數字電子技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:科學

作者:William Kleitz

出品人:

頁數:531

译者:

出版時間:2008-1

價格:79.00元

裝幀:

isbn號碼:9787030202796

叢書系列:

圖書標籤:

• 電氣
• 數字電子技術:從電路分析到技能實踐
• 數字電子技術
• 數字電路
• 電子技術
• 數字電子
• 電路分析
• 邏輯電路
• 半導體
• 電子工程
• 計算機硬件
• 嵌入式係統
• 電子設計

現代通信係統原理與實踐 一、引言：信息時代的基石 在信息爆炸的今天，從智能手機的即時通訊到全球衛星導航，再到高速互聯網的數據傳輸，無不依賴於高效、可靠的通信係統。本書《現代通信係統原理與實踐》旨在為讀者係統、深入地剖析當代通信係統的核心理論基礎、關鍵技術及其工程實現。我們跳脫齣傳統孤立地講解某一調製解調技術的窠臼，而是著眼於整個通信鏈路的端到端設計與優化，揭示復雜係統背後的簡潔規律。 二、理論基石：隨機過程與信息論的深度融閤 通信係統的核心挑戰在於如何剋服噪聲和乾擾，實現信息的準確傳遞。本書首先從概率論和隨機過程的視角，對信道特性進行精確建模。 2.1 隨機過程的本質在通信中的體現： 我們詳細闡述瞭平穩隨機過程、高斯過程（特彆是白噪聲和帶限噪聲）的數學特性。重點分析瞭噪聲在通過綫性時不變係統（如濾波器）後的變化規律，這是理解信噪比（SNR）和係統性能極限的基礎。對於實際信道中的衰落（如多徑效應），我們引入瞭瑞利衰落和萊斯衰落模型，並解釋瞭這些模型在城市和室內環境下的適用性。 2.2 香農信息的度量與信道容量的極限： 信息論是通信的哲學指導。本書深入探討瞭自信息、熵、互信息等基本概念。通過對離散信源編碼（如霍夫曼編碼）和連續信源編碼（如預測編碼）的對比分析，讀者將清晰理解數據壓縮的物理極限。至關重要的是，我們將香農-哈特利定理應用於高斯信道，明確指齣在給定帶寬和功率限製下，信息傳輸速率的理論上限，為係統設計設定瞭清晰的性能目標。 三、數字調製技術：將信息轉化為可傳輸波形 數字通信的核心是將離散的二進製數據映射到連續的模擬信號空間中。本書對主流的數字調製技術進行瞭全麵且深入的比較。 3.1 基帶傳輸與脈衝整形： 在基帶傳輸中，如何保證符號間無乾擾（ISI）是關鍵。我們詳細討論瞭奈奎斯特準則，並著重分析瞭升餘弦濾波器在控製碼間串擾和帶寬效率方麵的作用。此外，基於判決反饋均衡（DFE）和迫采取均衡（ZF/MMSE）的均衡技術，在存在符號間乾擾的復雜信道中，如何恢復原始數據流，將被詳細闡述。 3.2 帶通調製技術：振幅、頻率與相位的巧妙組閤： 我們係統介紹瞭振幅鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK）的基本原理及其功率譜密度。在此基礎上，本書著重探討瞭正交幅度調製（QAM）——現代通信係統的絕對主力。從4QAM到256QAM，我們分析瞭星座圖的演化，以及如何通過增加調製階數來提升頻譜效率，同時必須麵對的同步難度增加和誤碼率（BER）急劇下降的權衡。 3.3 高級調製：多輸入多輸齣（MIMO）與正交頻分復用（OFDM）的核心視角： OFDM： 麵對頻率選擇性衰落信道，OFDM通過將寬帶信道劃分為大量正交的窄帶子載波來剋服ISI，極大地簡化瞭接收端的均衡過程。本書不僅講解瞭IFFT/FFT的實現，更深入分析瞭循環前綴（CP）的作用、子載波間的正交性維護，以及在實際係統中如何處理載波間乾擾（ICI）。 MIMO： 引入空間維度是提升通信容量的革命性一步。我們從信道矩陣的奇異值分解（SVD）齣發，解釋瞭空間復用（如STBC/Alamouti碼）和空間復用（如SDMA）的原理，闡明瞭MIMO如何實現“頻譜效率的平方增長”。 四、信道編碼與差錯控製：對抗噪聲的智能策略 數字信息在傳輸過程中不可避免地會引入錯誤。信道編碼的目標是以可接受的冗餘代價，將傳輸錯誤率降至可接受的水平。 4.1 代數編碼與循環冗餘校驗（CRC）： 係統介紹瞭分組碼（如漢明碼、BCH碼）的代數結構，重點解析瞭生成矩陣和校驗矩陣的設計。對於校驗方麵，CRC因其強大的檢錯能力和簡單的硬件實現，在數據鏈路層被廣泛應用，本書將展示如何高效地計算和校驗CRC校驗碼。 4.2 圖形化編碼：Turbo碼與LDPC碼： 現代高性能通信係統（如4G/5G蜂窩網絡、Wi-Fi 6）的性能突破，很大程度上歸功於這些接近香農極限的編碼技術。我們將詳盡地剖析Turbo碼的並聯結構、迭代譯碼過程，以及LDPC碼的稀疏校驗矩陣特性。通過對比它們的譯碼復雜度與性能麯綫，讀者能深刻理解“逼近香農極限”的工程含義。 五、通信係統的具體實現與性能評估 本書將理論知識與實際係統設計緊密結閤，關注從物理層到數據鏈路層的關鍵技術。 5.1 同步技術：係統運行的“心跳”： 準確的定時同步（位同步、碼元同步、載波同步）是數字解調的前提。我們將分析基於鎖相環（PLL）和基於判決反饋的同步技術，並討論在低信噪比環境下，最大似然序列估計（MLSE）同步方法的復雜性與優勢。 5.2 功率控製與能效： 在蜂窩和物聯網通信中，如何優化發射功率以滿足覆蓋要求、最小化乾擾並延長電池壽命，是係統級設計的重要課題。本書討論瞭開環和閉環功率控製算法的設計原則。 5.3 鏈路預算分析： 通過實際的傳播模型（如自由空間傳播、Okumura-Hata模型），本書指導讀者如何進行完整的鏈路預算計算，確定接收信號強度（RSL），並結閤編碼增益和調製階數，精確預測係統的最終誤碼率（BER）性能。 六、前沿展望：麵嚮未來的通信技術 本書最後簡要探討瞭當前研究的熱點，如認知無綫電（CR）中的頻譜感知技術、毫米波通信（mmWave）麵臨的信道特性挑戰，以及麵嚮物聯網的低功耗廣域網（LPWAN）技術對調製解調復雜度的重新定義。 結語： 《現代通信係統原理與實踐》的目標是培養讀者從底層物理過程到頂層係統架構的全麵理解能力。它不僅僅是一本理論教材，更是一本麵嚮未來通信工程師的工程實踐指南，幫助讀者駕馭日益復雜的信息傳輸挑戰。

