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isbn号码:9787561305539

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《信号的捕获与解码：现代通信的基石》 本书旨在深入剖析现代通信系统中最为核心的技术——信号的捕获与解码。我们生活在一个信息爆炸的时代，无时无刻不被各种无线电波、光信号等信息流所包围。从远方的卫星信号，到我们手中智能设备的通信，再到城市角落里的广播电视信号，其背后都蕴藏着一套精妙绝伦的信号处理技术。本书将带领读者跨越理论与实践的鸿沟，全面了解这些信号是如何从空气中被“捕捉”，又如何被精确地“解码”，最终转化为我们能够理解和使用的信息。 第一部分：信号的源头与传播 在深入探讨信号的捕获与解码之前，我们首先需要理解信号的本质及其传播方式。本部分将从电磁波的基本理论出发，介绍信息是如何被编码到载波上的，以及不同频段的电磁波在传播过程中所表现出的特性。我们将探讨信号的产生原理，包括各种调制技术（如调幅、调频、数字调制）是如何将信息赋予载波的。 电磁波的物理基础： 复习麦克斯韦方程组，理解电磁波的产生、传播和极化。 频谱与带宽： 讲解不同通信系统所使用的频段，以及带宽对信息传输速率的影响。 调制技术详解： 详细介绍模拟调制（AM, FM）和数字调制（ASK, FSK, PSK, QAM）的原理、优缺点及应用场景。 信号在介质中的传播： 分析自由空间传播、反射、折射、衍射等现象，以及衰减、噪声对信号的影响。 信道模型： 介绍不同信道的数学模型，如高斯白噪声信道、衰落信道等，为后续的信号处理奠定理论基础。 第二部分：信号的捕获——天线与接收机 信号的捕获是整个通信链条的起点。无论信号多么微弱，也无论它来自多么遥远的地方，都需要依靠精密的接收设备才能将其捕捉。本部分将重点介绍实现信号捕获的关键组成部分——天线和接收机。 天线的奥秘： 天线的基本原理： 讲解天线如何将自由空间中的电磁波转换为电流，以及反之亦然。 常见天线类型： 介绍偶极子天线、八木天线、抛物面天线、相控阵天线等，分析其指向性、增益和工作频段。 天线参数： 深入理解天线的方向图、输入阻抗、极化、效率等重要参数。 天线的设计与选择： 结合实际应用场景，指导读者如何根据需求选择或设计合适的天线。 接收机的核心功能： 低噪声放大器（LNA）： 讲解LNA在接收前端的作用，如何放大微弱信号同时最小化引入的噪声。 混频器与本地振荡器： 阐述超外差接收机的工作原理，如何通过混频将高频信号转换为中频信号，便于后续处理。 中频滤波器： 介绍中频滤波器在滤除带外噪声、选择目标信号方面的重要性。 自动增益控制（AGC）： 讲解AGC如何动态调整接收机增益，以适应不同强度的输入信号。 其他关键组件： 如频率合成器、解调器等。 第三部分：信号的解码——从模拟到数字的转换与信息提取 信号被捕获并放大后，其信息仍然隐藏在复杂的波形之中。解码的过程，就是将这些原始信号转化为可被计算机处理的数字信息，并从中精确提取出原始信息的关键步骤。 模拟信号的数字化： 采样定理： 详细阐述奈奎斯特-香农采样定理，解释如何以足够的速率对模拟信号进行采样，以避免信息丢失。 模数转换器（ADC）： 介绍不同类型的ADC（如逐次逼近型、Σ-Δ型），以及它们的转换精度、速度和功耗。 量化误差与噪声： 分析量化过程带来的误差，以及如何通过提高分辨率来减小误差。 数字信号处理（DSP）技术： 数字滤波： 介绍FIR和IIR滤波器等数字滤波器的设计和应用，用于信号去噪和信道均衡。 纠错编码（ECC）： 深入讲解纠错码的原理，如海明码、卷积码、Turbo码、LDPC码等，它们如何在信号传输过程中对抗噪声和干扰，提高数据可靠性。 解调与检测： 相干解调与非相干解调： 分析不同解调方式的原理与适用场景。 最大似然检测与最大后验概率检测： 介绍先进的信号检测理论。 同步技术： 讲解载波同步、定时同步等关键技术，确保接收端能够正确地对信号进行采样和解码。 第四部分：现代通信系统中的应用案例 理论与技术最终服务于实际应用。本部分将结合当前主流的通信系统，展示信号捕获与解码技术的具体应用。 无线通信系统： 蜂窝通信（4G/5G）： 讲解OFDM、MIMO等技术如何在复杂的无线环境中高效传输数据。 Wi-Fi技术： 分析Wi-Fi信号的捕获与解码过程。 卫星通信： 探讨卫星信号的接收与处理挑战。 广播电视技术： 数字电视标准（DVB, ATSC）： 讲解其信号编码、传输和解码流程。 高清与超高清信号的传输。 其他相关领域： 雷达系统： 信号的发射、接收与目标信息提取。 射电天文学： 极其微弱天体信号的捕获与分析。 物联网（IoT）： 低功耗、低速率通信的信号处理。 结语 《信号的捕获与解码：现代通信的基石》将不仅仅是一本技术手册，更是一次探索信息世界奇妙之旅的邀请。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解我们赖以生存和发展的通信技术背后的科学原理，为理解和参与未来的信息技术发展打下坚实的基础。本书内容丰富，理论与实践相结合，力求为相关专业的学生、工程师以及对信息技术感兴趣的广大读者提供一次全面而深入的学习体验。

