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出版者:

作者:阎石 编

出品人:

页数:156

译者:

出版时间:2003-6

价格:35.00元

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isbn号码:9787040118452

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《现代通信原理与应用》 内容简介： 在信息爆炸的时代，我们身处的社会正以前所未有的速度被数字技术和通信网络所连接。从智能手机的每一次信息推送，到全球范围内的远程协作，再到物联网的感知与控制，这一切的背后都离不开通信技术坚实的基础支撑。本书《现代通信原理与应用》旨在为读者构建一个全面而深入的通信技术知识体系，引领您从宏观视角理解通信系统的演进，再到微观层面掌握其核心原理，并最终洞察其在各个领域的广泛应用。 本书的撰写，力求在严谨的理论阐述与生动的实例分析之间取得平衡，确保读者不仅能理解“是什么”，更能领悟“为什么”以及“如何做”。我们希望通过本书，培养读者分析和解决通信领域实际问题的能力，激发其对未来通信技术发展的探索热情。 第一篇：通信系统基础 本篇将为读者搭建理解现代通信系统的基本框架。我们将从通信的基本概念出发，介绍信息、信号、信源、信道、噪声等核心要素，阐明信息传输的本质。随后，我们将深入探讨通信系统的分类，包括模拟通信和数字通信两大类，并分析它们各自的特点、优势与局限性。 信息与信号的本质： 探讨信息是如何被量化、编码并转换为可以传输的信号的。理解信号的分类，如基带信号、带通信号，以及信号的各种时域和频域表示方法。 通信系统的构成： 详细解析一个典型的通信系统所包含的各个环节，如信源编码、信道编码、调制、多路复用、传输、解调、译码等，并阐述它们在整个传输过程中的作用。 噪声与干扰： 深入分析通信过程中不可避免的噪声和干扰的来源、类型及其对信号质量的影响。介绍各种抑制噪声和提高抗干扰能力的技术，为后续章节理解纠错编码等打下基础。 模拟通信系统： 回顾经典的模拟调制技术，如调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）等，阐述其工作原理、性能指标（如带宽、信噪比）以及在早期通信中的重要作用。 数字通信系统： 详细介绍数字通信系统的基本流程，包括信号的量化、编码、成帧等。重点阐述各种数字调制技术，如幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）以及正交振幅调制（QAM）等。我们将分析这些调制方式的优缺点，以及它们在不同应用场景下的适用性。 第二篇：数字信号处理与编码技术 数字通信的兴起，离不开对信号进行高效处理和可靠传输的技术。本篇将聚焦于数字信号处理的关键环节，包括采样、量化、编码，以及提升通信可靠性的信道编码和信源编码技术。 采样定理： 深入讲解奈奎斯特-香农采样定理，阐述数字信号处理的前提——如何将连续时间信号转换为离散时间信号而不失真。我们将探讨过采样、欠采样等概念及其应用。 量化与编码： 详细介绍量化误差的产生及其对信号保真度的影响。分析均匀量化和非均匀量化（如μ律、A律）的原理和适用范围。探讨脉冲编码调制（PCM）作为基础的数字编码方式，以及其他常见的波形编码技术。 信源编码： 深入研究如何高效地表示信息，以减少传输数据量，提高频谱利用率。介绍变长编码（如霍夫曼编码、算术编码）的原理和应用，以及预测编码、变换编码（如离散余弦变换DCT）等技术在图像、语音压缩中的作用。 信道编码： 阐述信道编码的核心目标——在传输过程中抵抗噪声和干扰，提高信号的可靠性。详细介绍线性分组码（如汉明码、 BCH码、RS码）和卷积码的编码与译码原理。