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页数:380

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出版时间:1970-1

价格:39.00元

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isbn号码:9787111240051

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图书标签:

• 通信原理
• 信号与系统
• 模拟通信
• 数字通信
• 调制解调
• 信道编码
• 信息论
• 无线通信
• 通信系统
• 高等数学

好的，以下是为您构思的一份图书简介，主题暂定为《数字信号处理与现代通信系统设计》，内容详实，力求自然流畅： --- 图书简介：《数字信号处理与现代通信系统设计》 ISBN 暂定：978-7-123456-78-9 出版社： 科技文献出版社（虚拟） 定 价： 98.00 元 开本： 16 开 / 720 页 --- 导言：跨越物理限制，重塑信息流动的基石 在信息爆炸的时代，通信不再是简单的信息传递，而是对效率、可靠性、安全性和频谱资源优化的高度工程化挑战。随着摩尔定律的持续演进和高速数据需求的爆发式增长，传统的基于模拟理论的通信方法已然触及瓶颈。现代通信系统的核心竞争力，日益聚焦于如何利用强大的计算能力和精妙的算法设计，将信息处理的战场从连续域彻底迁移至离散数字域。 《数字信号处理与现代通信系统设计》正是应运而生的一部深度聚焦于这一转型与融合的专业著作。本书旨在为高等院校信息工程、电子科学与技术专业的学生、研究生，以及奋战在通信设备研发、系统集成和算法优化领域的工程师，提供一套全面、系统且富有实践指导意义的技术蓝图。我们深知，理解现代通信系统，必须同时精通“信号如何被有效采样、量化、编码”，以及“这些数字化的信号如何通过复杂的信道，最终被精准恢复”。 本书超越了对单一通信理论基础的罗列，而是将数字信号处理（DSP）的技术框架，作为理解和实现现代高性能通信系统的核心工具，进行深度剖析和无缝集成。 --- 第一篇：数字信号处理的基石与工具箱（DSP Core） 本篇致力于夯实读者对数字信号处理基础理论的掌握，为后续的通信应用打下坚实的基础。我们摒弃了过于抽象的纯数学推导，转而强调概念的物理意义和算法的工程实现。 1. 离散时间信号与系统基础： 从采样定理的严谨性出发，深入探讨了量化误差对信息质量的影响，并详细阐述了有限精度运算在实际处理器中的局限性。我们引入了“高效的窗口函数设计”作为处理非周期信号的实用技巧。 2. 离散傅里叶变换（DFT）与快速算法： DFT的原理剖析是本篇的重点。着重讲解了FFT（快速傅里叶变换）的结构、不同算法（如Cooley-Tukey、Prime-Factor）的适用场景与计算复杂度对比。特别针对通信中的“频率分析”和“频谱泄漏”问题，提供了大量的实例和规避策略。 3. 数字滤波器设计与实现： 这一部分细致区分了IIR（无限脉冲响应）和FIR（有限脉冲响应）滤波器的设计哲学。对于FIR滤波器，本书详细介绍了窗函数法、频率取样法和Parks-McClellan算法（最小均方误差法），并提供了如何在FPGA或DSP芯片上实现这些滤波器的流水线化结构。对于IIR滤波器，则着重分析了双线性变换法及其在实际系统中的稳定性考量。 4. 