通信原理

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页数:438
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出版时间:2010-7
价格:55.00元
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isbn号码:9787121109591
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  • 教材
  • 通信原理
  • 信号与系统
  • 调制解调
  • 信道编码
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具体描述

《通信原理(英文版)》内容简介:On the basis of introducing the principles of analog communication, the book is focused on the principles of digital communication, and describes the communication system constitute, the specifications, the operation principles, the performance analysis, and the design methods. New communication systems and technologies developed recently are emphasized.

The book is suitable for electronic specialties of engineering school in Chinese general institutions of higher learning as the textbook or reference for the junior and senior students and graduate students, and can also be used as a reference book or a textbook in the advanced study classes for the engineering and technical personnel engaged in communication engineering.

《深入理解计算机系统:从硬件到软件的全面解析》 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入且结构化的视角,剖析现代计算机系统的核心原理与运作机制。 这是一个复杂而迷人的领域,涉及从最底层的电子元件,到构建复杂应用所需的抽象软件层面。本书并非简单地罗列知识点,而是致力于构建一套完整的知识体系,帮助读者理解不同层次的组件如何协同工作,最终实现强大的计算能力。 我们假定读者对编程有初步了解,但对系统底层的工作原理知之甚少。因此,本书从基础的信息表示和数字逻辑出发,逐步构建起对整个系统的认知框架。 第一部分:信息与计算的基础 本部分聚焦于计算机系统能够处理的“原材料”——数据,以及执行操作的“引擎”——逻辑门。 1. 数字系统与表示: 我们将详尽探讨数字如何被抽象为位(bits)和字节(bytes)。二进制、八进制、十六进制的转换与运算是基础,但本书更侧重于定点和浮点数的精确表示(如IEEE 754标准),以及这些表示方式对计算精度和范围的实际影响,特别是引入了溢出和舍入误差的概念。此外,字符编码(如ASCII和Unicode)如何使得文本成为可计算的数据也将被深入讨论。 2. 组合逻辑与时序逻辑: 计算机的“算术”能力来源于逻辑门电路。本书详细介绍了AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR等基本门电路的工作原理,并展示如何使用它们构建复杂的组合逻辑电路,例如全加器和多路复用器。更进一步,我们引入了时序逻辑的概念,讲解了触发器(Latches和Flip-Flops)如何引入“记忆”功能,从而构建出寄存器和状态机,这是所有顺序执行程序的基础。 第二部分:处理器架构与指令集 本部分是连接硬件与软件的桥梁,深入探索中央处理器(CPU)的设计哲学和执行流程。 