重点讲解现代通信系统中广泛应用的Turbo码和LDPC码，分析它们的强大纠错能力和在4G、5G等移动通信标准中的应用。 第三篇：现代通信调制解调与多址技术 为了在有限的频谱资源中实现更高速率、更大容量的通信，现代通信系统采用了更为复杂和高效的调制解调技术，并结合了先进的多址技术来支持多用户接入。 高级数字调制技术： 深入探讨比QAM更高级的调制方式，如正交频分复用（OFDM）的原理，它如何通过将高速数据流分割成多个低速数据流在多个子载波上传输，从而有效对抗频率选择性衰落。分析OFDM在Wi-Fi、4G/5G等中的关键作用。 多用户接入技术（多址技术）： 介绍分时多址（TDMA）、频分多址（FDMA）、码分多址（CDMA）等传统多址技术。重点讲解正交频分多址（OFDMA）和多输入多输出（MIMO）技术在4G/5G等新一代通信系统中的应用，分析它们如何实现更高的频谱效率和更大的用户容量。 MIMO系统： 深入解析MIMO技术的原理，包括空间复用、分集接收和波束赋形等。解释MIMO如何通过增加发射和接收天线的数量来提高数据传输速率和系统可靠性。 第四篇：网络传输与无线通信 通信的最终目的是实现信息的有效传输，这既包括在有线网络中的数据传输，也包括在无线环境下的信号传播。本篇将带领读者探索现代网络传输的奥秘，以及无线通信的独特挑战与解决方案。 传输介质与传输层： 介绍各种传输介质的特点，如光纤、铜缆、同轴电缆等。深入分析TCP/IP协议栈中的传输层协议，如TCP的可靠传输机制（流量控制、拥塞控制）和UDP的快速传输特性，并探讨其在不同应用场景下的选择。 无线传播特性： 详细分析无线电波在不同环境下的传播损耗、多径效应、衰落等现象。探讨这些因素对无线通信质量的影响。 蜂窝移动通信系统： 介绍蜂窝移动通信系统的基本原理，包括基站、小区、切换等概念。追溯从1G到5G的演进历程，重点解析各代移动通信技术在频谱利用、数据速率、时延等方面的飞跃，以及关键技术如OFDM、MIMO、SDN/NFV等在其中的贡献。 无线局域网（Wi-Fi）： 深入讲解Wi-Fi的技术标准（如802.11a/b/g/n/ac/ax），包括其物理层和MAC层的工作原理。分析Wi-Fi在个人和企业网络中的重要地位。 第五篇：新兴通信技术与未来展望 通信技术的进步永无止境。本篇将目光投向当前和未来的通信技术前沿，探讨人工智能、大数据、边缘计算等新兴技术如何与通信深度融合，以及未来通信的发展趋势。 物联网（IoT）通信： 介绍面向物联网场景的低功耗广域网（LPWAN）技术，如LoRa、NB-IoT等，分析它们的特点和适用领域。探讨物联网通信面临的挑战，如海量设备连接、低功耗需求、安全性等。 5G及未来通信（6G）： 详细解析5G网络的核心技术和应用场景，包括增强移动宽带（eMBB）、海量机器类通信（mMTC）和超可靠低时延通信（uRLLC）。展望6G的可能发展方向，如太赫兹通信、空天地一体化通信、AI原生通信等，以及它们将如何改变我们的生活和社会。 人工智能在通信中的应用： 探讨AI技术如何用于网络优化、故障预测、资源调度、智能天线等方面，提升通信系统的智能化水平。 边缘计算与通信融合： 分析边缘计算如何与通信网络协同工作，实现数据的本地处理和快速响应，为自动驾驶、工业互联网等应用提供支撑。 本书的每一章节都力求内容翔实，逻辑清晰。我们不仅提供了详细的理论推导和公式解释，还辅以大量的图示和工程实例，帮助读者更直观地理解抽象的概念。此外，每章结尾都附带了思考题和实践建议，鼓励读者主动思考和深入探究。 《现代通信原理与应用》适合作为高等院校电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术等相关专业的教材，也可供从事通信、电子、计算机等领域的研究和开发人员参考。我们衷心希望，通过本书的学习，您能够对现代通信技术有一个系统、深刻的认识，并为在这个日新月异的领域中不断探索和创新打下坚实的基础。

