扩展频谱通信 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:200

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出版时间:2008-11

价格:22.00元

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isbn号码:9787563518647

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• 扩展频谱
• 扩频通信
• 通信原理
• 无线通信
• 信息论
• 信号处理
• 调制解调
• 抗干扰通信
• 现代通信
• 数字通信

《信号的舞蹈：通信调制解调的艺术》 在这本书中，我们将一同踏上探索信息如何在无线世界中翩跹起舞的旅程。本书聚焦于通信调制解调的核心技术，深入剖析信号如何被“包装”并“解译”，以实现高效、可靠的通信。我们并非简单罗列枯燥的公式，而是力求用清晰的语言、生动的比喻，带领读者理解信号调制解调的内在逻辑与艺术。 第一篇：信号的本质与编码的奥秘 在深入调制解调之前，我们首先需要理解信息的载体——信号。本书将从基础出发，探讨模拟信号和数字信号的特性，以及它们在不同通信场景下的应用。我们将了解什么是波形，频率、振幅、相位这些基本属性如何承载信息，以及它们在信号传输中的重要性。 随后，我们将进入信息的“编码”环节。为何需要编码？如何将人类可理解的信息转化为机器可识别的数字信号？本书将详细介绍各种编码技术，从简单的二进制编码到更复杂的信源编码，如霍夫曼编码和算术编码。我们会探讨这些编码方式如何压缩数据，减少冗余，从而提高传输效率。同时，我们也会介绍信道编码，例如汉明码、卷积码和里奇码，它们如何在信号传输过程中抵御噪声和干扰，确保信息的完整性。本书将揭示编码如同为信息披上一层“防护服”和“压缩衣”，使其能够安全、经济地穿越无形的信道。 第二篇：调制——信号的“变身术” 当信息被编码成数字信号后，它们还不能直接在空气中传播。这时，就需要“调制”技术，将这些数字信号“嫁接”到高频的载波信号上。本书将详细介绍主要的调制方式，并深入分析它们的原理、优缺点以及适用场景。 幅度调制 (AM)： 这是最早也是最直观的调制方式之一。我们将理解如何通过改变载波的幅度来表示数字信号的0和1。我们会探讨AM的简单性，但也揭示其易受噪声干扰的弱点。 频率调制 (FM)： 与AM不同，FM通过改变载波的频率来传递信息。本书将阐述FM的原理，以及它为何在广播等领域能够提供更清晰的音质。我们会分析FM的抗噪声能力，并解释其为何在某些应用中比AM更受欢迎。 相位调制 (PM)： 相位调制是FM的一种变体，通过改变载波的相位来编码信息。我们将深入理解PM的数学模型，并探讨它与FM之间的联系和区别。 多载波调制 (OFDM)： 随着数据传输速率的不断提高，OFDM技术应运而生。本书将详细介绍OFDM的核心思想：将高速数据流分割成多个低速数据流，并在多个正交的子载波上同时传输。我们会分析OFDM的优势，例如抗多径衰落的能力，并揭示它在Wi-Fi、4G/5G等现代通信系统中的关键作用。 相干调制与非相干调制： 我们还将区分相干调制和非相干调制。相干调制要求接收端知道载波的相位信息，以实现精确的解调；而非相干调制则不需要。本书将分析这两种方式的实现复杂度和性能差异。 