Electronic Communication Systems

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出版者:Thomson Learning
作者:Blake, Roy
出品人:
页数:864
译者:
出版时间:2001-10
价格:$ 336.68
装帧:HRD
isbn号码:9780766826847
丛书系列:
图书标签:
  • 通信原理
  • 无线电技术
  • communication
  • 电子通信
  • 通信系统
  • 电子工程
  • 信号处理
  • 无线通信
  • 模拟电路
  • 数字电路
  • 通信原理
  • 微波技术
  • 信息技术
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具体描述

Now in its second edition, Electronic Communications Systems provides electronics technologists with an extraordinarily complete, accurate, and timely introduction to all of the state-of-the-art technologies used in the communications field today. Comprehensive coverage includes traditional analog systems, as well as modern digital techniques. Extensive discussion of today's modern wireless systems- including cellular, radio, paging systems, and wireless data networks- is also included. In addition, sections on data communication and the internet, high-definition television, and fiber optics have been updated in this edition to enable readers to keep pace with the latest technological advancements. A block-diagram approach is emphasized throughout the book, with circuits included when helpful to lead readers to an understanding of fundamental principles. Instructive, step-by-step examples using MultiSIM, in addition to those that use actual equipment and current manufacturer's specifications, are also included. Knowledge of basic algebra and trigonometry is assumed, yet no calculus is required.

