沈玉书

出品人:

页数:222

译者:

出版时间:2005-1-1

价格:19.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787505399563

丛书系列:

图书标签:

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《现代通信系统原理与应用》 图书简介 导言：信息时代的基石 在当今这个高度互联的数字世界中，信息的快速、可靠传输已成为社会运行的命脉。从智能手机的日常通话到全球互联网的数据交换，再到卫星导航的精准定位，这一切的背后都依赖于复杂而精妙的通信系统。本书《现代通信系统原理与应用》正是为了系统阐述支撑这一信息时代的底层科学与工程技术而编写的专业教材与参考手册。它摒弃了对具体硬件安装与维护的描述，将焦点完全集中于信息是如何被编码、调制、传输、接收并最终被准确还原的理论框架、关键技术及其工程实现。 本书内容深度覆盖了从经典的模拟通信理论到前沿的数字通信技术，旨在为电子工程、信息科学与技术、通信工程等专业的研究生、高年级本科生以及相关领域的工程师提供一个全面、深入的学习路径。我们相信，理解通信的“道”比仅仅掌握某一特定设备的“术”更为重要。 --- 第一部分：信息论与信号基础 本部分为后续深入学习建立坚实的数学和信息论基础。 第一章：信息论基础 本章从香农（Shannon）的信息论出发，严谨地定义了信息的度量。我们深入探讨了信息熵（Entropy）的概念，阐释了它是衡量信息不确定性的核心指标。接着，分析了信源编码（Source Coding）的必要性与效率极限，详细介绍了霍夫曼编码（Huffman Coding）和算术编码（Arithmetic Coding）等无损压缩算法的原理及其在实际系统中的应用，例如如何在保证数据完整性的前提下最大化传输效率。同时，对有损压缩的基本思想和限度进行了探讨，为多媒体通信打下理论基础。 第二章：确定性信号分析 本章聚焦于信号的数学描述和分析工具。我们复习并深化了傅里叶分析在通信系统中的应用，特别是傅里叶级数和傅里叶变换如何揭示信号的频谱特性。重点讲解了系统的线性时不变（LTI）特性，以及卷积的概念在分析系统对信号影响中的核心作用。此外，对周期信号和非周期信号的能量与功率谱密度进行了详细的计算和分析，这些是评估信道特性的基础。 第三章：随机过程理论 通信系统运行在充满噪声和不确定性的环境中，因此随机过程理论至关重要。本章系统介绍了随机变量、联合概率分布和条件概率等基础概念。随后，引入了广义平稳过程（WSS）和遍历性（Ergodicity）等关键特性。着重分析了维纳过程（Wiener Process）和布朗运动，并详细阐述了高斯过程（Gaussian Process）在线性信道建模中的地位。白噪声和带限白噪声的功率谱密度分析，是理解系统噪声性能的必经之路。 --- 第二部分：模拟通信系统 本部分回顾并分析了传统的模拟调制技术，尽管现代系统多采用数字方式，但模拟理论仍是理解频带扩展和噪声影响的基础。 第四章：调幅（AM）系统 本章详细介绍了标准调幅（AM）、双边带抑制载波调幅（DSB-SC）和单边带调幅（SSB）的原理。通过分析调制信号的频谱和功率效率，对比了各自的优缺点。同时，对调幅信号的解调过程进行了深入分析，包括包络检波、同步检波的实现及其在存在噪声环境下的性能差异。 第五章：调频（FM）与调相（PM）系统 本章探讨了角度调制技术。详细推导了窄带调频（NBFM）和宽带调频（WBFM）的数学表达式，分析了它们对瞬时频率和瞬时相位的变化规律。特别关注了调频系统在抵抗噪声方面的优势，并引入了调频系统的“捕获效应”进行定性分析。