ASK, FSK, PSK, QAM： 除了上述基本的调制概念，本书还将深入介绍常见的数字调制方案，如幅度键控 (ASK)、频率键控 (FSK)、相位键控 (PSK) 和正交幅度调制 (QAM)。我们将详细解析不同阶数的QAM（如QPSK, 16QAM, 64QAM）如何通过组合幅度和相位来承载更多信息，以及它们在现代通信中的广泛应用。 第三篇：解调——信号的“身份识别” 在信号经过信道传输后，接收端需要将调制过的信号“还原”回原始的数字信息。这个过程就是“解调”。本书将逐一讲解与调制方式相对应的解调技术。 相干解调与非相干解调： 我们将再次回到相干与非相干的概念，详细阐述在接收端如何利用本地产生的载波（相干解调）或者不依赖载波相位信息（非相干解调）来恢复基带信号。 包络检波、鉴频器、鉴相器： 对于模拟调制，我们将解析包络检波在AM解调中的作用，以及鉴频器和鉴相器在FM和PM解调中的关键技术。 匹配滤波器与最佳接收机： 在数字信号解调中，匹配滤波器扮演着至关重要的角色。本书将深入探讨匹配滤波器的原理，以及它如何最大化接收信号的信噪比，从而实现最佳的判决。我们将介绍奈奎斯特准则，并分析如何在不同信道条件下设计最优的接收机。 相干解调的实现： 对于PSK和QAM等需要相干解调的调制方式，我们将深入探讨载波同步和相位恢复的技术，例如早期检测法、PLL（锁相环）等。 OFDM的解调： 我们还将详细讲解OFDM系统的解调过程，包括IFFT（反向傅里叶变换）的运用，以及如何补偿子载波间的干扰（ICI）。 第四篇：信道——信号的“挑战与应对” 信号在传输过程中，不可避免地会受到各种不利因素的影响，这些因素统称为“信道效应”。本书将分析这些信道效应，并介绍通信系统如何应对。 噪声： 我们将深入了解不同类型的噪声，如热噪声、散粒噪声等，它们如何叠加在信号上，影响信号的质量。 衰减： 信号在传播过程中会随着距离的增加而衰减，本书将探讨衰减的成因及其影响。 失真： 信道的非线性特性和频率选择性衰减会导致信号失真，本书将介绍这些失真现象，以及均衡器等技术如何进行补偿。 多径传播： 在无线通信中，信号会沿着多条路径传播，并发生反射、散射，从而导致多径效应，引发衰落和符号间干扰（ISI）。我们将详细分析多径效应的危害，并介绍分集技术、均衡技术以及OFDM等应对策略。 第五篇：通信系统中的调制解调 最后，本书将把前几篇的知识融会贯通，展示调制解调技术在现代通信系统中的实际应用。 蜂窝通信： 我们将解析2G、3G、4G、5G系统中采用的调制解调技术，如GMSK、QPSK、QAM、OFDM等，以及它们如何支持高速、大容量的移动通信。 无线局域网 (Wi-Fi)： 我们将探讨Wi-Fi标准中使用的调制解调技术，如DSSS、OFDM，以及它们如何实现室内的高速无线连接。 卫星通信与微波通信： 我们还将简要介绍调制解调在卫星通信和微波通信中的应用，以及它们所面临的独特挑战。 软件无线电 (SDR)： 随着技术的发展，软件无线电的出现极大地提高了调制解调技术的灵活性。本书将探讨SDR的概念，以及它如何通过软件实现各种调制解调算法。 《信号的舞蹈：通信调制解调的艺术》旨在为读者提供一个全面而深入的视角，理解信息如何在电磁波的海洋中自由穿梭，并最终抵达目的地。本书适合对通信原理感兴趣的工程师、学生以及任何想要了解无线世界运作方式的读者。我们相信，通过本书的学习，您将能够更深刻地体会到通信调制解调的精妙之处，感受信息传递的独特魅力。

