具体描述
本书是高等学校规划教材之一，是按照教育部教学指导分委员会最新修订的模拟电子技术基础课程教学基本要求，结合作者多年的教学经验及教学改革的体会编写而成的。全书以行动引导型教学法来组织教学内容，通过制作实例激发学生的学习兴趣，培养学生分析、设计、制作、调整实用模拟电路的能力。主要内容包括认识电子技术、制作直流稳压电源、放大小信号、放大器性能改善、信号处理电路、功率放大电路、信号发生电路和可控整流电路等内容。全书以一个课题例子作为开篇，以其具体应用结束，引起读者的学习兴趣，使读者尽快入门，具有较强的应用性，并能站在系统的高度去认识模拟电子电路。该书每个课题以相关的一个应用实例开始，并以小结结束。 本书既可作为高等院校电工类、电子类、电气类、自动化类、计算机类、通信技术类、机电一体化等相关专业的教材和教学参考书，也可作为相关专业工程技术人员的技术参考书。
现代通信系统设计与优化 内容简介 本书系统地阐述了现代通信系统从基础理论到前沿应用的完整设计、分析与优化过程。全书结构严谨，内容涵盖了数字信号处理在通信中的核心应用、信道编码与调制解调技术的精妙结合、多址接入技术的演进与挑战，以及当前主流无线通信系统（如5G/6G、Wi-Fi 6/7）的架构与性能瓶颈解决之道。 第一篇：通信系统基础与信号处理 本篇聚焦于构成现代通信系统的基石。首先，我们深入探讨了随机过程理论在描述噪声与信号特性中的关键作用，特别强调了平稳性、各态历经性以及功率谱密度的物理意义，为后续的系统分析打下坚实的数学基础。 随后，我们详尽解析了数字信号处理（DSP）在通信链中的核心地位。内容涵盖了离散时间系统分析，包括Z变换的性质与应用；快速傅里叶变换（FFT）在频谱分析和OFDM技术中的高效实现。重点分析了数字滤波器的设计，包括IIR和FIR滤波器的具体设计流程、性能指标（如通带纹波、阻带衰减）的权衡取舍，以及在实际系统中用于抗干扰和均衡化的部署策略。我们还讨论了过采样和欠采样技术，及其在模数（A/D）和数模（D/A）转换器前端信号调理中的重要性。 第二篇：信道编码与调制解调 这一篇是提升系统可靠性和频谱效率的关键所在。 信道编码部分，我们首先回顾了香农的信道编码定理，明确了理论极限。接着，详细介绍了线性分组码（如Hamming码、BCH码）的代数结构、编码器和译码器的构造。随后，重点剖析了现代高性能编码技术：卷积码及其维特比（Viterbi）译码算法，以及更先进的Turbo码和低密度奇偶校验码（LDPC）的迭代译码原理与性能优势。我们不仅展示了这些编码在信息论上的优越性，更结合实际标准，讲解了它们在降低误码率（BER）与实现接近香农极限性能时的工程实现细节。 在调制解调方面，内容覆盖了从传统的幅度、频率、相位调制（ASK, FSK, PSK）到更高效的正交幅度调制（QAM）的演进。深入分析了高阶QAM（如64QAM, 256QAM）在信噪比（SNR）与频谱效率之间的权衡。特别强调了最优接收机的设计，包括同步技术的挑战（载波恢复、定时同步）以及匹配滤波器的实现与性能分析。此外，还引入了多输入多输出（MIMO）系统的基础概念，如信道容量的提升机制，为后续的空时联合处理奠定基础。 第三篇：多址接入与系统容量 本篇关注如何在有限的无线频谱资源上承载大量用户，是移动通信的核心议题。 我们首先对比分析了频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）的优缺点及适用场景。针对CDMA，详细解释了扩频序列的选择（如Walsh-Hadamard序列）、伪随机序列的特性，以及功率控制在抑制近远效应中的极端重要性。 随后，重点转向现代蜂窝系统采用的正交频分多址（OFDMA）技术。我们详细解析了OFDM的IFFT/FFT实现原理，如何有效对抗频率选择性衰落和码间串扰（ISI）。更进一步，探讨了资源块（Resource Block）的分配策略、子载波间干扰（ICI）的抑制，以及在动态信道条件下实现高效调度的算法。 第四篇：先进无线系统架构与性能优化 本篇将理论知识应用于当前最前沿的通信系统，探讨实际工程中的复杂性与优化手段。 内容深入到认知无线电（CR）和动态频谱共享（DSS）的框架，分析了如何通过频谱感知和未授权接入来提高频谱利用率。 在5G/6G系统部分，我们聚焦于其关键技术： 1. 大规模MIMO（Massive MIMO）：详细阐述了其预编码、波束赋形（Beamforming）的技术细节，包括基于信道状态信息（CSI）的预编码矩阵的计算与更新，以及如何实现空间复用和多用户MIMO（MU-MIMO）的并发传输。 2. 毫米波（mmWave）通信：分析了毫米波频段的高路径损耗、穿透性差等挑战，以及如何通过极化复用和高增益波束赋形来弥补链路损耗。 3. 非正交多址接入（NOMA）：对比了NOMA与OFDMA在用户公平性和频谱效率上的差异，探讨了其在低复杂度和高频谱效率场景下的应用潜力。 最后，本书讨论了系统级的性能评估，包括如何利用蒙特卡洛仿真来精确预测系统在真实环境下的吞吐量、延迟和能效，并介绍了几种基于深度学习的信道估计和资源分配的初步探索，展望了下一代通信网络的智能化趋势。 本书旨在为通信工程、电子信息工程、计算机科学等相关专业的学生和研究人员提供一本全面、深入且具有高度工程实践指导价值的参考书。
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