相调制的原理和与调频的内在联系也在本章得到澄清。 --- 第三部分：数字基带传输 数字通信是现代系统的核心，本部分侧重于信号在信道中以数字形式传输时的处理技术。 第六章：脉冲编码调制（PCM） 本章是数字通信的起点。系统介绍了采样定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem）的严格证明及其在连续时间信号离散化中的重要性。随后，详细阐述了量化过程（均匀与非均匀），以及量化噪声的产生和分析。脉冲编码调制（PCM）的编解码过程、信道编码（如CRC）和差分编码的原理被详尽剖析。 第七章：数字基带传输技术 本章关注如何将离散的数字信号有效地映射到基带信号上。我们深入研究了不同的脉冲成形滤波器，如矩形脉冲、升余弦滤波器（Raised Cosine Filter）等，并分析了它们在限制带宽和消除码间干扰（ISI）之间的权衡。重点讲解了奈奎斯特（Nyquist）提出的零交越准则，这是设计无ISI信道的关键。此外，对均衡器的原理和自适应均衡技术进行了阐述。 --- 第四部分：数字带通传输与抗干扰技术 本部分将基带信号提升至适合射频传输的频带，并引入了先进的编码与调制策略。 第八章：数字带通调制技术 本章系统地介绍了如何将数字信息映射到载波的幅度、频率或相位上。全面覆盖了振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）的基本原理。详细推导了正交幅度调制（QAM）的星座图、欧氏距离和误码率（BER）性能。特别强调了MPSK和MQAM在频谱效率和抗噪声性能之间的相互制约关系。 第九章：最佳接收器与信道编码 本章探讨了在加性高斯白噪声（AWGN）信道下实现最佳性能的理论极限。详细推导了匹配滤波器（Matched Filter）的结构及其在实现最大信噪比（SNR）接收中的关键作用。随后，引入了概率判决理论，推导了相干和非相干解调的误码率公式。在信道编码方面，重点讲解了前向纠错（FEC）的概念，分析了循环冗余校验码（CRC）的检错能力，并深入探讨了卷积码和维特比（Viterbi）译码算法的工程实现。 --- 第五部分：多址接入与现代系统 本部分将理论应用于实际的复杂多用户环境中，并展望了未来通信的发展方向。 第十章：多址接入技术 现代通信系统必须服务于大量用户。本章对比了频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）的核心技术。特别深入分析了扩频技术（Spread Spectrum），如直接序列扩频（DSSS）的原理、PN序列的特性，以及它在抗干扰和安全通信中的优势。对正交频分复用（OFDM）技术的工作原理、循环前缀的引入、及其在应对多径信道衰落方面的卓越性能进行了详尽的阐述，这是4G/5G通信的基础。 第十一章：信道衰落与多径效应 真实世界的无线信道充满挑战。本章专门分析了电磁波在传播过程中遇到的反射、散射和衍射现象，导致信号接收强度发生随机变化的“信道衰落”。分类讨论了快衰落和慢衰落，并引入了瑞利（Rayleigh）和莱斯（Rician）分布来精确描述信道模型。针对多径效应带来的符号间干扰，系统地介绍了分集技术（如空间分集和频率分集）和信道均衡技术的应用，以提高系统的可靠性。 结论：超越基础 本书全面、系统地覆盖了现代通信系统的核心理论与关键技术，从信息源头到信道传输，再到接收判决，构建了一个完整的知识体系。它旨在培养读者扎实的数学建模能力和对复杂通信协议的工程理解力，为他们在高速、大容量、高可靠性通信系统设计与优化领域取得突破提供坚实的理论支撑。本书对硬件操作细节不做涉及，完全聚焦于信号处理、信息论和系统性能的分析。