非平稳信号处理： 认识到通信信道特性会随时间变化，本书引入了短时傅里叶变换（STFT）和小波变换（Wavelet Transform）的基本概念，探讨它们在信道瞬态特性监测中的应用潜力。 --- 第二篇：从基带到射频的数字基带处理（The Digital Front-End） 本篇将DSP工具箱应用于现代通信系统的核心——基带信号的构建与处理。这是确保信息正确传输的第一道防线。 5. 信源编码与信道编码的融合： 详细介绍了现代高效信源编码（如LPC、基于变换的编码）的原理，并将其与信道编码策略相结合。重点讲解了线性分组码（如汉明码、BCH码）的代数结构，并用大量篇幅阐述了Turbo码和LDPC码的迭代译码原理、低密度校验矩阵的构造优化，以及其在5G等前沿系统中的性能优势。 6. 数字调制技术精讲： 本章系统地对比了ASK, FSK, PSK, QAM等调制方式的功率谱密度、带外辐射和抗干扰能力。重点突出了M-ary QAM的设计与星座图的优化，以及GMSK（高斯滤波的MSK）在时域的平滑性优势。同时，深入探讨了多载波技术（OFDM）的原理，包括循环前缀（CP）的引入、DFT/IDFT的实现，以及对载波间干扰（ICI）和时钟同步的数字补偿方法。 7. 同步技术与信道均衡： 在数字通信中，定时、频率和相位同步是实现解调的前提。本书详细分析了基于Gardner定时同步器、Costas 锁相环等经典算法的数字实现。针对多径衰落信道带来的码间串扰（ISI），提供了迫零（ZF）均衡器、最小均方误差（MMSE）均衡器的推导和收敛性分析。 --- 第三篇：高级系统架构与算法实现（Advanced Architectures and Implementation） 本篇聚焦于如何将理论转化为实际可运行的高性能系统，这是本书区别于纯理论教材的关键所在。 8. 软件定义无线电（SDR）与硬件加速： 讨论了现代通信系统硬件平台的演进，从传统的专用ASIC到基于FPGA/GPU的软件无线电架构。详细分析了直接数字频率合成器（DDS）的工作原理，以及在FPGA上实现高性能IIR滤波器的定点运算优化策略，包括溢出处理和舍入噪声的控制。 9. 智能检测与自适应技术： 引入了现代通信系统的“感知”能力。系统阐述了最大似然序列估计（MLSE）的Viterbi算法在解调器中的应用。更进一步，深入讲解了自适应均衡器的LMS（最小均方）和RLS（递归最小二乘）算法的收敛速度与计算复杂度的权衡，以及它们在动态变化的信道环境中的鲁棒性。 10. MIMO与空间复用基础： 鉴于多天线技术是提升系统容量的关键，本章对MIMO系统进行了深入的数字层设计探讨。分析了空时码（STBC）的编码结构，并详细剖析了迫零（ZF）和最小均方误差（MMSE）预编码技术的数字实现流程，以及其对信道状态信息（CSI）获取精度的依赖性。 --- 适用对象： 信息与通信工程、电子信息专业本科及研究生。 从事基带芯片、DSP算法、射频前端设计和系统集成开发的工程师。 准备相关专业资格认证（如通信工程师、软件无线电工程师）的专业人士。 本书特色： 1. 理论与实践的深度融合： 每项核心算法都附带MATLAB/Python仿真案例或伪代码描述，便于读者理解其在工程中的具体表现。 2. 强调系统级思维： 贯穿全书的视角是“数字信号如何在系统链路中无缝衔接”，而非孤立地讨论单个模块。 3. 聚焦前沿技术： 对LDPC/Turbo码、OFDM的深入分析，以及MIMO的基础数字处理，确保内容与当前主流标准接轨。 通过系统学习本书内容，读者将不仅能理解现代通信的“为什么”，更能掌握如何利用数字信号处理的强大工具箱，去设计、分析和实现下一代高性能、高容量的通信系统。

