《现代通信原理》以现代通信系统为背景,以通信系统的模型为主线,讲述现代通信系统的基本原理、基本技术和系统性能的分析方法,包括模拟通信系统和数字通信系统,并以数字通信系统为主。主要介绍信号设计、编码、调制等基本理论和噪声分析方法。
全书共分12章,包括:绪论、确定信号分析、随机信号和噪声分析、信号设计导论、幅度调制系统、角度调制系统、信源编码、数字基带传输系统、数字载波传输系统、差错控制编码、同步原理及通信网。
《现代通信原理》的特点是概念清楚,内容全面,自成体系,便于自学,既注重基本理论和基本概念的阐述,又力图反映一些通信技术的最新发展。《现代通信原理》可作为工科信息工程、通信与电子类专业高年级本科生及研究生教材,也可作为相关领域工程技术人员的参考书。
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我对书中关于卫星通信部分的阐述感到非常兴奋。卫星通信以其覆盖范围广、不受地面基础设施限制的优势,在许多关键领域发挥着重要作用。《现代通信原理》系统地介绍了卫星通信系统的组成,包括地面站、通信卫星和用户终端。作者在讲解卫星的轨道类型(如同步轨道、中圆轨道、低地球轨道)时,详细分析了它们各自的优缺点以及适用的场景,比如同步轨道卫星可以始终保持在地球表面的固定位置,非常适合广播电视和固定通信。而低地球轨道卫星则运行速度快,时延低,更适合移动通信和对时延敏感的应用。书中对卫星通信的链路预算分析,让我了解了如何计算从地面站到卫星再到地面站的总信号增益和损耗,以确保通信的可靠性。此外,对于多址技术在卫星通信中的应用,比如TDMA和CDMA,以及如何处理信号的衰落和干扰,也都进行了深入的探讨。这本书让我看到了人类如何利用太空资源,实现全球范围内的信息连接,这是一种非常宏大的工程。
评分这本书在介绍蜂窝通信系统时,让我对我们日常使用的手机网络有了全新的认识。从最初的1G模拟通信,到如今的5G,每一代技术的演进都充满了挑战和突破。《现代通信原理》详细介绍了蜂窝通信系统的关键技术,比如频率复用、小区切换、功率控制等。作者在讲解频率复用时,通过生动的图示,展示了如何将有限的频谱资源有效地分配给不同的用户,最大程度地提高了频谱利用率。而小区切换的过程,则像是无数个移动的“基站”在为用户提供不间断的服务,这背后涉及到复杂的信令交互和资源管理。对于功率控制,书中解释了如何根据用户与基站的距离来动态调整发射功率,以减少干扰和节省能量,这是一种非常精妙的工程优化。书中对多址技术的介绍,如FDMA、TDMA、CDMA,以及后来出现的OFDMA,更是让我理解了不同用户如何在同一时间、同一频段内共享通信资源,实现高效的多用户接入。这些技术的细节,让我对通信网络的“看不见”的运行机制有了更深刻的理解,也更加敬佩通信工程师的创造力。
评分这本书对于通信系统的未来发展趋势的展望,让我对即将到来的通信革命充满了期待。书中提到了5G的增强移动宽带、海量机器类通信和超可靠低时延通信三大应用场景,并详细分析了支撑这些场景的关键技术,比如大规模MIMO、毫米波通信、网络切片和边缘计算。作者在解释网络切片时,用了一个非常生动的比喻,就像将一个巨大的网络资源池划分成多个独立的、可定制的“虚拟网络”,每个网络都可以为特定的应用提供定制化的服务,这极大地提升了网络的灵活性和效率。对于边缘计算,书中解释了它如何将计算能力部署到离用户更近的网络边缘,从而降低时延,提升数据处理速度,这对于自动驾驶、物联网等应用至关重要。书中还对6G、量子通信等前沿技术进行了初步的探讨,让我看到了通信技术不断突破边界、向着更智能、更泛在、更安全的方向发展。这本书不仅是一本原理性的著作,更是一扇展望未来的窗户。
