Principles of Electronic Communication Systems pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Frenzel, Louis E.

出品人:

页数:930

译者:

出版时间:2007-1

价格:$ 233.91

装帧:

isbn号码:9780073222783

丛书系列:

图书标签:

电子通信
通信系统
电子工程
信号处理
模拟电路
数字通信
无线通信
通信原理
电子技术
高等教育

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具体描述

"Principles of Electronic Communication Systems 3/e" provides the most up-to-date survey available for students taking a first course in electronic communications. Requiring only basic algebra and trigonometry, the new edition is notable for its readability, learning features and numerous full-color photos and illustrations. A systems approach is used to cover state-of-the-art communications technologies, to best reflect current industry practice. This edition contains greatly expanded and updated material on the Internet, cell phones, and wireless technologies. Practical skills like testing and troubleshooting are integrated throughout. A brand-new Laboratory and Activities Manual provides both hands-on experiments and a variety of other activities, reflecting the variety of skills now needed by technicians. A new Online Learning Center web site is available, with a wealth of learning resources for students. An Instructor Productivity Center CD-ROM features solutions to all problems, PowerPoint lessons, and ExamView test banks for each chapter.

现代通信系统原理与实践（一本全面深入探讨当代信息传输核心技术的权威著作）导言：信息时代的基石我们生活的世界已经完全被信息流所驱动。从日常的移动通信到全球范围内的互联网基础设施，再到卫星遥感和物联网（IoT）的部署，高效、可靠地传输信息是现代社会得以运转的根本。本书旨在为工程专业学生、研究人员以及资深工程师提供一个全面而深入的知识体系，涵盖现代通信系统的设计、分析和优化所必需的所有核心理论和实际应用。本书的视角立足于当前主流的数字通信范式，同时追溯和分析了模拟通信向数字通信演进的关键技术瓶颈与突破。我们不局限于单一的技术栈，而是构建了一个从信号的源头编码到最终介质传输，再到接收端精确恢复的完整链路模型。第一部分：信号与信息理论基础通信的本质是对信息的有效编码和传输。本部分奠定了理解复杂通信系统的数学和物理基础。第一章：信息论基础与量化本章首先回顾了香农-哈特利定理的深刻含义，探讨了信息熵、互信息以及信源编码的理论极限。重点讨论了无损压缩（如霍夫曼编码、算术编码）和有损压缩（如感知编码和变换域编码，如DCT在JPEG和MPEG中的应用）的实用算法及其效率分析。此外，我们深入研究了信道容量的约束条件，为后续的信道编码设计提供了理论指导。第二章：随机过程与噪声理论任何实际的通信系统都工作在充满随机噪声的环境中。本章详细阐述了平稳随机过程、高斯过程、以及功率谱密度（PSD）的概念。