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出版者:国防工业出版社

作者:秦瑞新

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-10-01

价格:29.0

装帧:

isbn号码:9787118021516

丛书系列:

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• 通信原理
• 现代通信
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• 信息论
• 无线通信
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• 通信工程

现代通信概论：技术演进与未来展望 本书导读： 在信息爆炸的时代，通信技术如同现代社会的血液，驱动着全球范围内的信息流动与经济发展。然而，对于许多初涉此领域的人士而言，“现代通信”的范畴之广、技术栈之深，往往令人望而却步。本书旨在为读者搭建一座坚实的桥梁，系统梳理自早期电磁波通信到当前第五代移动通信（5G）乃至未来第六代移动通信（6G）的技术演进脉络，同时深入剖析支撑这一切的底层物理原理、关键算法与工程实现。 第一部分：通信系统的基石 本书的开篇部分，将聚焦于通信系统的基本概念与理论基础，为后续的深入探讨奠定不可或缺的理论根基。 第一章：信号与系统基础回顾 本章首先对连续时间信号与离散时间信号进行严谨的定义与区分，强调了采样定理在数字通信中的核心地位。接着，详细阐述了傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换在系统分析中的应用，特别是如何利用这些工具来分析系统的频率响应和时域特性。我们将深入探讨线性时不变（LTI）系统的基本性质，包括卷积运算在系统输入输出关系中的体现，以及系统稳定性的判断标准。本章的重点在于建立读者对信号在不同域中表示和变换的直观理解。 第二章：随机过程与噪声理论 通信系统不可避免地工作在含有噪声的环境中。本章将引入概率论与数理统计的工具，构建随机过程的数学模型，如平稳过程、高斯过程和马尔可夫过程。重点讲解功率谱密度（PSD）的概念及其与自相关函数的关系，这是评估信号质量和系统性能的关键指标。此外，还将详细分析各种常见噪声源（如热噪声、散粒噪声）的统计特性，并介绍最优线性滤波器（如维纳滤波器）的设计原理，用以最大限度地抑制噪声对有用信号的影响。 第三章：信息论的量化基石 信息论是衡量通信系统性能的理论极限。本章将从香农的信息源编码定理出发，量化信息的不确定性，引入熵、互信息等核心概念。随后，我们将转入信道容量理论，详细分析离散信道和连续信道的容量公式，特别是香农-哈特利定理的物理意义及其在带宽与信噪比之间的权衡。本章旨在让读者理解信息传输的本质瓶颈和理论极限。 第二部分：关键的传输技术 掌握了基础理论后，本书将深入探讨实现信息可靠、高效传输所采用的各类关键技术。 第四章：调制与编码技术 调制是将信息加载到载波上的过程。本章系统地对比了模拟调制（AM、FM、PM）和数字调制技术。数字调制部分将详述幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）、相位键控（PSK）以及正交幅度调制（QAM）的星座图、误码率性能分析及其在不同信道环境下的适用性。 紧接着，本章转向信道编码。我们将详细介绍线性分组码（如汉明码、循环冗余校验码CRC）的编码与解码过程，以及卷积码的树状图和 Viterbi 译码算法。随后，会介绍近代强大的交织编码技术，如 Turbo 码和低密度奇偶校验码（LDPC），分析它们如何接近香农极限。 第五章：多址接入技术与多载波传输 随着用户数量的激增，如何高效地共享有限的频谱资源成为核心挑战。本章详细分析了频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）的原理、优缺点及其在蜂窝系统中的演进。特别地，对扩频技术及其抗干扰能力进行深入探讨。 为应对频率选择性衰落和码间串扰（ISI），多载波传输技术应运而生。本章将详细解析正交频分复用（OFDM）的原理，包括其基于快速傅里叶变换（IFFT/FFT）的实现方式，以及循环前缀（CP）在消除 ISI 中的关键作用。 第六章：信道估计与均衡 在无线衰落信道中，信号会发生频率选择性衰落和时间选择性衰落。本章探讨如何实时、准确地估计信道冲激响应。内容涵盖盲信道估计与训练序列辅助信道估计的方法。基于估计出的信道状态信息，本章将详细介绍时域均衡器（如判决反馈均衡器 DFE）和频域均衡器的设计与性能，确保接收端能有效恢复原始信号。 第三部分：现代通信系统架构 本部分将视角从单一技术拓展到宏观的通信系统结构，聚焦于蜂窝移动通信网络的演进。 第七章：蜂窝移动通信系统原理 本章系统梳理了从第一代（1G）模拟移动通信到第四代（4G）长期演进系统（LTE）的关键技术变革。重点分析了蜂窝网络的频率规划、小区分组技术、切换（Handover）机制以及移动性管理。对于LTE，将深入解析其基于OFDMA的上行链路和SISO/MIMO的下行链路结构，以及支持低延迟和高吞吐量的关键设计。 第八章：大规模MIMO与毫米波通信 第五代移动通信（5G）的核心驱动力在于空口技术的革命性进步。本章重点解析了大规模多输入多输出（Massive MIMO）的原理，如何通过增加天线数量实现空间复用增益和阵列增益，以及迫零（ZF）和迫零干扰消除（MMSE）预编码技术的应用。同时，深入探讨了毫米波（mmWave）频段的特点，包括其带来的巨大带宽潜力与严峻的传播损耗挑战，以及波束赋形（Beamforming）技术如何克服这些挑战。 第九章：网络虚拟化与未来展望 现代通信已不再仅仅是物理层的技术，软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）正在重塑网络架构。本章阐述了网络切片（Network Slicing）的概念，它如何使单一物理基础设施能够承载多样化的服务需求（如eMBB、uRLLC、mMTC）。最后，本章将展望未来6G技术可能的研究方向，如太赫兹通信、可见光通信（VLC）、人工智能在无线资源管理中的深度融合等，勾勒出下一代通信的蓝图。 结论： 《现代通信概论》通过严谨的理论推导、清晰的工程案例和对前沿技术的系统性介绍，致力于为读者提供一个全面、深入且与时俱进的通信技术知识体系。掌握本书内容，读者将不仅理解当前主流通信系统的运行机制，更能具备洞察未来技术发展趋势的分析能力。