评分这本书对于光通信的介绍,让我看到了信息传输的另一种极致。光纤通信以其高带宽、低损耗的特点,成为现代信息时代不可或缺的基础设施。《现代通信原理》详细阐述了光通信的各个环节,从光源(激光器、LED)的原理和选择,到光纤的结构和传输特性,再到光检测器的作用,都进行了细致的讲解。作者在解释光纤中的色散和非线性效应时,不仅描述了它们如何影响信号的传输质量,还介绍了通过色散补偿技术和非线性补偿技术来克服这些挑战。我印象特别深刻的是关于光放大器的部分,它使得远距离的光信号能够无需进行电-光-电的转换,直接进行放大,极大地提升了光通信系统的效率。书中还介绍了波分复用(WDM)技术,这使得一根光纤可以同时传输多个不同波长的光信号,实现了“多车道”的信息高速公路。这种对物理原理的深入挖掘和工程实现的结合,让我对信息传输的物理边界有了更直观的感受。
评分我特别欣赏这本书在讲解无线通信基础知识时的细致。无线通信的复杂性在于其信号在自由空间中的传播,而《现代通信原理》则系统地剖析了这一过程。从电磁波的产生和传播,到天线的原理和类型,再到信号的衰减、反射、衍射等多种传播机制,作者都给出了详尽的描述。书中对衰落的分析,以及如何通过分集技术(如空间分集、频率分集)来对抗衰落,让我看到了通信工程师在应对复杂无线环境时所付出的努力和智慧。作者在讲解MIMO(多输入多输出)技术时,更是让我大开眼界。这项技术通过在发射端和接收端使用多个天线,极大地提高了数据传输速率和频谱效率,这在4G、5G时代已经成为核心技术。书中对MIMO的数学模型,如信道矩阵的分解和预编码技术的应用,都进行了深入的阐述,让我对无线通信的未来发展有了更深的洞察。对于那些对无线通信充满好奇的读者来说,这本书无疑是一本不可多得的入门和进阶指南,它将抽象的物理现象与精密的数学模型相结合,构建了一个完整的无线通信知识体系。
评分这本书在讨论多媒体通信方面的内容,让我对我们今天所享受到的各种流媒体服务有了更深层次的理解。从语音通话到视频会议,再到在线观看高清视频,这些都离不开现代通信原理的支持。《现代通信原理》详细介绍了编码技术在多媒体通信中的应用,比如对语音和视频信号进行压缩,以减少传输带宽的需求,同时又要尽量保持信号的质量。作者在解释视频编码标准(如H.264、HEVC)时,让我认识到这些标准是如何通过提取视频帧之间的冗余信息来实现高效压缩的。书中还讨论了实时通信的挑战,比如如何保证较低的时延和较低的抖动,以提供流畅的用户体验。对于网络协议,如RTP(实时传输协议)和RTCP(实时传输控制协议),也进行了详细的介绍,它们是实现高质量实时通信的关键。书中对拥塞控制在多媒体流媒体中的作用的分析,也让我明白了为什么在网络拥堵时,视频画面会出现卡顿。
评分拿到这本《现代通信原理》,我带着满腔的期待,毕竟通信技术发展日新月异,许多过去只存在于科幻小说中的概念,如今已成为触手可及的现实。翻开第一页,映入眼帘的是对数字信号处理的详尽阐述。从采样定理的严谨推导,到傅里叶变换在时域和频域之间的转换,作者都娓娓道来,仿佛一位经验丰富的老师,一步步引导着我穿越信号的世界。尤其是在讨论量化误差时,作者并没有止步于理论的陈述,而是通过生动的类比,比如将连续的音调比作一个精密调音师手中的旋钮,即使是微小的误差,也可能在最终播放时引起听觉上的细微差异,这让我对量化的本质有了更深刻的理解。