《现代通信技术导论:从基础理论到前沿应用》 内容提要 本书旨在为读者提供一个全面且深入的现代通信系统的概念框架和技术剖析,内容涵盖了从基础的信号与信息论到当前最热门的无线通信标准和未来发展趋势。本书结构清晰,理论推导严谨,同时注重与实际工程应用的结合,力求搭建一座连接理论知识与工程实践的坚实桥梁。全书共分为六个主要部分,共计十八章。 第一部分:通信系统的基本原理与信号处理基础 (第 1-4 章) 本部分奠定了整个通信技术学习的理论基石。 第 1 章:信息论与信源编码 本章首先引入了信息论的基本概念,包括信息的度量——熵(Entropy)及其性质。详细探讨了自信息、互信息以及信道容量的概念,重点分析了香农-哈特利定理(Shannon-Hartley Theorem)在信道容量计算中的核心地位。随后,内容转向信源编码,深入讲解了无损压缩和有损压缩技术。重点剖析了霍夫曼编码(Huffman Coding)的构建过程、行程长度编码(RLE)以及算术编码的原理。对于有损编码,则引入了量化理论,包括均匀量化和非均匀量化(如 $mu$-律和 A-律的原理),并讨论了预测编码(如 DPCM)在降低冗余信息中的作用。 第 2 章:信道编码与纠错理论 本章专注于克服传输信道中噪声和干扰对信息可靠性的影响。系统地介绍了信道编码的基本模型和性能指标,如编码增益和纠错能力。详细阐述了代数编码方法,包括线性分组码(Linear Block Codes)的构造、校验矩阵的设计以及最小距离与汉明界。重点剖析了循环冗余校验码(CRC)的原理和校验多项式的选择。在性能更优的迭代编码方面,深入讲解了卷积码(Convolutional Codes)的编码器结构、状态图、树状图以及维特比译码(Viterbi Algorithm)的实现步骤。此外,本章还对现代高性能编码,如里德-索罗门码(Reed-Solomon Codes)和 LDPC 码(Low-Density Parity-Check Codes)的基本思想进行了概述。 第 3 章:调制技术与信号表示 本章聚焦于如何将数字信息有效地映射到物理载波信号上,这是实现有效传输的关键步骤。系统地分析了模拟调制(AM, FM, PM)的原理和局限性,并着重于数字调制技术。详细讲解了数字基带传输,包括脉冲成形、奈奎斯特准则以及限制码间串扰(ISI)的方法。在数字带通传输方面,深入分析了载波调制技术,包括振幅键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK),特别是 BPSK、QPSK 的星座图、频谱特性和误码率性能分析。高阶调制如 M-ary QAM(如 16-QAM, 64-QAM)的原理、功率效率和频谱效率的权衡也被详细讨论。 第 4 章:最优接收与噪声分析 本章探讨在存在随机噪声的信道中,如何设计出最佳接收机以最大化接收的准确性。首先,对加性高斯白噪声(AWGN)的统计特性进行了严谨的数学描述。随后,推导并分析了相干解调和非相干解调的原理和性能差异。核心内容是匹配滤波器(Matched Filter)的设计、实现及其在最大化信噪比(SNR)中的作用。基于匹配滤波器的输出,系统地推导了不同调制方式(如 BPSK, QPSK)下的判决准则和误码率(BER)公式。本章还对接收机中的同步问题,包括载波恢复和时钟恢复的基本方法进行了初步介绍。 第二部分:多址接入与多用户系统 (第 5-6 章) 本部分关注如何在共享的通信资源中有效地管理多个用户。 第 5 章:多址接入技术 详细对比和分析了主要的共享资源技术。深入讲解了频分多址(FDMA)的原理及其在模拟系统中的应用。重点剖析了时分多址(TDMA)的时隙同步和帧结构,以及码分多址(CDMA)的核心技术——扩频通信(Spread Spectrum)。CDMA 部分详细解释了伪随机噪声序列(PN 序列)的生成、扩频增益的计算,以及多址干扰(MAI)的抑制原理。最后,讨论了正交频分多址(OFDMA)作为下一代技术的基础原理。 第 6 章:多用户检测与干扰抑制 本章探讨了在多用户系统中,接收端如何处理来自其他用户的干扰。介绍了传统的基于判决反馈的干扰消除技术(DFE)。核心内容聚焦于迫定制导语境检测(MMSE Detector)的设计,对比了线性检测和非线性检测(如串行干扰消除 SIC)在性能和复杂度上的取舍。对于 CDMA 系统,着重分析了基于正交性的检测方法。 第三部分:数字通信的进阶技术 (第 7-9 章) 本部分深入探讨了提高频谱效率和抗干扰能力的关键技术。 第 7 章:扩展频谱通信与抗干扰 扩展频谱技术是现代通信的基石之一。本章首先详细解析了直接序列扩频(DSSS)和跳频扩频(FHSS)的实现细节。深入探讨了扩频序列的选择标准(如 Gold 序列、Walsh-Hadamard 序列)及其自相关/互相关特性。讨论了抗干扰(Anti-Jamming)通信中的关键技术,包括序列的选择、干扰的统计模型以及接收端对特定干扰模式的检测与应对策略。 第 8 章:正交频分复用 (OFDM) 技术 OFDM 是高速率数据传输的核心。本章详细介绍了 OFDM 的基本原理,即如何通过 IFFT/FFT 将一个宽带信道分解为多个正交的窄带子载波。深入分析了循环前缀(CP)在消除码间串扰和实现载波间干扰(ICI)抑制中的关键作用。本章还讨论了 OFDM 系统中的信道估计、同步技术(包括频率同步和时间同步)以及在实际系统(如 Wi-Fi, LTE)中的应用挑战。 第 9 章:自适应均衡技术 针对时变和频率选择性衰落信道导致的严重 ISI 问题,本章系统地讲解了自适应均衡器。详细推导了线性均衡器(如迫零 ZF 和最小均方误差 MMSE 均衡器)的自适应算法,特别是最小均方误差(LMS)算法和递归最小二乘(RLS)算法的收敛性、性能和复杂度分析。此外,也引入了判决反馈均衡器(DFE)的结构和优势。 第四部分:无线信道建模与传播 (第 10-12 章) 本部分着重于理解电磁波如何在真实环境中传播,并建立准确的信道模型。 第 10 章:电磁波传播基础 回顾了电磁波的基本传播理论,包括自由空间传播模型、反射、折射、衍射和散射等基本物理现象。详细分析了平面波和球面波的特性。重点介绍了路径损耗的计算方法,包括 Friis 传输公式的适用条件和局限性。 第 11 章:衰落信道建模 这是理解无线通信性能的关键。本章详细分析了不同传播环境下的信道特性。针对多径效应,引入了时延扩展(Delay Spread)和相干带宽的概念。深入讲解了快衰落(Rayleigh Fading)和慢衰落(Rician Fading)的概率密度函数(PDF)及其应用场景。对平坦衰落和频率选择性衰落的判别标准进行了详细阐述。 第 12 章:多天线系统与信道容量 引入了多输入多输出(MIMO)系统的概念,分析了空间复用和分集增益的潜力。详细介绍了晴空信道容量(Shannon Capacity)在多天线配置下的提升,包括空间复用(Spatial Multiplexing)和发送分集(Transmit Diversity)的基本结构和性能优势。 第五部分:先进的无线通信系统 (第 13-15 章) 本部分将理论知识应用于现代主流的无线通信标准。 第 13 章:蜂窝移动通信系统演进 系统回顾了从 1G 到 4G 的技术演进历程。重点分析了 2G (GSM) 中的 TDMA/FDMA 架构,3G (WCDMA) 中的扩频和软切换技术。深入剖析了 4G LTE 系统,包括其基于 OFDMA 的下行链路和 SC-FDMA 的上行链路的结构、子帧划分、资源块分配以及核心网(EPC)的基本交互。 第 14 章:5G 新空口(NR)关键技术 详细介绍了第五代移动通信(5G)的增强特性。重点讲解了 5G NR 的帧结构设计、灵活的子载波间隔(SCS)选择,以及在毫米波(mmWave)频段面临的挑战和解决方案(如波束赋形 Beamforming 的原理)。讨论了 5G 在提升容量、超低延迟(URLLC)和海量物联网连接(mMTC)方面的设计目标。 第 15 章:卫星通信系统 本章关注地球同步轨道(GEO)、中地球轨道(MEO)和低地球轨道(LEO)卫星通信系统的设计特点。讨论了卫星链路预算的建立、跨频带干扰的抑制、多址接入方案在卫星中的应用,以及星地链路中的多普勒频移补偿技术。 第六部分:现代通信系统中的关键处理技术 (第 16-18 章) 本部分涵盖了确保系统鲁棒性和效率的实现层技术。 第 16 章:同步技术与载波恢复 详细分析了通信系统中定时同步(位同步/符号同步)和载波频率同步的必要性。重点讲解了基于锁相环(PLL)的载波恢复技术,包括 Costas 环路和 Gardner 算法在 BPSK/QPSK 系统中的应用。讨论了 OFDM 系统中精确频率同步的挑战和基于循环相关或导频信号的解决方案。 第 17 章:数字信号处理在通信中的应用 本章连接了 DSP 理论与通信系统。重点讨论了数字滤波器的设计(FIR 和 IIR),包括窗函数法和频率采样法。详细介绍了离散傅里叶变换(DFT)及其快速算法(FFT)在 OFDM、频谱分析和均衡器实现中的核心地位。 第 18 章:通信系统的性能仿真与评估 本章指导读者如何使用仿真工具(如 MATLAB/Simulink)来验证通信系统的性能。阐述了蒙特卡洛仿真方法的建立步骤,包括系统模型的搭建、随机噪声的生成、BER 性能曲线的绘制,以及如何对比理论性能与仿真结果,从而评估不同编码、调制和均衡方案的实际效果。 本书内容深度适中,理论与实践紧密结合,是通信工程、电子信息工程、或相关领域研究生及高级工程师的理想参考教材或自学资料。