我们分析了各种常见噪声模型，如白噪声、带通噪声和实际信道中遇到的起伏噪声。通过对噪声的统计特性进行精确建模，读者将掌握如何评估系统性能（如信噪比，SNR）并设计最优的噪声抑制滤波器。第三章：连续时间信号与傅里叶分析重新审视了连续时间信号的表示方法，重点应用了傅里叶变换（FT）、拉普拉斯变换和Z变换来分析系统的频率响应。这对于理解滤波器设计、带宽限制以及频谱效率至关重要。我们特别关注了采样定理（奈奎斯特-香农定理）的严格推导及其在数字化的过程中的实际意义。第二部分：调制、编码与多址接入信息经过量化和编码后，需要通过物理载波进行传输。本部分聚焦于如何将离散数据有效地映射到模拟信号波形上，并实现多用户共享信道。第四章：数字调制技术本章是关于如何将数字比特流转换成可传输的模拟信号的关键章节。我们系统地分析了线性调制技术（如ASK, PSK, QAM），并详细探讨了高阶QAM在实现高频谱效率时的挑战，特别是峰均功率比（PAPR）问题。接着，我们深入研究了非线性调制技术，如连续相位调制（CPM）和高斯最小频移键控（GMSK），强调它们在恒定包络应用中的优势。性能评估主要集中在误码率（BER）的计算及其在加性高斯白噪声（AWGN）信道下的表现。第五章：信道编码与纠错理论为了对抗信道衰落和噪声，纠错编码是不可或缺的。本章从代数码理论出发，详细介绍了分组码（如汉明码、BCH码、RS码）的编码和解码过程。然后，转向现代高性能的卷积码及其维特比（Viterbi）译码算法。最后，我们对 Turbo 码和低密度奇偶校验码（LDPC）进行了深入分析，这些是当前3G/4G/5G及存储技术中的核心技术，并讨论了其接近香农极限的性能。第六章：多址接入技术随着用户数量的激增，如何允许多个用户共享有限的频谱资源成为核心挑战。本章详细比较了时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）和码分多址（CDMA）的原理、优缺点和适用场景。特别地，我们深入探讨了正交频分多址接入（OFDMA）——现代宽带无线系统（如Wi-Fi 6和LTE）的基础，分析了其在频率选择性衰落信道下的鲁棒性以及资源块的调度机制。第三部分：信道模型与抗衰落技术无线通信的挑战主要来源于信道的不可预测性。本部分专注于理解和克服无线信道带来的影响。第七章：无线信道传播特性本章分析了电磁波在实际环境中（如室内、城市峡谷）的传播物理现象，包括反射、绕射和散射。详细介绍了路径损耗模型（如自由空间模型、Hata模型）。更重要的是，深入剖析了多径效应，如时间弥散、频率选择性衰落和平坦性衰落，并引入瑞利和莱斯衰落模型来描述这些随机过程。第八章：接收机设计与均衡技术针对多径引起的符号间干扰（ISI），本章探讨了接收端的补偿策略。从基础的匹配滤波器的设计开始，延伸至判决反馈均衡器（DFE）和迫零均衡器（ZFE）的结构与优化。对于快速变化的信道，我们介绍了基于判决引导的自适应均衡器如何实时调整以保持系统性能。第九章：信道编码与分集增益为了应对快衰落信道，本章探讨了利用空间、频率或时间冗余的技术。详细解释了时域和频域的分集合并策略（如MRC, EGC），以及系统如何通过发送多份副本（如插值编码）来提高系统可靠性。这些技术是构建鲁棒的移动通信系统的关键。第四部分：高级通信系统结构与应用本部分将前述基础知识应用于实际的先进通信架构中。第十章：扩展频谱与扩频通信本章深入研究了扩频技术，包括直接序列扩频（DSSS）和跳频扩频（FHSS）。重点分析了扩频技术在抗干扰（Jamming）和抵抗多址干扰中的卓越性能，并探讨了其在GPS和早期移动通信中的应用。第十一章：MIMO通信系统理论大规模多输入多输出（MIMO）是当前无线通信性能飞跃的核心驱动力。本章基于线性代数和矩阵理论，解释了信道容量的提升（空间复用增益）和可靠性提升（空间分集增益）。详细介绍了零强迫（ZF）、最小均方误差（MMSE）检测器的设计，并引入了空分复用（SDM）和预编码（Precoding）的技术框架。第十二章：OFDM与下一代系统展望本章聚焦于正交频分复用（OFDM）技术的完整解析，包括其FFT/IFFT实现、循环前缀（CP）的引入、以及在非理想信道下的旁瓣泄露问题与解决方案。最后，本书展望了未来通信的发展方向，如可见光通信（VLC）、太赫兹通信的潜力以及人工智能在通信资源管理中的应用前景，为读者指明了继续深造的方向。结语本书力求在理论的严谨性与工程实践的可操作性之间取得完美的平衡。通过对信号处理、信息论、随机过程和高级编码/调制技术的系统阐述，读者将能够独立分析、设计和优化复杂的现代通信系统，为应对未来信息传输的挑战做好充分准备。