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一本厚重的書，封麵設計簡潔而又不失專業感，深邃的藍色背景似乎預示著其中蘊含的無限可能，一本《數字電子技術》靜靜地躺在書架上，等待著被翻閱，被理解，被吸收。當我第一次將它從書架上取下，便被它沉甸甸的分量所吸引，這不僅僅是紙張的重量，更是知識的厚度，是無數先驅者智慧的結晶。打開扉頁，娟秀的字體印著“獻給所有對數字世界充滿好奇的探索者”，那一刻，一種莫名的使命感油然而生，仿佛自己也成為瞭這趟探索之旅的一員。

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在我閱讀《數字電子技術》的過程中，我最大的收獲之一是對於“抽象”與“具體”之間關係的深刻理解。書中對於邏輯門的工作原理，從最簡單的NOT門到復雜的XOR門，都進行瞭細緻的闡述。而當我們將這些基礎的邏輯門進行組閤，就可以構建齣強大的計算單元，例如ALU（算術邏輯單元）。這種從微觀到宏觀的遞進，讓我深切體會到，看似簡單的邏輯操作，卻能夠支撐起龐大而復雜的數字係統。書中對於狀態機的講解，更是讓我看到瞭如何用有限的單元去描述和控製無限的行為，這是一種思維上的飛躍。

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這本書最讓我贊賞的一點是，它沒有停留在理論的層麵，而是緊密地結閤瞭實際應用。書中不乏大量的實例分析，涵蓋瞭微處理器、存儲器、數模轉換器等各種典型的數字電路模塊，以及它們在通信、控製、計算機等領域的應用。當我讀到關於FPGA（現場可編程門陣列）的設計流程時，我更是感到興奮，仿佛看到瞭自己能夠親手設計和實現數字電路的未來。這種理論與實踐相結閤的模式，極大地激發瞭我學習的積極性，也讓我對數字電子技術的前景有瞭更深的認識。

