具体描述
This best–selling, easy to read book offers the most complete discussion on the theories and principles behind today′s most advanced communications systems. Throughout, Haykin emphasizes the statistical underpinnings of communication theory in a complete and detailed manner. Readers are guided though topics ranging from pulse modulation and passband digital transmission to random processes and error–control coding. The fifth edition has also been revised to include an extensive treatment of digital communications.
作者简介
目录信息
Contents
Chapter 1 Prologue
1.1 The Communication Process
1.2 The Layered Approach
1.3 Theme Example—Wireless Communications
Chapter 2 Fourier Theory and Communication Signals
2.1 Introduction
2.2 The Fourier Transform
2.3 Properties of the Fourier Transform
2.4 The Inverse Relationship Between Time and Frequency
2.5 Dirac Delta Function
2.6 Fourier Transforms of Periodic Signals
2.7 Transmission of Signals Through Linear Systems
2.8 Filters
2.9 Low-Pass and Band-Pass Signals
2.10 Band-Pass Systems
2.11 Phase and Group Delay
2.12 Sources of Information
2.13 Numerical Computation of the Fourier Transform
2.14 Theme Example—Channel Estimation of a Wireless LAN Channel
2.15 Summary and Discussion
Chapter 3 Amplitude Modulation
3.1 Introduction
3.2 Amplitude Modulation
3.3 Double Sideband–Suppressed Carrier Modulation
3.4 Quadrature-Carrier Multiplexing
3.5 Single-Sideband and Vestigial-Sideband Methods of Modulation
3.6 Theme Example—VSB Transmission of Analog and Digital Television
3.7 Frequency Translation
3.8 Frequency-Division Multiplexing
3.9 Summary and Discussion
Chapter 4 Phase and Frequency Modulation
4.1 Introduction
4.2 Basic Definitions
4.3 Frequency Modulation
4.4 Phase-Locked Loop
4.5 Nonlinear Effects in FM Systems
4.6 The Superheterodyne Receiver
4.7 Theme Example—Analog and Digital FM Cellular Telephones
4.8 Summary and Discussion
Chapter 5 Random Variables and Processes
5.1 Introduction
5.2 Probability
5.3 Random Variables
5.4 Statistical Averages
5.5 Random Processes
5.6 Mean, Correlation, and Covariance Functions
5.7 Transmission of a Random Process Through a Linear Filter
5.8 Power Spectral Density
5.9 Gaussian Process
5.10 Noise
5.11 Narrowband Noise
5.12 Theme Example—Stochastic Model of a Mobile Radio Channel
5.13 Summary and Discussion