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这本书给我的最大感受是“踏实”，它没有追求面面俱到地罗列所有通信协议，而是聚焦于那些构成现代通信系统的基石原理，并且解释得极其到位。我尤其钟爱它在频谱效率和功率效率之间的权衡分析。在讨论各种调制方案时，作者并没有简单地比较QAM和PSK的星座图，而是非常细致地分析了它们在不同信噪比条件下的性能差异，以及在实际功耗预算下的工程取舍。这种将理论模型与工程实践紧密结合的叙述方式，极大地提升了我的应用层思维。比如说，当我们讨论到扩频技术时，它不仅解释了跳频和直接序列的区别，还结合了抗干扰和安全性的实际需求进行了对比论证，让人茅塞顿开，明白了为何在不同的场景下会选择不同的技术路径。这本书的语言风格非常成熟、沉稳，像一位经验丰富的老教授在给你做一对一的辅导，没有丝毫的浮躁和多余的修饰，每一个章节都直奔核心，知识密度极高，但得益于清晰的逻辑梳理，阅读体验却非常流畅。这绝对是一本值得反复研读，每次都能发现新亮点的工具书。

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与其他市面上那些侧重于软件定义无线电（SDR）实现或仅仅停留在网络协议栈描述的书籍不同，《现代通信概论》提供了一个真正从“物理世界”到“信息世界”的完整闭环视角。我之前在做一个关于物联网（IoT）低功耗通信的研究时，对于如何优化MAC层的调度策略感到非常困惑，总觉得理论模型和实际的能耗表现总有差距。翻阅这本书后，我找到了答案的源头。它对随机接入过程、时隙划分以及能量收集通信的探讨，帮助我理清了是哪些底层物理因素（比如信道衰落的统计特性）在影响上层的资源分配效率。书中关于多址接入技术（FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA）的比较分析尤其精彩，它不仅仅是表格对比，而是结合了频谱的“正交性”概念，深入剖析了OFDMA相对于CDMA在应对频率选择性衰落时的结构性优势。这种从物理层本质出发去解释系统架构的设计哲学，是这本书最宝贵的财富。它让你在设计任何通信系统时，都能保持对基础物理定律的敬畏和深刻理解。