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哇，我刚读完这本关于家庭影院系统构建的宝典，简直是打开了新世界的大门！这本书的作者绝对是个“技术宅”与“审美家”的完美结合体。他从最基础的线材选择讲起，不是那种枯燥的参数罗列，而是用非常生动的比喻告诉你为什么光纤比普通的铜线在特定距离下表现更佳。接着，在谈到投影仪的选择时，书中详细对比了DLP、LCD和LCoS这三种主流技术的优劣，配上了清晰的图表，让我这个对技术一窍不通的新手也能迅速抓住核心——比如亮度、对比度和色彩覆盖范围的重要性。最让我印象深刻的是关于声场校准的那几章，作者没有仅仅停留在“摆放音箱”的层面，而是深入讲解了如何利用专业的声学软件进行房间模式的分析和补偿，甚至还贴心地提供了如何利用日常物品（比如厚重的窗帘和地毯）来优化混响时间的实用技巧。看完之后，我立马动手调整了客厅的布局，效果立竿见影，低频的浑浊感明显减少了，高频也变得更加清澈。这本书最大的价值在于，它让你明白，一套好的家庭影院不光是堆砌昂贵的设备，更是一门关于声光物理、空间美学的综合艺术。

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如果说市面上大多数电子书籍都像是在展示一个精心布置好的样板间，那么这本书就像是建筑师的原始草图和结构力学分析报告的结合体。它的视角非常宏大，不仅仅关注于最终呈现的画面质量，而是追溯到整个信息获取和再现链条的源头。作者对信息压缩算法（如MPEG的演变）的探讨，简直是一场精彩的数学和效率的辩证之旅，他清晰地展示了如何在保证视觉感知不损失的前提下，将海量数据“瘦身”的过程。这种对“信息损失的艺术”的理解，极大地拓宽了我对数字媒体的认知边界。这本书没有回避复杂理论，但它总是能找到一个锚点，将抽象的概念拉回具体的应用场景。读完之后，我再看任何关于数字媒体的新闻报道，都能立刻理解其技术根基所在，仿佛看穿了所有商业宣传背后的底层逻辑。它给予读者的，是一种对整个视听技术体系的结构化认知能力，这是任何单一设备说明书都无法提供的。

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老实说，刚拿到这本装帧略显朴素的书时，我有点担心内容会不会太学术化，毕竟我对物理学的了解仅限于高中水平。然而，出乎意料的是，作者采取了一种非常“人性化”的教学方法。它把复杂的电磁波理论和天线设计，转化成了读者可以理解的生活场景。比如，在解释带宽和频率的关系时，作者用了修建高速公路的比喻，清晰地说明了为什么更宽的频段能承载更多的数据。书中对不同传输介质的特性分析尤其到位，不仅仅是罗列了损耗和干扰，还结合了地理环境因素，比如在多山的地区，反射和绕射对信号的影响有多显著。阅读这本书的体验，就像是有一位经验丰富的工程师在你身边，耐心地为你解答每一个“为什么”，而不是生硬地告诉你“必须这样做”。它教会我如何批判性地看待技术规格，理解背后的物理限制，而不是盲目追求最高的数字指标。这种基于原理的理解，远比死记硬背参数更有价值。

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这本书的叙事风格简直像是一部情节跌宕起伏的侦探小说，只不过主角不是人，而是那些藏在幕后的电子元件。作者对信号处理流程的描述，简直是把一个复杂的模拟和数字转换过程，分解成了无数个逻辑严密的小步骤。比如，在讲解图像的色彩空间处理时，它没有直接抛出Rec. 709或Rec. 2020的定义，而是先描述了人眼是如何感知色彩的，然后引出为什么需要这些标准来“编码”视觉信息。尤其是关于高动态范围（HDR）技术的解读部分，作者用“光与影的对话”来形容，解释了为何HDR能带来更强的视觉冲击力，它如何利用更宽的亮度范围来还原人眼在真实世界中看到的细节，而不是简单地提高亮度。阅读过程中，我感觉自己像是一个外科医生，小心翼翼地剖析着每一个芯片和算法的运作机制。对于那些想深入了解数字图像是如何从原始数据一步步变成我们眼前绚烂画面的发烧友来说，这本书提供了无与伦比的深度和洞察力，绝非市面上那些停留在表面功能的介绍手册可比。

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这本书简直是为那些热衷于DIY和“折腾”的爱好者量身定做的指南。它的实操性强到让人手痒，恨不得马上打开工具箱。作者分享了许多关于设备维护和故障排除的“独门秘籍”。我过去遇到信号中断时，通常就是重启设备，但看完这本书后，我学会了如何使用简单的万用表去检测特定接头处的阻抗是否匹配，如何通过观察特定指示灯的颜色变化来初步判断是电源问题还是数据错误。更绝的是，书中还提供了一套系统的“视听疲劳自测表”，教导读者如何根据自己的观影习惯来调整屏幕的色温和亮度曲线，以达到最佳的舒适度。这种细致入微的关怀，让技术书籍摆脱了冰冷的面孔，变得温暖而实用。读完后，我感觉自己对家里的娱乐系统不再是简单的“使用者”，而是一个能够进行基础维护和深度优化的“掌舵人”。

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