Chapter 6 Noise in Analog Modulation
6.1 Introduction
6.2 Receiver Model
6.3 Noise in DSB–SC Receivers
6.4 Noise in AM Receivers
6.5 Noise in FM Receivers
6.6 Pre-emphasis and De-emphasis in FM
6.7 Theme Example—Link Budget of FM Satellite Link
6.8 Summary and Discussion
Chapter 7 Digital Representation of Analog Signals
7.1 Introduction
7.2 Why Digitize Analog Sources?
7.3 The Sampling Process
7.4 Pulse-Amplitude Modulation
7.5 Time-Division Multiplexing
7.6 Pulse-Position Modulation
7.7 Theme Example—PPM in Impulse Radio
7.8 The Quantization Process
7.9 Pulse-Code Modulation
7.10 Delta Modulation
7.11 Theme Example—Digitization of Video and MPEG
7.12 Summary and Discussion
Chapter 8 Baseband Transmission of Digital Signals
8.1 Introduction
8.2 Baseband Pulses and Matched Filter Detection
8.3 Probability of Error Due to Noise
8.4 Intersymbol Interference
8.5 Eye Pattern
8.6 Nyquist’s Criterion for Distortionless Transmission
8.7 Baseband M-ARY PAM Transmission
8.8 Tapped-Delay-Line Equalization
8.9 Theme Example—100BASE-TX—Transmission of 100 Mbps Over Twisted Pair
8.10 Summary and Discussion
Chapter 9 Band-Pass Transmission of Digital Signals
9.1 Introduction
9.2 Band-Pass Transmission Model
9.3 Transmission of Binary PSK and FSK
9.4 M-ARY Data Transmission Systems
9.5 Comparison of Noise Performances of Various PSK and FSK Systems
9.6 Theme Example—Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)
9.7 Summary and Discussion
Chapter 10 Information and Forward Error Correction
10.1 Introduction
10.2 Uncertainty, Information, and Entropy
10.3 Source-Coding Theorem
10.4 Lossless Data Compression
10.5 Theme Example—The Lempel–Ziv Algorithm and File Compression
10.6 Discrete Memoryless Channels
10.7 Channel Capacity
10.8 Channel Coding Theorem
10.9 Capacity of a Gaussian Channel
10.10 Error Control Coding
10.11 Linear Block Codes
10.12 Convolutional Codes
10.13 Trellis-Coded Modulation
10.14 Turbo Codes
10.15 Summary and Discussion
Appendix Mathematical Tables
Glossary
Bibliography
Index
· · · · · · (收起)
读后感
评分
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评分
评分
用户评价