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**评价一** 最近读完的这本《数字信号处理导论》确实让人耳目一新，作者在处理复杂的理论问题时，展现出一种近乎“庖丁解牛”的功力。书中对傅里叶变换、Z变换的讲解深入浅出，尤其是在介绍快速傅里叶变换（FFT）算法的推导时，不仅仅停留在数学公式的堆砌，而是巧妙地结合了实际应用的场景，比如音频压缩和图像滤波，让那些原本抽象的数学概念瞬间变得鲜活起来。我印象最深的是关于线性调频（LFM）信号处理那一章节，作者用清晰的图示和简洁的语言，将时域和频域的相互作用描绘得淋漓尽致。对于初学者而言，这本书的优点在于它构建了一个非常坚实的理论基础，同时又提供了足够的工程实践案例来巩固理解。唯一的遗憾或许是，在某些高级应用，比如自适应滤波器的深度挖掘上，篇幅略显不足，但总体来说，它绝对是信号处理领域一本值得反复研读的佳作，为我后续深入学习奠定了不可动摇的地基。

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**评价二** 不得不提《电磁波传播与天线设计》，这本书的结构安排极具匠心。它不像许多同类教材那样，上来就抛出麦克斯韦方程组让人望而却步，而是从更直观的波动的概念入手，循序渐进地引导读者进入电磁场的殿堂。我特别欣赏作者在阐述惠更斯原理时所采用的类比手法，那种将复杂的波前演化过程比拟为水波扩散的描述，极大地降低了理解门槛。而关于天线部分，作者对偶极子天线和喇叭天线的辐射特性分析得极为透彻，特别是那几张关于方向图和增益的对比图，简直是教科书级别的可视化范例。书中穿插的几个“陷阱与澄清”的小栏目，精准地指出了学生常犯的错误点，避免了走弯路。这本书的语言风格非常凝练，没有太多冗余的叙述，每一句话似乎都带着明确的目的性，读起来效率极高，简直是工程硕士们的案头必备宝典。

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**评价四** 《随机过程在通信中的应用》这本书，坦白讲，一开始我以为会是一本枯燥的数学专著，但事实证明我错了。作者的叙事方式充满了动态感，他把随机过程看作是描述通信系统中“不确定性”和“变化”的工具，而非纯粹的数学游戏。书中对高斯白噪声的建模和分析，简直是信道建模的范本，如何用维纳过程来描述噪声的累积效应，被讲解得如同在绘制一幅动态的河流图景。最让我拍案叫绝的是关于马尔可夫链在分组交换网络中的应用章节，作者巧妙地将理论与排队论结合起来，分析了数据包的延迟分布。这本书的语言节奏感很强，它会先提出一个工程中的模糊问题，然后逐步引入必要的随机过程工具去精确“捕捉”它，这种“问题驱动”的教学法，极大地激发了阅读的兴趣，让我感觉不是在学数学，而是在习得一种分析复杂随机现象的强大思维武器。

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**评价三** 我最近翻阅了《现代通信系统原理精要》，这本书的特点在于其极强的“系统化”视角。它没有纠缠于单个模块的细节，而是着眼于整个通信链路的构建和优化。书中对香农定理的阐述，简直是点睛之笔，它不是简单地罗列公式，而是通过一个生动的“信息黑箱”模型，清晰地解释了信道容量的物理意义和限制所在，让我深刻体会到信息论的强大约束力。关于调制解调部分，相移键控（PSK）和正交幅度调制（QAM）的性能比较分析，做得非常到位，图表清晰地展示了不同调制方式在同等带宽下的功率效率差异，这对于进行实际系统设计至关重要。这本书的风格偏向于理论指导实践，文字中透着一股严谨的学者风范，但其目的性极强，旨在快速搭建起读者对现代通信架构的宏观认知框架，非常适合需要快速掌握系统架构的工程师。

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**评价五** 这本《信息论与编码技术实践指南》无疑是近年来少有的能将理论深度与工程实用性完美结合的教材。它在基础信息论（熵、互信息）的讲解上保持了应有的精度，但其真正的价值在于后半部分对纠错码的深入剖析。作者对循环冗余校验（CRC）的生成多项式解释得极其细致，特别是它如何高效地检测突发错误，这一点在工程实现中至关重要。更令人称赞的是，书中详尽介绍了卷积码和Turbo码的译码算法，例如维特比算法的蝶形运算过程，配有详细的流程图，让人能一目了然地看出译码器内部的逻辑流转。与市面上很多只停留在公式介绍的教材不同，这本书提供了大量的伪代码和Matlab实现思路，真正做到了“授人以渔”，让读者可以迅速地将编码理论转化为可运行的程序模块，是每一个致力于提升信道编码性能的研发人员不可或缺的工具书。

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