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總而言之，《數字電子技術》這本書為我提供瞭一個堅實的數字電子技術基礎。它不僅讓我掌握瞭相關的理論知識，更培養瞭我分析問題和解決問題的能力。書中對細節的關注、對原理的深入挖掘、以及對實際應用的廣泛覆蓋，都讓這本書成為一本值得反復閱讀的經典之作。我相信，憑藉這本書打下的堅實基礎，我在未來學習更高級的數字係統設計和微電子技術時，將會更加得心應手。

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這本書的章節設置非常閤理，每一章都承接上一章的知識，形成一個完整的知識體係。從最初的邏輯門，到組閤邏輯電路，再到時序邏輯電路，最後深入到微處理器和數字係統設計，整個過程流暢而有條理。這種精心設計的學習路徑，極大地降低瞭學習的門檻，也讓我能夠有條不紊地吸收和消化知識。當我遇到難點時，書中提供的練習題也給瞭我很好的鞏固和檢驗機會，讓我能夠及時發現自己的不足並加以改進。

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我特彆喜歡書中關於錯誤檢測和糾正的章節。在數字係統中，數據的可靠性至關重要，而這本書則詳細介紹瞭如何利用奇偶校驗、海明碼等技術來保證數據的準確性。當我看到這些看似簡單的編碼如何能夠檢測齣甚至糾正傳輸過程中的錯誤時，我感嘆於人類智慧的精妙。這讓我意識到，數字電子技術不僅僅是關於邏輯和計算，更是關於如何保證信息的完整性和可靠性，這在現代社會的信息安全方麵具有極其重要的意義。

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我一直對那些能夠化繁為簡的精妙設計感到著迷，而《數字電子技術》恰恰滿足瞭我這份好奇心。書中關於組閤邏輯電路和時序邏輯電路的講解，簡直就像是一場精密的機械解構。它不僅告訴我們這些電路是如何工作的，更深入地剖析瞭它們背後的設計原理和優化方法。當我看到全加器、譯碼器、多路選擇器等基本單元的構建過程，以及如何將它們巧妙地組閤成更復雜的係統時，我仿佛看到瞭一個個微縮的計算機器在我的腦海中運轉。書中的例子往往貼近實際應用，讓我能夠更好地理解理論知識的價值。

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讓我印象深刻的是，這本書在講解復雜概念時，總能用非常直觀的比喻來輔助理解。比如，在解釋觸發器的工作原理時，作者將它比作一個“記憶單元”，能夠記住當前的狀態，並根據輸入信號的變化而改變。這使得我這個初學者能夠迅速抓住核心要點，而不會被過於專業的術語所睏擾。書中關於時序電路的講解，也充滿瞭類似的智慧，例如對計數器和移位寄存器的生動描繪，讓我覺得學習數字電子技術不再是枯燥的記憶，而是一種充滿趣味的探索。

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讀完這本書，我感覺自己仿佛打開瞭一扇通往全新世界的大門。以前，我隻是模糊地知道數字信號和模擬信號的區彆，但這本書讓我真正理解瞭數字信號是如何被處理、被轉換、被運算的。書中關於信號的時序、電平、以及它們如何編碼信息的講解，讓我對我們日常生活中無處不在的數字技術有瞭更深入的認識。特彆是關於數據傳輸和編碼的章節，讓我瞭解到信息是如何被安全高效地在數字世界中流通的，這對於我理解互聯網和通信技術都非常有幫助。

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初次接觸這本書，給我最深刻的印象便是其嚴謹的邏輯性和循序漸進的編排。它並非簡單地羅列概念，而是像一位經驗豐富的老師，耐心地引導著讀者一步步深入數字電子技術的殿堂。從最基礎的二進製數製和邏輯門開始，書中對每一個概念的解釋都力求清晰易懂，輔以大量的圖例和錶格，將抽象的理論具象化，使得初學者也能輕鬆入門。特彆是關於邏輯代數和布爾錶達式的部分，書中提供瞭非常詳盡的推導過程和化簡技巧，讓我這個之前對此類問題感到頭疼的人，也能豁然開朗，找到解決問題的思路。

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