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说实话，我买过不少通信类的书籍，很多都是翻译腔浓重，或者内容陈旧得像历史文献，拿起就犯困。《现代通信概论》的出版确实让人耳目一新，它在保持学术严谨性的同时，对最新技术趋势的把握相当精准。我关注的5G和未来的6G，这本书里都有深入的探讨，但它并不是停留在概念炒作层面，而是切实地从物理层和MAC层去解析新技术背后的工程挑战和解决方案。比如，对于毫米波通信的路径损耗问题，书里详细分析了波束赋形技术的必要性及其实现原理，配图清晰明了，甚至连一些关键的算法流程图都处理得井井有条。我特别欣赏它对“系统”而非“单模块”的关注，它教会我们如何将天线、射频前端、基带处理、网络架构整合起来看问题，这才是工程师真正需要的宏观视野。阅读过程中，我发现自己对于那些曾经晦涩难懂的“标准”文档有了更直观的理解，因为这本书已经帮我完成了初步的“解码”工作。唯一美中不足的是，某些涉及到高阶数学推导的部分，如果能增加更多的在线资源链接或视频辅助讲解，对于自学者来说会更加完美。但总体而言，它已然超越了一本“概论”应有的深度。

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这本《现代通信概论》简直是通信领域的一本“通关秘籍”！我以前对无线电、光纤这些概念总是模模糊糊，感觉像是高深的物理魔法。但读完这本书，我简直像是打通了任督二脉。它不是那种干巴巴堆砌公式的教科书，而是真的花了大量的篇幅去解释“为什么”和“怎么样”。比如，在讲到MIMO（多输入多输出）技术时，作者没有直接抛出复杂的矩阵运算，而是用非常生动的比喻，描绘了多条数据流在空间中并行传输的画面感。这种深入浅出的讲解方式，让我这个非科班出身的读者也能轻松抓住核心思想。尤其让我印象深刻的是对编码理论的阐述，从早期的香农极限到现代的LDPC码，作者像一位经验丰富的向导，一步步引导我们穿越信息论的迷雾。我特别喜欢其中穿插的历史小故事，比如早年贝尔实验室的那些传奇研究员，这让枯燥的技术细节瞬间变得有血有肉，也让我更敬佩这些奠基者的智慧。这本书的结构安排非常合理，从最基础的信号表示到高级的调制解调和信道编码，层层递进，知识的衔接非常自然，读起来毫不费力，完全没有那种知识点跳跃的生涩感。如果你想真正理解现代通信是如何把“声音”和“数据”跨越山海传递的，这本书绝对是你的不二之选。

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这本书的阅读体验，就像是有人用一套精密的手术刀，为你解剖了整个现代无线通信系统的内部结构。我最欣赏的一点是，它敢于触及那些经常被初级教材略过的“难点”——比如信道估计与均衡。这些部分通常是困扰学习者最大的障碍，但《现代通信概论》通过引入卡尔曼滤波等现代信号处理工具，系统地讲解了如何从含有噪声的接收信号中恢复出原始的发射信息。它的推导过程详尽到每一步的数学变换都给出了清晰的注解，而不是简单地罗列公式，这对于需要将理论应用于实际仿真或硬件实现的人来说，简直是救星。而且，书中对数字调制解调器（Modem）的设计流程的描述，具有极强的实操指导意义，它把理论模型转化为了可操作的工程步骤。这本书的排版设计也相当考究，图表精美，逻辑线条清晰，使得如此复杂的知识体系也能被有效地组织和呈现。我感觉自己不只是在学习知识点，更是在学习一种系统化解决通信工程问题的思维方式，这比单纯掌握几个技术名词的价值要高出百倍。

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