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坦白说，我以前对扩频技术的理解非常肤浅，总觉得它就是把信号带宽变宽那么简单。然而，《扩展频谱通信》彻底颠覆了我的认知。这本书的结构安排极具匠心，它并没有一开始就抛出复杂的调制方式，而是从信息论和噪声理论的基础出发，构建了扩频技术存在的合理性。作者对不同扩频方案的性能指标对比，做得非常客观和量化，比如对系统容量、抗多径衰落能力的分析，都有详实的数据支撑。我尤其对其中关于自适应跳频（Adaptive FH）的内容印象深刻，它讲解了如何根据信道环境动态调整跳频序列，以躲避窄带干扰源，这在日益拥挤的频谱环境中具有极高的现实意义。书中对相关性和互相关性的数学描述，严谨而不失清晰，即便是涉及高维向量空间的运算，也能通过直观的几何解释来辅助理解。这本书的排版和图示设计也十分考究，大量的时域和频域波形图，让原本抽象的信号处理过程变得触手可及。它无疑是信号处理领域中，一本具有高度学术价值和工程实用性的杰作。

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这本《扩展频谱通信》简直是为那些渴望深入理解现代无线技术核心的工程师和研究人员量身定做的宝典。它没有流于表面地介绍概念，而是以一种极其严谨和系统的结构，带领读者一步步剖析了扩频技术背后的数学原理和物理实现。我尤其欣赏作者在讲解伪随机噪声（PN）序列生成与特性时所花费的笔墨，那部分内容详尽到足以让一个初学者也能清晰地掌握序列的周期性、平衡性和低自相关性的重要性。书中对直接序列扩频（DSSS）和跳频扩频（FHSS）的对比分析极其到位，不仅展示了它们的优缺点，还结合实际应用场景，比如军事通信和蜂窝网络中的早期应用案例，让理论变得鲜活起来。对于混频、解扩频、同步和抗干扰这些关键环节的阐述，更是做到了深入浅出，图表和公式的配合恰到好处，使得复杂的信号处理过程变得可视化、可理解。对于任何想在射频领域有所建树的人来说，这本书绝不是那种“翻翻看看”的工具书，而是需要坐下来、泡一杯咖啡，认真研读的参考手册。它构建的知识框架非常扎实，是理解后续所有高级无线通信技术（如CDMA）的基石。

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这本书的阅读体验，对我而言，是一次从“是什么”到“为什么”的深刻转变。作者在介绍伪随机序列时，不仅仅是罗列了m序列、Gold序列的生成公式，而是深入挖掘了它们在密码学和安全通信中的潜在应用，这为扩频技术增添了一层额外的维度。在讨论抗干扰能力时，它提供了一个清晰的分析框架，说明了为什么增加扩频增益（Processing Gain）能有效提高系统对窄带干扰的免疫力，并用清晰的数学模型展示了这一过程。我特别欣赏作者在比较不同扩频技术在抗多径衰落方面的表现时所采用的严谨态度，并结合了Rake接收机等先进接收技术的原理进行说明，这让读者能够将发送端和接收端的技术紧密地联系起来理解。这本书的语言风格沉稳、精准，避免了不必要的夸张和空泛的描述，每一个句子都似乎经过了精心的推敲，旨在传达最精确的技术信息。它不是一本快餐式的读物，而是一份需要细细品味的学术盛宴，是理解复杂无线系统如何在高噪声、高干扰环境下依然保持通信生命力的重要著作。

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读完《扩展频谱通信》这本书，我最大的感受是，它提供了一种看待无线电频谱的全新视角——如何巧妙地“隐藏”信号，同时又能保证其鲁棒性。这本书的叙事风格非常具有启发性，它不是那种冷冰冰的教科书式陈述，而是更像一位经验丰富的老教授，在引导你进行一场思维探险。书中对于干扰抑制和多址接入的讨论，简直是教科书级别的范例。特别是对“朗道效应”（Near-Far Problem）的深入剖析，以及相应的解决方案，展现了作者对实际工程挑战的深刻理解。它不仅仅停留在理论推导，还涉及到了系统级的权衡取舍，比如在处理脉冲干扰时，如何选择合适的扩频因子（Spreading Factor）来最大化信噪比。我特别喜欢它在章节末尾设置的一些“思考题”或“设计挑战”，这些小小的提示，总是能激发读者去超越书本，思考如何将这些原理应用到更前沿的技术中去。这本书的价值在于，它教会你如何“思考”扩频，而不是仅仅“计算”扩频。它让你明白了，为什么在资源受限的环境下，扩频技术依然是如此强大和不可替代的“秘密武器”。

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对于那些已经在通信领域摸爬滚打了一段时间，希望将自己的技术栈升级到更高层次的专业人士来说，《扩展频谱通信》提供了一条清晰的进阶路径。这本书的视角非常宏大，它不仅仅关注单用户性能，更侧重于系统级和网络级的优化。例如，它探讨了在多用户系统中，如何通过精心设计的序列正交性来最大化系统容量，同时又兼顾了对外部干扰的抵抗力。书中对时间同步精度的要求和实现方法进行了深入的探讨，这一点在实际的硬件实现中至关重要，作者没有回避这些工程上的“痛点”，反而提供了多种技术路线的优劣对比。我注意到书中对脉冲压缩（Pulse Compression）技术的讲解，巧妙地将其与扩频技术联系起来，展现了两者在信号处理哲学上的共通之处。阅读过程中，我不断地被书中的深度和广度所震撼，它涵盖了从理论基础到实际应用的完整谱系，并且始终保持着一种对细节的执着。这本书的份量，绝对配得上它在专业书架上的重要位置。

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