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这本书真是让人眼前一亮，翻开第一页，我就被作者那深入浅出的讲解方式所吸引。它不像那些教科书那样枯燥乏味，而是充满了趣味性和启发性。作者似乎非常了解初学者的困惑点，总能在关键时刻给出最精准的解释和生动的比喻。比如，在讲解逻辑门的工作原理时，他引入了一个关于“门卫”和“密码”的有趣场景，一下子就把抽象的布尔代数变得直观易懂。而且，书中的案例设计得非常巧妙，每一个小小的例子都紧密围绕着核心概念，让人在实践中巩固理解。我特别喜欢它对一些经典电路的分析，那种层层递进的剖析，让你不仅仅是学会了“怎么做”，更理解了“为什么这么做”。读完之后，我感觉自己对整个数字世界的构建有了一种全新的认识，不再是零散的知识点堆砌，而是一个有机的整体。

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我不得不提一下这本书的排版和视觉呈现。坦率地说，很多技术书籍在设计上都显得十分单调，但这本书在这方面做得相当出色。清晰的字体选择和适度的行距，极大地减轻了长时间阅读带来的视觉疲劳。更重要的是，电路图的绘制质量达到了一个极高的水准。每一个示意图都线条流畅，元件符号清晰可辨，布局合理，让人一眼就能捕捉到信号的流向和关键节点的连接关系。特别是那些涉及到时序图和状态机的图示，简直是艺术品级别的清晰度，完全避免了传统教材中那种因为图示模糊而需要反复揣摩的窘境。这种对细节的关注，体现了作者和出版方对读者的尊重，让学习过程本身变成了一种愉悦的体验，而不是一种负担。

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我对这本读物的内容深度感到非常满意。它显然不是那种蜻蜓点水、只停留在表面概念介绍的入门读物。作者在处理复杂主题时，展现出了扎实的学术功底和丰富的工程经验。例如，在谈到时序电路设计时，书中不仅详细阐述了触发器的种类和特性，还深入探讨了亚稳态问题及其在实际系统中的规避策略，这对于想深入研究的读者来说，简直是如获至宝。更难能可贵的是，它并没有故作高深地堆砌晦涩难懂的术语，而是在引入新概念的同时，立即提供严谨的数学推导和实际应用背景，使得知识的吸收过程既有广度又有强度。对于那些希望未来从事硬件设计或嵌入式系统开发的人士，这本书无疑提供了一个坚实、可靠的理论基石，它的内容组织逻辑严密，如同精心铺设的轨道，引导读者平稳地驶向专业知识的高地。

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这本书在理论与实践的结合点上把握得恰到好处，真正体现了“学以致用”的理念。它并非只是停留在纯粹的理论推导上，而是非常注重将这些理论与现代电子系统中的实际应用场景联系起来。书中穿插了大量的“设计思考”环节，引导读者去思考如何在资源受限的情况下，优化逻辑电路的实现，或者如何利用先进的工艺特性来提升系统性能。我尤其欣赏它对可编程逻辑器件（PLD）基本思想的引入，虽然篇幅不长，但已经为读者打开了一扇通往现代数字集成电路设计的大门。它没有直接教你某个特定软件的操作，而是让你建立起一套通用的设计思维框架，这种思维的培养，比单纯记住几个公式要宝贵得多，它教会的是一种解决问题的底层能力。

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从一个渴望系统学习的成年学习者的角度来看，这本书的叙事节奏掌握得非常老道。它不会因为急于展示全貌而让你感到信息过载，也不会因为过于保守而让你感到进度缓慢。在介绍完基础的组合逻辑后，会有一个小结性的回顾，帮助读者消化吸收，然后再平滑地过渡到更复杂的时序逻辑。这种循序渐进的节奏，让学习曲线变得非常平缓而有效。而且，书中对一些容易混淆的概念，比如竞争与冒险，进行了非常细致的辨析，通过对比不同的电路结构，让人彻底理解其产生的根源和后果，这种对难点的“攻坚战”处理得非常到位，体现了作者对教学难点的精准把握和极大的耐心。读完它，我感到自己不仅掌握了知识，更获得了一种结构化的知识体系，极大地增强了我在相关领域继续探索的信心。

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