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出版者:水利水电出版社

作者:方欣 主编

出品人:

页数:232

译者:

出版时间:2005-4

价格:22.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787508425849

丛书系列:

图书标签:

• 计算机网络
• 网络系统
• 系统集成
• 网络工程
• 网络技术
• 通信技术
• 信息技术
• 网络规划
• 网络部署
• 网络运维

现代通信技术：从理论基石到未来前沿 图书名称：现代通信技术：从理论基石到未来前沿 图书简介 本书旨在为读者构建一个全面、深入且与时俱进的现代通信技术知识体系。我们聚焦于支撑当前及未来信息社会运转的核心理论、关键技术及其前沿发展方向，而非侧重于特定网络架构的工程实施或系统集成范畴。本书内容涵盖了从信息论的数学基础到最新一代无线通信协议的复杂算法，强调对底层原理的透彻理解和跨领域技术的融合视角。 --- 第一部分：信息论与信号处理的数学基石 (Foundations in Information Theory and Signal Processing) 本部分深入探讨通信系统的理论极限与信号转换的数学工具。 第一章：信息论的本质与度量 本章从香农的开创性工作出发，详细阐述了信息熵、互信息、信源编码定理（如霍夫曼编码、算术编码）的数学推导与实际应用。重点分析了在有噪和无噪信道下的信道容量（Shannon-Hartley定理），并探讨了信息论在数据压缩和安全通信中的理论界限。我们将超越基础概念，深入研究速率失真理论（Rate-Distortion Theory）在多媒体传输中的意义。 第二章：连续信号与离散信号的转换 本章聚焦于如何将现实世界的连续模拟信号转化为适合数字处理的形式。详细讲解了采样定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem）的严谨证明与实际应用中的限制。傅里叶分析（Fourier Analysis）、拉普拉斯变换（Laplace Transform）和Z变换（Z-Transform）作为信号处理的核心工具，将进行深入的比较和应用场景分析。重点介绍模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的设计考量，如量化噪声和量化误差的控制。 第三章：线性与非线性系统分析 通信系统的核心在于对信号的线性（如滤波器、信道模型）和非线性（如功率放大器、饱和效应）行为的精确建模。本章将系统梳理线性时不变系统（LTI Systems）的脉冲响应、频率响应概念。随后，引入状态空间表示法，用于描述复杂多输入多输出（MIMO）系统的动态特性。对非线性失真，如卫星通信中的包络恒定性问题，提供数学建模与补偿技术。 --- 第二部分：数字调制与编码技术 (Digital Modulation and Coding Techniques) 本部分是实现可靠高速数据传输的核心技术支柱，关注如何在有限的频谱资源上高效、准确地传输信息。 第四章：数字调制方案的演进 本章细致对比了基带传输与带通传输的机制。对振幅键控（ASK）、频率键控（FSK）、相移键控（PSK）的理论性能进行严谨分析，并重点深入讲解了正交幅度调制（QAM）系列。特别关注高阶调制（如256-QAM, 1024-QAM）在低信噪比（SNR）下的实现复杂度、互符号干扰（ISI）的抑制，以及星座图（Constellation Diagram）的设计原则。 第五章：信道编码的纠错能力 本章专注于如何通过引入冗余信息来对抗信道噪声和干扰。系统介绍代数编码，包括分组码（如汉明码、BCH码、Reed-Solomon码）的代数结构与译码算法。