书中对于信道编码的讲解也让我印象深刻,特别是卷积码和分组码的应用,它们如同给信息穿上了一层坚实的“保护衣”,能够在传输过程中抵御噪声的侵扰。作者在讲解纠错码时,不仅列举了经典的Hamming码,还深入浅出地介绍了Turbo码和LDPC码等现代高效编码方案,让我认识到通信的可靠性是如何通过精巧的数学算法来实现的。即使是对于一些复杂的数学公式,作者也尽量辅以直观的图示和深入浅出的解释,使得即便我并非数学科班出身,也能逐步理解其背后的逻辑。整本书的排版清晰,图表丰富,让学习过程变得更加轻松愉快。
评分我一直对通信安全问题很感兴趣,而《现代通信原理》在这方面的内容,让我对如何保护信息在传输过程中的安全有了更系统的认识。书中详细介绍了加密技术在通信中的应用,包括对称加密和非对称加密。作者在解释公钥基础设施(PKI)时,让我明白了如何通过数字证书来验证通信方的身份,以及如何安全地交换加密密钥。对于数字签名,书中解释了它如何保证信息的完整性和不可否认性,这在商业和法律领域都至关重要。书中还讨论了各种网络攻击的原理,比如拒绝服务攻击(DoS)和中间人攻击,并介绍了相应的防御措施。对于无线通信的安全,如WPA2/WPA3在Wi-Fi安全中的应用,也进行了详细的讲解。这本书让我明白,信息安全不仅仅是密码学的问题,更是通信系统设计和部署中不可或缺的一部分,它需要多方面的技术和策略来保障。
评分我对这本书中关于信息论的部分尤为着迷。香农的信息论奠定了现代通信的基石,而《现代通信原理》则以一种非常系统的方式展现了这一领域的魅力。从信息熵的概念出发,作者探讨了数据压缩的极限,让我明白了一个信息单元所能承载的最小信息量。当读到信道容量的推导时,我仿佛置身于一个充满可能性的世界,理解了在有噪声的信道中,信息传输的速度和可靠性之间的微妙平衡。作者在解释互信息时,没有拘泥于抽象的数学定义,而是通过生动的例子,比如电话交谈中,一方说出的词语能够减少另一方对未知的困惑程度,从而量化了信息传递的有效性。书中对于编码定理的讨论,更是让我惊叹于人类智慧的结晶,能够找到一种可靠且高效的编码方式,在几乎任何噪声水平下都能实现信息接近信道容量的传输。这不仅仅是理论的升华,更是对通信系统设计的底层指导。作者还深入探讨了不同调制方式的优缺点,从最早的ASK、FSK,到PSK、QAM,以及更先进的OFDM,每一种都伴随着详细的数学模型和性能分析,让我对如何在不同的通信场景下选择最合适的调制解调方案有了清晰的认识。
评分我一直对网络通信的底层协议感到好奇,而《现代通信原理》在这方面也给予了我充分的解答。书中对于TCP/IP协议栈的讲解,从物理层到应用层,层层递进,让我清晰地看到了数据是如何在网络中从发送端传送到接收端的。作者在解释IP地址和端口号的作用时,用了非常贴切的比喻,比如IP地址就像房屋的街道和门牌号,而端口号则像是房屋内的不同房间,用来区分不同的应用程序。对于TCP的可靠传输机制,比如三次握手和四次挥手,以及流量控制和拥塞控制,都进行了非常详细的描述。这些机制保证了数据包的有序到达和传输的稳定性,是互联网能够可靠运行的关键。书中对UDP的介绍,也让我理解了在某些对实时性要求更高的场景下,可以牺牲一定的可靠性来换取更高的传输速度。对于路由选择和交换技术,书中也给出了深入的分析,让我明白数据包在网络中是如何找到最佳路径的。总而言之,这本书让我从一个终端用户的视角,深入到了通信网络的“幕后”,理解了其复杂而精妙的设计。
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