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读后感

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用户评价

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这本书的排版和字体选择,给人一种清晰、易读的感觉,这让我对即将阅读的内容充满了信心。我一直对通信系统的“抗干扰”能力非常关注,毕竟现实世界中的电磁环境非常复杂。这本书是否会深入探讨通信系统中常见的干扰源,例如来自其他电子设备的电磁辐射、大气噪声,以及人为的噪声?我希望它能够介绍各种抑制和对抗干扰的技术,比如屏蔽、滤波、差分信号传输,以及更高级的信号处理技术。书中对噪声系数(Noise Figure)的定义和计算,是否会进行详细的讲解?它如何解释接收端的灵敏度问题,以及在弱信号环境下如何有效地接收信息?我期待这本书能够为我揭示,通信系统是如何在充满噪声和干扰的环境中,仍然能够保持信号的完整性和可靠性。我希望它能让我明白,那些我们视为理所当然的稳定通信,背后是无数工程师在与各种“杂音”进行不懈的斗争,并通过精妙的设计,将我们想要的信息“提炼”出来。

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这本书的封面设计倒是挺有意思的,采用了一种比较抽象的电路图风格,颜色搭配也比较沉稳,第一眼看上去就给人一种专业、严谨的感觉。我当初选择这本书,也是被它名字吸引,Electronic Communication Systems,听起来就涵盖了现代通信的方方面面。虽然我并非这个领域的专家,但平日里对科技发展,尤其是信息传播方式的变化一直充满好奇。这本书究竟能带我进入一个怎样的世界,让我对无线电波、光纤通信,乃至于我们日常使用的手机、网络,有更深入的理解,这是我最期待的。它是否能将那些复杂的原理,用一种相对易懂的方式呈现出来?我希望它不仅仅是一本堆砌公式和理论的教科书,而更像是一次引人入胜的探索之旅,带领我逐步揭开电子通信神秘的面纱,理解它们是如何跨越时空的界限,将信息准确无误地传递到世界每一个角落的。这本书的厚度也让我觉得内容肯定很充实,我希望它能够给我带来足够多的知识储备,让我能够更加自信地去讨论这些话题,甚至在某些方面能够有独到的见解。我更希望它能拓展我的视野,让我意识到,我们习以为常的通信方式背后,蕴含着多么精妙的设计和多少代工程师的心血。

