数字电路与数字逻辑 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京航空航天大学

作者:张虹 编

出品人:

页数:299

译者:

出版时间:2007-7

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787811240146

丛书系列:

图书标签:

• 数字电路
• 数字逻辑
• 电子技术
• 计算机组成原理
• 电路分析
• 逻辑设计
• 可编程逻辑器件
• VHDL
• Verilog
• FPGA

现代通信原理与技术：从理论基础到前沿应用 本书旨在全面、深入地阐述现代通信系统的基本原理、关键技术及其在当前及未来通信网络中的广泛应用。它不仅系统地梳理了信息论、信道编码、调制解调等核心理论，更紧密结合当前5G、物联网乃至未来6G等前沿领域的发展需求，为读者提供一个从底层数学模型到顶层系统设计的完整知识图谱。 --- 第一部分：通信系统的基石与信息理论（The Foundations and Information Theory） 本部分聚焦于构建现代通信系统的理论基石，强调信息是如何被量化、传输和理解的。 第一章：通信系统的基本模型与数学工具回顾 本章首先引入经典的通信系统框图，明确发信端、信道和收信端的功能划分。随后，对读者进行必要的数学基础回顾，重点讲解随机过程理论，特别是高斯过程、平稳性与遍历性在噪声分析中的作用。我们将深入探讨傅里叶分析在信号频谱分析中的应用，并为后续的连续时间与离散时间信号处理奠定数学基础。 第二章：信息论基础：量化信息与信道容量 信息论是通信的灵魂。本章从信息熵的概念出发，系统地讲解自信息、联合熵、条件熵和互信息。重点解析香农信息论的核心定理——无损信源编码定理（如霍夫曼编码、算术编码的原理分析）和有损信源编码定理（如率失真理论的初步探讨）。至关重要的一点是，本章会详尽阐述香农-哈特利定理，揭示在给定带宽和信噪比（SNR）条件下，信道的最大信息传输速率（信道容量）的理论极限，为系统性能优化设定基准。 第三章：噪声与信道特性分析 实际信道总是充斥着噪声和干扰。本章详细分析各类噪声的统计特性，如热噪声、散粒噪声，并侧重研究加性高斯白噪声（AWGN）模型。随后，本章深入探讨信道的物理特性对信号传输的影响，包括频率选择性衰落、多径效应导致的时延扩展，并引入冲激响应、幅度响应和相位的概念来完整描述信道。针对时变信道，还将探讨快衰落与慢衰落的区分及其对系统设计的影响。 --- 第二部分：信号处理与调制解调技术（Signal Processing and Modulation） 本部分将理论知识转化为实际的信号处理流程，关注信号在时间和频率维度上的映射与恢复。 第四章：信源编码：数据压缩与信道等效 信源编码的目的是去除信息中的冗余，提高传输效率。本章将区分有损与无损压缩，详细介绍林-赛德尔（Lempel-Ziv）算法族（如LZ77/LZ78和LZW）的原理，以及它们在现代数据传输和存储中的应用。对于语音和图像编码，会涉及感知编码的基本思想，即如何利用人眼和人耳的局限性进行高效压缩。 第五章：信道编码：纠错机制与编码增益 信道编码是保障可靠通信的关键。本章从线性分组码（如汉明码、循环冗余校验CRC）入手，讲解编码、解码的代数结构。随后，重点深入探讨卷积码，详细介绍其图解译码（Viterbi算法）的实现过程，这是实现接近香农极限性能的关键。此外，本章还将介绍更先进的Turbo码和低密度奇偶校验码（LDPC）的基本结构、迭代译码原理及其在5G系统中的应用优势。 第六章：数字调制技术：波形设计与频谱效率 本章是系统实现的核心。它系统地分类和分析各种数字调制方案，包括： 1. 幅度调制（ASK）：如双边带（DSB）、单边带（SSB）和残留载波（VSB）。 2. 频率调制（FSK）：包括非相干与相干FSK的性能比较。 3. 相位调制（PSK）：重点分析BPSK、QPSK，及其在星座图上的几何表示。 4. 多载波与多电平调制（QAM）：深入讲解M进制QAM的功率效率与频谱效率的权衡，以及如何通过网格图分析其性能。 本章强调最佳接收原理（匹配滤波器），并分析在AWGN和瑞利衰落信道下的误码率（BER）性能。 第七章：接收机设计与同步技术 接收机是信号恢复的终端。本章阐述最佳异或（Optimum Coherent Detector）的工作原理。关键在于同步技术：载波同步（如Costa环、Gardner定时同步）和位定时同步，它们是实现相干解调的前提。本章还会探讨非相干解调器的结构及其在低SNR环境下的应用。 --- 第三部分：多址接入、多径信道与现代系统（Multiple Access and Advanced Systems） 本部分将视角从单用户通信扩展到多用户环境，并聚焦于应对复杂传播环境的技术。 第八章：多址接入技术（Multiple Access Schemes） 在有限的频谱资源下，如何允许多个用户共享同一信道是现代蜂窝通信的基石。本章详细对比频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA），并着重分析正交频分多址（OFDMA）的工作原理，包括其如何通过将宽带信道划分为大量窄带子载波来有效抵抗频率选择性衰落。 第九章：多径信道与均衡技术 城市环境中的信号传播往往涉及多径。本章将瑞利衰落和莱斯衰落模型化，用于描述信号强度的统计变化。针对多径造成的码间串扰（ISI），本章深入介绍线性均衡器（如迫近均衡、MMSE均衡）的原理和设计，并探讨判决反馈均衡器（DFE）在消除拖尾干扰方面的优势与挑战。 第十章：MIMO系统与空间复用增益 多输入多输出（MIMO）技术是提升频谱效率的关键突破。本章引入信道容量的米尔斯公式，解释多天线如何提供空间复用增益（如STBC，Alamouti码）和空间分集增益（如MRC，最大比合并）。本章还会概述预编码技术在MIMO系统中的作用。 第十一章：软件定义无线电（SDR）与认知无线电（CR）概述 最后，本章将目光投向通信系统的未来架构。SDR利用通用硬件平台和灵活的软件配置实现多种通信标准的快速部署与升级。认知无线电则侧重于频谱的智能利用，通过频谱感知、动态频谱接入等技术，有效缓解频谱资源的日益紧张。 --- 本书结构严谨，理论推导详实，配合大量工程实例和仿真分析，旨在培养读者对通信系统设计和优化问题的深入理解和解决能力。它不仅适合作为高等院校通信工程、电子信息专业本科生或研究生的教材，也是电信行业工程师进行前沿技术研究与系统升级的实用参考手册。

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