3. 处理器(CPU)的结构: 我们将拆解现代处理器的核心组件:算术逻辑单元(ALU)、控制单元、寄存器堆和程序计数器。重点阐述了数据通路的设计,即数据如何在这些组件间流动以完成一次操作。 4. 机器级代码与汇编语言: 读者将学习到软件世界是如何被翻译成处理器能直接理解的语言。本书以一个典型的RISC(精简指令集计算)架构为例(例如MIPS或简化版的ARM),详细解释了指令集的结构,包括操作码、寻址模式(立即数、寄存器直接寻址、内存寻址等)。我们将详细分析函数调用、栈帧的建立与销毁过程,这是理解程序流程控制的关键。 5. 指令级并行性与性能优化: 现代处理器远不止于一步一步执行指令。我们将深入探讨流水线技术(Pipelining)的原理,分析其如何通过重叠指令的执行阶段来提高吞吐量。同时,分支预测和乱序执行等高级技术如何解决流水线中的数据依赖和控制依赖问题,是本章的重点难点,旨在揭示高性能计算背后的复杂调度机制。 第三部分:内存系统与存储层次结构 计算机性能的最大瓶颈往往在于数据存取速度。本部分聚焦于如何设计一个高效的存储系统来缓解这一问题。 6. 存储器层次结构概览: 我们首先建立一个清晰的概念框架,理解从快速但昂贵的SRAM到慢速但廉价的磁盘存储之间的性能-容量权衡。 7. 缓存存储器(Cache): 这是理解现代系统性能的关键。本书将详细分析局部性原理(时间局部性和空间局部性)如何被利用。我们深入探讨直接映射、组相联、全相联缓存的组织方式,以及写回与直写策略。如何计算命中率和缺失惩罚,并将这些理论应用于实际的C代码性能分析中。 8. 虚拟内存: 虚拟内存是操作系统提供的关键抽象,它使得每个进程都能拥有一个私有的、连续的地址空间。我们将详细讲解页表的结构,地址翻译的过程(虚拟地址到物理地址的转换),以及TLB(转换后援缓冲器)在加速这一过程中的作用。同时,内存抖动(Thrashing)和页面置换算法(如LRU的近似实现)也将被分析。 第四部分:连接与并发 本部分将视野从单个处理器扩展到系统间的通信以及多个计算单元的协调工作。 9. 链接与加载: 解释了源代码如何一步步转化为可执行文件。编译器、汇编器、链接器(静态与动态)的角色被清晰界定。特别关注动态链接如何通过共享库节省内存,以及重定位过程的实现细节。 10. 并发与线程: 在多核时代,并发编程是必需的技能。本书首先区分进程和线程的概念,并阐述操作系统如何通过上下文切换实现并发的假象。接着,我们深入探讨并发编程的挑战:竞态条件(Race Conditions)、死锁(Deadlocks)。我们将系统性地介绍使用信号量(Semaphores)、互斥锁(Mutexes)和条件变量(Condition Variables)等同步机制来保证数据一致性和程序正确性。 11. I/O系统与网络基础: 简要介绍输入/输出(I/O)操作如何通过中断和DMA(直接内存访问)机制,在不占用CPU过多资源的情况下与外部设备交互。在网络部分,本书会概述因特网协议栈(TCP/IP)的层次结构,重点解析套接字(Sockets)编程接口,理解数据包如何在应用程序和网络硬件之间传递,为后续深入学习网络编程奠定坚实的系统基础。 --- 本书特色: 跨越抽象层级: 始终保持“硬件如何实现软件”的视角,连接高层编程概念与底层电路实现。 实践导向: 结合实际的系统编程例子(如使用GDB调试汇编代码,分析内存布局),帮助读者将理论应用于解决实际问题。 性能洞察: 深入剖析现代CPU和内存系统的工作原理,使读者能够写出真正高效、充分利用硬件潜能的代码。 适合人群: 计算机科学专业学生、系统程序员、对操作系统和底层硬件设计感兴趣的工程师。阅读本书后,您将不再仅仅是一个“会使用工具”的程序员,而是一个“理解工具如何工作”的系统构建者。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的价值绝不仅仅在于它对经典理论的梳理,更在于它对现代通信技术发展趋势的精准把握和适度前瞻。虽然它是一本教材,但其中穿插了大量关于扩频通信和现代数字通信系统特性的讨论。例如,在讲解扩频技术时,它不只是停留在PN序列的伪随机性上,而是深入探讨了直接序列扩频(DSSS)在抗干扰和保密方面的优势,以及跳频(FHSS)的应用场景。更难能可贵的是,它在最后几章开始触及MIMO(多输入多输出)系统的基本思想,虽然篇幅不长,但对于理解空间复用和空间分集的概念,起到了一个极好的引导作用。