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这本《Electronic Communication Systems》的封面设计,给人的第一感觉就是专业而有分量,让我对它的内容有了很高的期待。我一直对通信系统中的“多路复用”技术感到非常好奇,它到底是如何做到让一条通信链路承载多个信号的?这本书是否会详细介绍时分多路复用(TDM)、频分多路复用(FDM)以及码分多路复用(CDM)等技术?我希望它能够解释这些技术的基本原理,以及它们各自的优缺点和适用场景。例如,在电话系统和互联网中,这些多路复用技术是如何被应用的?书中对光纤通信中波分多路复用(WDM)的介绍是否会深入,并阐述其如何大大提高光纤的传输容量?我期待这本书能够帮助我理解,通信系统是如何在有限的传输介质上,实现信息传输效率的最大化。我希望它能让我明白,为什么我们可以通过一条网线,同时进行下载、观看视频、玩在线游戏,而不会出现严重的干扰。我期待它能带领我进入一个关于“共享”与“高效”的通信世界,理解多路复用技术在其中扮演的关键角色。

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拿到这本《Electronic Communication Systems》后,我怀着一种既期待又有点忐忑的心情翻开了它。我对通信领域一直有着浓厚的兴趣,特别是随着5G、Wi-Fi 6等新技术的不断涌现,更是让我对背后的技术原理充满好奇。我希望这本书能够深入浅出地讲解这些前沿技术所依赖的基础原理,例如,它是否会详细阐述数字调制技术,如QPSK、QAM,以及它们在提高频谱利用率方面的优势?或者,它对误差纠正编码的介绍是否会涉及到LDPC码、Turbo码等现代高效编码方案,并解释它们是如何大幅降低误码率的?我很期待书中能够提供一些具体的案例分析,展示这些理论如何在实际通信系统中得到应用,比如在手机通信、卫星通信或者光纤通信中的具体实现。如果书中能够配以高质量的图表和示意图,那就更好了,这对于理解复杂的信号流程和系统架构非常有帮助。我希望这本书能够给我带来一种“豁然开朗”的感觉,让我能够将那些晦涩的术语和公式,与现实世界中的通信设备联系起来,从而更深刻地理解它们的工作原理。我希望它能帮助我理解,究竟是什么让我们的信息能够如此快速、可靠地传递,并且在不断变化的环境中保持稳定。

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这本书的封面设计,给我一种很“硬核”的感觉,充满了科技感,也让我对接下来的阅读内容充满了期待。我一直在思考,这本书是如何去构建一个关于电子通信系统的完整图景的。它是否会从最基本的电磁波理论出发,然后逐步过渡到信号的产生、传输、接收和处理的各个环节?我希望它能够详尽地介绍各种通信媒介,例如同轴电缆、光纤,以及自由空间传输的特性和优缺点,并分析它们在不同应用场景下的适用性。书中对天线理论的讲解是否会涉及不同类型的天线,比如偶极子天线、八木天线,以及它们的设计原理和性能指标?我特别希望能了解,在复杂的电磁环境中,如何设计出高效且抗干扰能力强的天线系统。这本书能否帮助我理解,为什么不同的通信系统会采用不同的传输方式,以及这些选择背后所依据的物理原理和工程权衡。我期待它能让我明白,从一个简单的电话信号到一个复杂的互联网数据包,是如何在无数的设备和媒介之间穿梭,最终到达目的地。我希望它能带我领略到电子通信工程的宏大与精妙,理解其在现代社会中的基础性作用。

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拿到这本书,它的分量就给我一种“干货满满”的预感。我一直对通信的“可靠性”和“效率”这两个概念非常着迷,这本书是否会在这方面提供深入的探讨?我希望它能够解释,在信息传输过程中,我们如何衡量通信系统的性能,比如信息传输速率、误码率、信噪比等关键指标,以及它们之间的相互关系。书中对信道容量的理论分析,例如香农-哈特利的公式,是否会进行详细的阐述和应用?我更希望能了解,在实际的通信系统中,我们是如何通过各种技术手段来逼近这些理论极限的。例如,如何通过提高信噪比来增加传输速率,或者如何通过更先进的编码技术来降低误码率。这本书能否让我理解,为什么在通信设计中,总是在可靠性和效率之间进行权衡和取舍?我期待它能够给我提供一种“优化思维”,让我理解,通信系统的设计不仅仅是实现功能,更是关于如何在有限的资源下,实现最佳的性能。我希望它能让我看到,通信工程师是如何运用数学和物理学的原理,去解决现实世界中复杂的技术难题的。