随后，详细阐述了卷积码（Convolutional Codes）及其维特比（Viterbi）译码器的工作原理。更前沿地，本章将引入现代高性能编码技术，如Turbo码和低密度奇偶校验码（LDPC），分析其接近香农极限的性能优势。 第六章：同步与均衡技术 数据传输的准确性高度依赖于对时间、频率和相位进行精确恢复。本章探讨了载波同步（如科斯塔斯环路）和位同步（定时恢复）的理论基础。针对多径效应导致的ISI问题，详细介绍线性均衡器（如迫零均衡器）和非线性均衡器（如最大似然序列估计MLSE）的设计与性能分析。 --- 第三部分：多址接入与频谱效率 (Multiple Access and Spectral Efficiency) 本部分着眼于如何在共享的物理介质中，允许多个用户同时高效地进行通信。 第七章：传统与现代多址接入技术 系统梳理频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）的基本原理、优缺点及其在2G/3G系统中的应用。重点深入分析了扩频技术（Spread Spectrum）的核心——伪随机噪声序列（PN Sequence）的特性，以及直接序列扩频（DSSS）和跳频扩频（FHSS）的抗干扰机制。 第八章：正交频分复用（OFDM）的机制与优化 OFDM作为4G/5G技术的核心，本章将从数学上剖析其正交性保障机制，避免了传统多载波系统中的载波间干扰（ICI）。详细介绍循环前缀（CP）的作用，以及OFDM系统在实际信道中的信道估计与均衡挑战。同时，探讨了OFDM在应对频率选择性衰落时的优势。 第九章：大规模多输入多输出（Massive MIMO）的物理层 本章探讨了MIMO技术从双天线扩展到大规模天线阵列后的革命性影响。深入分析空间复用（Spatial Multiplexing）和多用户MIMO（MU-MIMO）的理论增益。重点讨论了基于信道互易性的预编码（Precoding）技术，如迫零预编码（ZF）和最小均方误差（MMSE）预编码，及其对系统容量的贡献。 --- 第四部分：网络传输的物理层视角与未来趋势 (Physical Layer Perspectives and Future Trends) 本部分超越单一链路，探讨物理层设计如何影响整个通信网络的性能，并展望下一代通信技术（6G）可能涉及的物理层突破。 第十章：高效的物理层设计与能效 本章关注物理层设计对整体系统能耗的影响。讨论了在保证数据速率需求下，如何通过优化调制阶数、发射功率和编码方案来最小化每比特的能耗。分析了脉冲塑形（Pulse Shaping）对带外辐射（Out-of-Band Radiation）的控制，以及低功耗广域网（LPWAN）物理层设计的能效取舍。 第十一章：可见光通信（VLC）与太赫兹通信的物理挑战 作为前沿领域，本章探讨了VLC（Li-Fi）在室内环境中的独特传播特性、调制限制及调制解调器的设计挑战。对于太赫兹（THz）通信，重点分析其极高的带宽潜力、材料科学对器件的影响，以及在短距离、高衰减环境下的信道建模与波束赋形（Beamforming）技术的必要性。 第十二章：后香农时代与量子通信的物理边界 本章将展望通信的终极物理边界。回顾了极化域编码和深度学习在信道译码中的应用潜力。最后，简要介绍量子信息论的基础，包括量子密钥分发（QKD）的物理原理和其对传统加密技术的颠覆性影响，强调物理层安全的概念。 --- 本书特色： 本书侧重于通信系统的“黑箱”内部——信息如何被编码、调制、传输，以及如何被噪声和干扰所影响。我们严格遵循数学和物理原理，详细推导核心公式，旨在培养读者对通信系统性能极限的深刻洞察力，而非仅仅停留在网络协议栈（如TCP/IP架构）的应用层面。本书适合通信工程、电子工程、信息科学等领域的学生及致力于深入理解无线电和光通信底层技术的专业人士阅读。