这本书给我的整体感觉是，它不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的导师，带着你一步步探索通信世界的奥秘。《Communication Systems 5/E》的章节设置非常合理，从宏观的系统概述到微观的细节分析，层层递进。比如，在讲解数字通信系统时，它并没有急于引入复杂的调制方案，而是先从基本的数字信号表示、采样定理、量化等基础概念讲起。让我印象深刻的是，作者在讲解采样定理时，不仅给出了数学公式，还用一个生动的例子，说明了如果采样率不足，信号会被“折叠”，产生混叠失真，这比单纯的数学推导更容易理解。接着，书中对基带传输和带通传输进行了详细的区分和阐述，这对于理解实际通信链路的设计至关重要。然后，作者引入了匹配滤波器和奈奎斯特准则，这些概念对于实现无符号间干扰（ISI）的数字传输至关重要，让我明白了为什么在实际系统中需要对信号进行整形。更让我觉得惊喜的是，书中对多用户通信系统的介绍，如时分多址（TĐMA）、频分多址（FDMA）和码分多址（CDMA）等，进行了深入的分析。特别是对CDMA的讲解，让我对扩频技术和伪随机码有了初步的认识，并理解了其在抗干扰和提高容量方面的优势。作者的讲解总是能够抓住核心问题，并提供清晰的解决方案，这使得我能够快速掌握复杂概念。
评分我必须承认，《Communication Systems 5/E》在处理网络通信和分组交换部分时，展现出了令人耳目一新的视角。它并没有将重点局限于传统的电路交换，而是将大量篇幅用于讲解现代分组交换网络的原理。书中详细介绍了TCP/IP协议族的各个层级，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。特别是对IP地址、子网划分、路由选择等网络层概念的讲解，让我对互联网的构建有了更清晰的认识。在传输层，书中对TCP和UDP协议的特点、工作机制和性能进行了深入的分析。让我印象深刻的是，对TCP拥塞控制算法的讲解，它揭示了互联网如何在有限的带宽下实现公平高效的数据传输。此外，书中还触及了无线传感器网络、物联网（IoT）等新兴领域，并探讨了它们在通信方面的特殊挑战和解决方案。作者在讲解这些内容时，并没有回避复杂的细节，而是通过清晰的图示和逻辑严谨的分析，将复杂的网络原理变得易于理解。这本书为我打开了通往现代通信网络的大门。
评分这本书最让我印象深刻的地方在于它对随机过程的讲解。在通信系统中，噪声、信号衰落等许多现象都可以用随机过程来描述。这本书并没有回避这些复杂的数学概念，而是以一种非常系统的方式来介绍。从最基础的随机变量、概率密度函数，到马尔可夫链、泊松过程等，都进行了详尽的阐述。我特别喜欢书中关于高斯噪声的讲解，它不仅给出了高斯噪声的概率模型，还分析了它在通信系统中的特性，比如对信号的影响以及如何通过滤波来抑制。此外，书中对平稳随机过程和遍历随机过程的介绍，以及它们在通信系统分析中的应用，也让我受益匪浅。让我感到惊喜的是，作者在讲解这些理论时，总是能将其与具体的通信应用联系起来。例如，在讲解泊松过程时，就将其与数据包的到达联系起来，说明了在网络通信中，如何处理随机到达的数据。这种理论与实践的紧密结合，使得抽象的数学概念变得生动而易于理解。这本书的数学推导非常严谨，但作者总是能够用清晰的语言和图示来解释这些推导的意义，这对于我这样工程背景的读者来说，是非常宝贵的。
评分《Communication Systems 5/E》在处理信息论和编码理论时，展现出一种罕见的深度和广度。在信息论部分，它不仅回顾了香农的经典理论，还对其进行了扩展和延伸，比如对信道容量的计算，以及它与编码效率之间的关系。作者通过一系列的例题，展示了如何在不同的信道模型下计算信道容量，以及如何设计编码方案来逼近这个容量。这对于我理解通信系统的极限性能有着至关重要的意义。在编码理论方面，书中对线性分组码、循环码、 BCH码和 RS码等进行了详尽的介绍。每个码族的介绍都包含了其构造原理、解码算法以及性能分析。让我特别受益的是，书中对RS码的讲解，它是一种强大的纠错码，在CDMA、DVD等领域都有广泛应用。作者通过对RS码的构造和译码过程的详细推导，让我理解了其强大的纠错能力是如何实现的。此外，书中还触及了Turbo码和LDPC码等现代高效编码技术，虽然这些内容相对复杂，但作者的讲解思路清晰，逐步引导，让我能够对这些前沿技术有一个初步的认识。这本书在理论的严谨性和工程的实用性之间找到了一个极佳的平衡点，使得学习过程既充实又有成就感。
评分《Communication Systems 5/E》在对信号处理理论的融入方面做得非常出色。它并没有将信号处理作为独立的章节进行讲解，而是将其巧妙地融入到通信系统的各个部分。从信号的表示、变换，到滤波、采样，再到现代的信号检测和估计，都与通信系统的具体应用紧密结合。我特别喜欢书中对数字信号处理在通信系统中的应用，比如如何利用数字滤波器来去除噪声，如何利用FFT来分析信号的频谱。这让我看到了信号处理技术在提升通信质量和效率方面的巨大作用。此外，书中还涉及了先进的信号检测和估计技术，如最大似然估计、最大后验估计等，并分析了它们在通信系统中的应用，例如在信号恢复和信道状态估计中。作者用清晰的数学推导和直观的图示，解释了这些复杂的技术原理，使得我能够更好地理解它们在实际通信系统中的实现方式。这本书的讲解方式，让我深刻认识到，通信系统本质上就是一个精密的信号处理系统，信号处理理论是理解和设计通信系统的基石。