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我注意到这本书的装帧,采用了一种比较考究的纸张和印刷工艺,这让我觉得它在内容呈现上也应该会相当用心。我对通信系统的整体架构一直很感兴趣,这本书能否为我勾勒出完整的通信链路,并深入讲解每一个组成部分的功能和原理?我希望它会详细介绍发送端和接收端的信号处理流程,比如放大器、滤波器、混频器等器件的作用,以及它们如何协同工作来完成信号的调制和解调。书中对基带信号和射频信号的处理是否会有清晰的区分和讲解?我尤其想了解,为什么我们需要将基带信号调制到射频信号上进行传输,以及这其中的技术细节和工程考量。它会不会像一个拆解大师,将一个复杂的通信系统分解成易于理解的模块,然后逐一进行剖析?我希望这本书能够帮助我建立起对通信系统“全景式”的认知,理解它们是如何从无到有地构建起来,并且如何在复杂的现实世界中稳定运行。我期待它能让我明白,那些我们每天都在使用的通信技术,背后究竟经历了怎样严谨的设计和精密的计算。

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这本书的封面风格,给我的第一印象是专业、严谨,所以我对它在内容上的深度和准确性有着很高的期待。我一直对现代通信技术中的“编码”和“解码”环节感到好奇,特别是它们是如何确保信息在传输过程中的完整性和准确性的。这本书是否会详细介绍各种信源编码和信道编码技术?例如,它对信源编码的讲解是否会涉及霍夫曼编码、算术编码等,以及它们如何在不损失太多信息的情况下,压缩数据?对于信道编码,我希望它能深入讲解纠错码的原理,比如循环冗余校验(CRC)、汉明码,以及更复杂的卷积码、里德-所罗门码,并且解释它们是如何检测和纠正传输过程中产生的错误。我希望书中能通过清晰的例子,说明这些编码技术是如何在实际通信系统中发挥作用的,例如在DVD、CDMA通信或者卫星通信中。我期待这本书能够帮助我理解,通信系统不仅仅是信号的传输,更重要的是对信息的“理解”和“保护”。我希望它能让我明白,那些看似微不足道的“比特”是如何被巧妙地编码和解码,从而确保我们接收到的信息是准确无误的。

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我收到这本书的时候,包装很严实,打开后首先映入眼帘的是它扉页上简洁的排版和清晰的字体,这让我对阅读体验有了初步的好感。这本书的内容,我感觉它在讲解电子通信的基石方面做得非常扎实,从最基础的信号理论、调制解调技术,到更高级的信道编码、纠错机制,似乎都有涉及。我尤其感兴趣的是它如何解释信息在传输过程中会遇到的各种干扰和衰减,以及通信系统是如何通过各种巧妙的设计来克服这些挑战的。比如,书中对噪声的分类和影响机制的描述,以及各种滤波技术如何净化信号,这些都让我觉得非常实用和有趣。它会不会像一位循循善诱的老师,一步步地引导我理解那些抽象的概念,比如傅里叶变换在信号分析中的作用,或者香农定理对于信息传输速率的理论极限的阐述。我希望这本书能够帮助我建立起一个完整的知识框架,让我不再是零散地了解一些通信技术,而是能够将它们串联起来,形成一个有机的整体。这本书在理论深度和应用广度之间,找到了一个怎样的平衡点,这对我来说至关重要。我更想知道,它是否能让我领略到通信工程的魅力,感受到设计一个稳定、高效的通信系统的挑战与成就感。

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我拿到这本书的时候,它给我一种“厚重”的感觉,预示着内容会非常详实。我一直对无线通信和移动通信的快速发展感到惊叹,这本书是否会在这方面提供深入的解析?我希望它能讲解无线电波的传播特性,例如反射、折射、衍射等现象,以及它们对信号传输造成的影响。书中对多径效应和衰落的描述是否会详细,并介绍相应的对抗技术,如分集技术、均衡技术?我特别感兴趣的是,它如何解释手机信号在不同环境下(例如室内、室外、隧道中)的质量差异,以及通信基站是如何协同工作的。它是否会介绍蜂窝网络的基本原理,例如小区分割、频率复用,以及它们如何实现大规模用户的同时通信?我期待这本书能够为我揭示,为什么我们能够随时随地进行语音通话和数据传输,并且在移动过程中信号也能保持相对稳定。我希望它能让我领略到无线通信设计的复杂性与精妙性,理解那些隐藏在我们口袋里的通信设备背后,是怎样一套庞大而高效的系统在支撑着。

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书很一般,死贵,内容不是特别通俗易懂

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