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我买这本书的初衷是想系统性地梳理一下当前主流网络技术栈之间的交互逻辑，特别是围绕SDN和云计算集成这一块。说实话，这本书的排版和图示设计是相当精美的，这一点必须肯定，看起来赏心悦目，有助于理解复杂的拓扑结构。然而，当我翻阅到关于安全集成和零信任架构的部分时，我发现内容的处理方式有些滞后了。现在的安全趋势已经非常强调纵深防御和持续验证，但书里描述的很多安全模型，还停留在传统的边界防护思维定势中，对于如何利用AI和机器学习来实时分析流量异常、进行威胁狩猎，这些前沿话题几乎没有涉及。这让我在合上书本时，有一种“知识更新速度跟不上行业发展”的失落感。对于一个致力于走在技术前沿的工程师而言，这样的内容深度显然是不够的。我期待的是能看到作者对未来五年内系统集成可能走向的独到见解，而不是对过去十年主流技术的梳理。

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这本书的章节结构安排得非常工整，从基础的网络协议到应用层的服务部署，逻辑线索是清晰的。我花了好大力气啃完了关于IP路由和BGP配置的那几章，感觉对路由协议的底层运作机制确实有了更深一层的认识。然而，当涉及到实际的运维自动化和基础设施即代码（IaC）时，内容就显得力不从心了。如今，手动配置设备已经成为历史的眼泪， Ansible、Terraform 才是我们日常的武器库。这本书对这些自动化工具的使用场景和最佳实践介绍得非常简略，似乎只是为了凑齐“现代系统集成”的标签而简单提及了一下。这就好比一本讲汽车维修的书，花了一大篇幅描述化油器的构造，却对现代电控系统只是一带而过。这种内容的侧重，让这本书在实战价值上大打折扣，更像是一本面向认证考试的辅导资料，而不是指导我们如何高效、敏捷地交付复杂项目的实操手册。

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这本书的语言风格非常学术化，遣词造句严谨，每一个定义都力求精确无误，这无疑保证了其内容的权威性。但是，这种过度追求严谨和学术性的表达方式，使得阅读过程变得异常枯燥乏味。我必须反复阅读才能完全消化其中的一些复杂的逻辑关系。在探讨如何进行跨地域、跨云平台的数据同步和一致性维护时，我希望能读到一些生动的比喻或者类比来辅助理解，而不是一连串的术语堆砌。对于我这种需要将复杂技术向非技术背景的领导汇报的工程师来说，这本书里的内容很难被“翻译”成易于理解的商业语言。它更像是写给“同行中的同行”看的，缺乏一种“布道者”的激情和技巧。我需要的不仅仅是“是什么”，更是“为什么这样设计更优”，以及“如何清晰地向别人解释你的设计”。这本书在这方面的叙事能力上，表现得比较平庸。

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翻阅这本书，给我的感觉是作者在构建一个非常宏大的知识体系，试图囊括所有与“系统集成”沾边的领域。从硬件选型到软件定义一切，包罗万象，但正因如此，很多关键领域的讲解都显得浅尝辄止，缺乏足够的深度去支撑其重要性。特别是关于存储和数据备份策略的部分，我希望能看到更多关于如何根据业务连续性等级（RTO/RPO）来设计多活架构和灾备方案的详细对比和成本效益分析。书里只是简单罗列了几种备份技术，但没有提供一个决策树，帮助读者在面对TB甚至PB级数据时，如何权衡技术选型与预算压力。对于企业级项目来说，这些决策往往才是最难的部分。因此，尽管这本书的知识面很广，但这种“广而不精”的状态，让我很难把它推荐给需要解决具体、复杂业务挑战的同行。它更适合作为大学图书馆的参考书，而非一线架构师的工作台必备。

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这本书拿到手的时候，我其实是抱着挺大的期待的，毕竟“系统集成”这四个字听起来就挺硬核的，感觉能学到不少关于如何把各种复杂的网络设备、服务器、存储等整合起来，构建一个稳定可靠的企业级IT架构的实操经验。但很遗憾，读完之后，我感觉内容上还是有点偏向理论的阐述，对于那种在实际项目中，如何应对各种突发状况、如何进行性能调优、以及不同厂商设备之间复杂的兼容性问题，书里涉及得不够深入。比如，当我试图寻找关于大型数据中心虚拟化集群的深度迁移策略时，这本书提供的更多是概念性的介绍，而非那种带着血泪教训的实战案例。说白了，它更像是一本教材的升级版，知识点很全，但缺乏那种能让人拍案叫绝的“独门秘籍”。我个人更希望看到的是那些在无数次失败中总结出来的经验教训，那种能直接应用到我手头项目中的干货，而不是停留在“我们应该这样做”的层面。总而言之，对于初学者来说，它提供了一个不错的知识框架，但对于想成为资深架构师的人来说，这本书的深度和广度都还有待加强。

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