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从我个人的学习习惯来看，一本优秀的教程必须包含大量的实战案例和可供复现的实验环境说明。然而，这本书在这方面的投入明显不足。所有的“操作步骤”都以“第一步”、“第二步”的形式罗列，缺乏对“为什么”的解释。比如，在讲解如何更换内存条时，它提到了“确保金手指对准插槽”，却完全没有提及如何释放内存槽两侧的卡扣，或者在操作前需要静电释放的必要性与具体方法。我在书中寻找关于如何使用万用表测量主板上电压轨道的具体步骤和安全电压范围的描述，但一无所获。它似乎默认读者已经拥有了一个可以正常工作的工具箱，并且知道如何安全地使用这些工具。对我而言，一本好的教程应该是能够让一个完全不懂的人，通过书中的引导，亲手搭建起一个具备一定故障排查能力的实践能力。这本书提供的更多是“告诉”而非“教导”，阅读完毕后，我最大的收获可能只是记住了几个硬件的中文名称，至于如何真正地去“组装”或“维护”一台机器，我依然感到一片茫然，需要去寻找其他更具操作性的资料来填补这个巨大的知识空白。

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我购买这本书的初衷是想系统性地了解现代PC构建中，电源单元（PSU）如何进行负载分配以及80 PLUS认证背后的意义。遗憾的是，书中关于电源的部分，我只找到了关于“如何选择一个功率足够大的电源”的基础建议，其论证逻辑仅仅停留在“CPU和显卡加起来需要多少瓦，你就买一个比那个总和再大20%的电源”的经验主义层面。我期待的是关于+12V轨道的电流限制、瞬时峰值功率处理能力以及不同保护机制（如OCP, OPP）的具体数值参考和测试方法。这本书完全避开了这些技术细节，转而用大量的篇幅去描述如何将电源线材整齐地塞进机箱的背板后面，强调“美观重要性”。这种对“装修”的过度关注，而对“核心功能”的轻描淡写，让我感到非常失望。如果我的电脑因为电源质量问题导致蓝屏，这本书里提供的解决方案恐怕仅限于“重启电脑，希望下次它能好点”。它似乎在刻意规避任何可能涉及安全隐患或需要精密测量的技术点，选择了一条最平坦、最无争议的路径。

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这本书在软件系统维护这一块的处理方式，更是让我无法将其视为一本合格的“教程”。它似乎固执地停留在Windows XP或Vista的时代背景下。我查找了关于Docker、WSL（Windows Subsystem for Linux）的任何提及，甚至连Windows 10后期版本的PowerShell高级功能介绍都找不到。书中花费大量篇幅讲解的系统还原点（System Restore Point）操作，在现代的云计算和容器化环境中，其优先级已经大大降低。更严重的是，当它试图讨论病毒和恶意软件防护时，推荐的解决方案是“安装你能在网上找到的任何一款免费杀毒软件，并保持更新”。这种建议在当前复杂多变的威胁环境下是极其不负责任的。一个真正的维护教程应该教会读者如何阅读日志文件（Event Viewer的深层信息）、如何使用资源监视器来追踪异常进程，而不是仅仅提供一个点击“扫描”的按钮。这本书更像是一份历史资料，记录了十年前普通用户可能遇到的基础问题，对于眼下的IT环境，其参考价值微乎其微，更不用提指导实际工作了。

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这本书的排版设计实在让人有些费解，完全没有遵循技术类书籍应有的逻辑结构。我注意到，章节间的过渡非常生硬，仿佛是把几篇零散的文章强行拼凑在一起。举个例子，前一章还在详细讲解如何安装操作系统，下一章突然跳跃到了如何选择合适的打印机墨盒，中间没有任何关于外设连接或驱动安装的平滑过渡。这种跳跃感使得阅读体验极为破碎。我特别留意了其中的理论部分，比如关于内存条频率和时序的介绍，那段文字简短到让人怀疑是不是编辑漏掉了关键信息，几乎没有给出任何可以用于实际操作中优化的参数解释。更让人困惑的是，书中对于一些新兴的技术名词采用了非常口语化的描述，像是朋友间的闲聊，而非严谨的学术探讨。例如，它在解释“虚拟化”概念时，用了“就像在一个大盒子里放了好多小盒子”的比喻，虽然形象，但对于试图理解Hypervisor工作机制的读者来说，缺乏精确性。我更倾向于那些图表清晰、术语规范的书籍，这本书给我的感觉是，作者更注重“讲完”这个动作，而非“讲透”这个目标。

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这本书，坦白说，如果我是冲着学习“计算机组装与维护”的硬核技术去的，那它绝对不是我的首选。我花了整整一个下午的时间翻阅，试图从中找到一些关于芯片级故障排除或者最新一代固态硬盘的底层原理介绍，结果却让我有些摸不着头脑。内容给我的感觉更像是一本面向零基础用户，甚至是针对老年群体进行基础电脑启蒙的读物。比如，关于如何使用Word文档进行简单的排版、如何设置电子邮件签名这些操作，被详尽地描绘出来，配图也相当基础，色彩饱和度很高，显然是为了最大程度降低阅读门槛。这种详尽程度，对于一个已经熟练操作Windows多年的人来说，无疑是一种时间上的浪费。我期待的是深入解析BIOS设置中的高级选项，或者讲解如何通过命令行工具诊断网络连接中断的深层原因，但这些专业领域的内容几乎没有涉及。它更像是一本“计算机使用入门手册”，而非真正意义上的“教程”。如果把市面上的技术书籍比作武林秘籍，这本书更像是广场上卖的太极拳入门光盘，招式是齐全的，但内功心法完全没有提及。我理解推广基础知识的重要性，但对于那些希望通过阅读来提升专业技能的读者，这本书提供的深度是远远不够的。

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