评分当我开始深入研读《Communication Systems 5/E》时，我发现它在内容组织上有着非凡的匠心。首先，它并没有将复杂的通信理论一次性倾泻给读者，而是循序渐进地展开。从最基础的信号表示和频谱分析入手，让我得以建立起对通信信号特性的基本认知。对傅里叶变换、拉普拉斯变换等数学工具的运用，并非生硬地堆砌公式，而是紧密结合信号在时域和频域的表现，让我能够清晰地看到一个信号的“多面体”形象。随后，书中深入探讨了线性系统和非线性系统，并用大量的例子说明了它们在通信系统中的应用，比如滤波器在信号去噪和整形中的作用。尤其让我赞叹的是，作者对于噪声的分析极其到位。无论是加性高斯白噪声（AWGN），还是其他类型的噪声，书中都进行了细致的建模和分析，并深入探讨了噪声对通信系统性能的影响。特别是对信噪比（SNR）的分析，以及如何通过提高SNR来改善误码率（BER），让我对通信系统的性能瓶颈有了更清晰的认识。书中关于最优接收机设计的讨论，以及维特比译码算法的讲解，更是将理论推导和实际应用完美结合的典范。这些内容并非简单的描述，而是通过严密的数学证明，展现了在给定条件下实现最优性能的可能。这种理论上的严谨性，结合对实际工程问题的关注，使得这本书在学习和实践中都具有极高的价值，远超一般教材的深度。
评分《Communication Systems 5/E》在对现代通信技术，尤其是无线通信部分的处理，给了我极大的启发。它并没有止步于传统的通信理论，而是深入探讨了诸如OFDM（正交频分复用）和MIMO（多输入多输出）等关键技术。OFDM的原理，即如何将高速数据流分割成多个低速数据流，并在多个子载波上并行传输，以及它如何有效抵抗多径衰落，通过具体的例子和数学推导得到了清晰的展示。这让我明白了为什么OFDM在Wi-Fi、LTE等现代无线通信系统中如此普及。MIMO技术部分，则让我了解了如何利用多个天线来同时发送和接收信号，从而提高数据速率和链路可靠性。书中对空间复用、分集合并等MIMO技术进行了详细的分析，并用数学模型展示了其性能增益。更让我感到兴奋的是，书中还对蜂窝通信系统进行了深入的讲解，包括小区划分、频率复用、切换等概念，这让我对我们日常使用的手机通信系统有了更全面的认识。作者在讲解这些现代技术时，总是能将其与基础通信原理相结合，确保读者在掌握新知识的同时，也能巩固旧知识，形成完整的知识体系。
评分这本书的封面，设计简洁，书名《Communication Systems 5/E》以一种沉稳而有力的字体呈现，预示着内容的深度和权威性。当我第一次翻开它时，就被其严谨的逻辑结构和清晰的阐述方式所吸引。第一章的内容，虽然涉及了通信系统的基本概念，如信源、信道、接收机等，但作者并没有停留在概念的罗列，而是深入浅出地解释了它们在实际通信过程中扮演的角色以及相互之间的关系。特别是关于信息论的基础部分，引入了香农的信息熵概念，并将其与通信的效率联系起来，让我对“信息”本身有了更深刻的理解。书中对各种调制解调技术的介绍，从早期的模拟调制如AM、FM，到数字调制如ASK、FSK、PSK，再到更高级的QAM，都进行了详尽的推导和分析。让我印象深刻的是，作者并没有仅仅给出公式，而是通过大量的图示和实例，一步一步地引导读者理解这些技术背后的原理。例如，在讲解ASK时，通过一个简单的开关电路，直观地展示了幅度变化如何代表信息。而在介绍QAM时，则通过星座图清晰地展示了如何同时利用幅度和相位来编码信息，这对于我理解其更高的频谱效率至关重要。此外，书中还涉及了信道编码和差错控制，这部分内容对于理解可靠通信至关重要。纠错码，如汉明码和卷积码，被详细地介绍，并通过具体的例子展示了它们如何检测和纠正传输过程中的错误，这让我意识到，即使在嘈杂的信道中，高质量的通信也是可以实现的。整本书在数学推导方面相当严谨，但作者非常注意数学公式与实际应用之间的联系，确保了理论的深度和工程实践的指导意义。
评分这本书的另一大亮点在于其对通信系统性能评估和优化的深入探讨。在书中，我不仅学习到了各种性能指标，如误码率（BER）、信噪比（SNR）、吞吐量等，还了解了如何通过数学方法来计算和分析这些指标。特别是对于不同调制解调方案在不同信道条件下的性能比较，书中给出了详细的分析过程和仿真结果。让我印象深刻的是，作者在分析误码率时，不仅给出了理论公式，还讨论了实际系统中的近似计算方法，以及影响误码率的各种因素，如硬件实现、符号间干扰等。此外，书中还介绍了多种优化技术，比如功率控制、信道均衡、自适应调制等，并分析了这些技术如何提高通信系统的整体性能。对我而言，最有价值的是，书中将理论分析与仿真实验相结合。作者提供了大量的仿真场景和代码示例，鼓励读者动手实践，通过仿真来验证理论模型的正确性，并探索不同参数对系统性能的影响。这种实践导向的学习方法，极大地提升了我对通信系统设计和优化的理解能力。
评分对我而言，《Communication Systems 5/E》最宝贵的价值在于它所蕴含的工程思维和系统设计理念。这本书不仅仅是理论知识的堆砌，更注重如何将这些理论应用于实际的通信系统设计和优化。书中通过大量的工程实例，例如手机基站的设计、卫星通信系统的链路预算计算、光纤通信系统的性能分析等，让我看到了理论知识如何在实际工程中发挥作用。作者在讲解这些工程问题时，总是能从系统整体的角度出发，分析不同组件之间的相互影响，以及如何进行权衡和取舍。例如，在设计一个通信系统时，需要考虑的因素包括链路预算、噪声裕度、频谱效率、成本等，这些都需要在理论分析的基础上进行工程上的权衡。书中对这些工程问题的处理方式，让我深刻理解了“好”的通信系统不仅仅是性能最优，更需要满足实际应用的需求。这本书培养了我一种系统性的工程思维，让我能够从全局的角度去理解和解决通信工程中的各种挑战，这对我未来的学习和工作都将产生深远的影响。
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