它没有把MIMO当作一个遥不可及的黑盒,而是从信道容量的提升角度,巧妙地将读者带入到多维信号传输的全新领域。这本书就像是一座桥梁,坚实地连接了通信的“过去”——那些奠基性的理论,与通信的“未来”——那些正在快速发展的多天线技术。读完后,我感觉自己对整个信息时代的技术脉络都有了一个清晰的认知框架。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是我的救星!我之前对数字信号处理那些复杂的概念总是感到头大,尤其是在涉及到傅里叶变换和Z变换的时候,感觉就像在迷宫里绕圈。但是这本书的处理方式非常巧妙,它没有一开始就堆砌那些高深的数学公式,而是用了很多生动的类比和图示来解释核心思想。比如,它把卷积比作“信息的叠加和筛选”,一下子就让我明白了它在系统分析中的作用。而且,书中对限带信号和采样定理的讲解,清晰得让人拍案叫绝。作者似乎深知初学者的痛点,总能在关键时刻给出那种“啊哈!”的顿悟时刻。我特别喜欢它对噪声对通信系统影响的分析,那种深入浅出的讲解,让我不再惧怕那些随机过程的理论。读完这一部分,我感觉自己对信息是如何在有损的信道中可靠传输这件事,有了一种全新的、扎实的理解。这本书绝不是那种干巴巴的教科书,它更像是一位耐心且博学的导师,一步步引导你跨越那些看似难以逾越的技术鸿沟。它的实践性也很好,很多章节后面附带的习题设计得非常贴合实际应用场景,做完之后会让人感觉技术能力得到了实实在在的提升。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的震撼在于它对信息论基础的引入和应用。很多通信原理的书籍,在谈到信息论时往往只是蜻蜓点水,或者直接给出香农定理然后让你自己去琢磨。但这本教材则完全不同,它花了不少笔墨来深入剖析熵、互信息和信道容量的概念,而且是用一种非常贴近工程实际的方式来讲解的。它没有让读者沉溺于纯粹的数学推导,而是清晰地阐明了信息论如何指导我们设计最优的编码和调制策略。我印象最深的是关于信道编码的那一章,它详尽地介绍了线性分组码和卷积码的编码过程、译码的复杂度,以及它们是如何在理论容量极限附近工作的。那种感觉就像是,你终于看到了通信系统背后的“游戏规则”,明白了我们为什么能以如此高的可靠性传输数据。这种底层逻辑的通透感,是其他很多侧重于“如何实现”而非“为何如此”的书籍所无法给予的。它让我的学习目标从“会用”升级到了“能设计”。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说,我最初是冲着这本书在“多址接入技术”方面的介绍买的,因为我目前的工作涉及到一些蜂窝网络的基础架构优化。结果发现,这本书在这方面的讲解深度完全超出了我的预期。它不仅详细对比了FDMA、TDMA、CDMA这几种传统的多址技术,它们的频谱利用率、系统容量和复杂度差异,而且还对OFDM(正交频分复用)进行了极其详尽的剖析。作者对OFDM的原理阐述,从傅里叶变换的性质引入,到循环前缀的引入原因和作用,再到与多载波调制的联系,层层递进,逻辑严密。我发现自己过去对OFDM的一些模糊认识,比如为什么它对多径衰落不敏感,在这本书里得到了非常清晰且令人信服的解释。它甚至提到了OFDM在应对脉冲噪声和频率选择性衰落时的优缺点,这对于需要进行系统级性能评估的工程师来说,简直是宝贵的参考资料。这本书的深度足以支撑研究生级别的学习,但表述方式又保证了本科生不会感到挫败。

评分☆☆☆☆☆

我必须说,这本书的排版和逻辑结构是我读过的技术书籍里最值得称赞的之一。它不像有些专业书籍那样,为了追求内容的全面性而显得芜杂不堪。相反,作者在章节安排上展现出了极高的匠心。从最基础的信号表示和分析入手,稳步过渡到调制解调的原理,再到信道特性和抗干扰策略,每一步的衔接都如行云流水般自然。尤其是关于线性调制和数字调制方式的对比分析,作者用了一个非常直观的“星座图”贯穿始终,使得QPSK、16QAM这些看似相似的技术差异点被刻画得淋漓尽致。我尤其欣赏作者在介绍各种调制方案时,不仅阐述了它们的优点(比如频谱效率),同时也毫不避讳地指出了它们的缺点和适用场景,这种客观和平衡的视角非常宝贵。阅读体验上,文字流畅,术语定义清晰,注释也非常到位,即便是第一次接触这些概念的人,也能很快跟上节奏。对我个人而言,它极大地拓宽了我对现代无线通信系统设计的宏观视野,不再是零散知识点的堆砌,而是一个完整的、相互关联的工程体系。

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