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出版者:清華大學齣版社

作者:黎連業

出品人:

頁數:411

译者:

出版時間:2003-7

價格:37.00元

裝幀:簡裝本

isbn號碼:9787302068297

叢書系列:

圖書標籤:

• 計算機網絡
• 網絡原理
• TCP/IP
• 實用教程
• 網絡編程
• 數據通信
• 網絡安全
• 自頂嚮下
• 網絡技術
• 計算機基礎

《現代通信係統原理與工程實踐》 書籍簡介 本書旨在全麵、深入地探討現代通信係統的基本原理、關鍵技術及其在實際工程中的應用。它不僅僅是對現有理論知識的簡單羅列，更側重於構建一個完整的、體係化的知識框架，幫助讀者理解從信號的産生、傳輸到接收處理的整個復雜過程。本書麵嚮通信工程、電子信息工程、計算機科學等相關專業的本科高年級學生、研究生以及通信行業的工程師和技術人員。 第一部分：通信係統基礎理論與數學工具 本部分是理解後續復雜技術的基礎。我們將從信息論的基石開始，探討信息的度量、信源編碼（如熵編碼和算術編碼）的原理及其效率極限。隨後，深入研究隨機過程理論，特彆是平穩隨機過程、高斯過程的特性，它們是描述噪聲和隨機信號行為的核心數學工具。 傅裏葉分析和拉普拉斯變換在通信中的應用被詳盡闡述，重點在於如何利用這些工具分析綫性時不變係統（LTI係統）的時域和頻域響應。我們將詳細討論係統的帶寬、群延遲和相位失真等關鍵參數，並引入采樣定理（Nyquist-Shannon 采樣定理）及其過采樣、欠采樣的影響，為後續的數字基帶傳輸打下堅實基礎。 第二部分：信道建模與調製解調技術 本部分聚焦於信號如何在物理信道中傳輸以及如何有效地將信息加載到載波上。 2.1 信道特性分析 我們將詳細分析常見的傳輸信道，包括加性高斯白噪聲（AWGN）信道、衰落信道（如瑞利、萊斯衰落模型）以及帶限信道。對於移動通信至關重要的多徑效應及其引起的符號間乾擾（ISI）被深入剖析，並介紹均衡技術（如迫擊均衡、決策反饋均衡）的原理和實現方法，用以對抗ISI。 2.2 模擬調製 模擬調製技術是現代通信的起點。本書係統地介紹瞭幅度調製（AM）、頻率調製（FM）和相位調製（PM）的數學錶達式、頻譜特性和抗噪性能。特彆是調頻（FM）的調頻指數、帶寬估計（卡森法則）和其在噪聲抑製方麵的優勢被重點講解。 2.3 數字調製 數字調製是當代通信係統的核心。本書詳細介紹瞭二進製和多進製的幅度鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）和相位鍵控（PSK）。重點在於M進製正交幅度調製（M-QAM）的設計和性能分析，包括星座圖的構建、最小歐氏距離的計算以及誤碼率（BER）的性能麯綫。對於高階調製，如π/4-DQPSK、8-PSK和16-QAM，其相位噪聲敏感性及對信道編碼的配閤需求被詳細討論。 第三部分：數字基帶與帶通傳輸 本部分關注數字信號在基帶和經過載波調製後的傳輸。 3.1 基帶脈衝整形與檢測 為瞭在帶限係統中無ISI地傳輸數字信號，脈衝整形至關重要。我們將深入探討升餘弦濾波器（Raised Cosine Filter）的設計準則，包括滾降係數的選擇。在接收端，最佳接收機——維特比判決器的原理被清晰闡述，並分析其在不同信噪比下的性能。此外，關於最佳采樣時刻和定時同步的理論也被涵蓋。 3.2 帶通傳輸與同步技術 對於帶通信號，載波恢復（Coherent Detection）是實現最佳性能的關鍵。本書詳盡介紹瞭載波同步技術，如基於鎖相環（PLL）的載波恢復、Costas 環以及非相乾檢測技術（如非相乾FSK）。位同步（時鍾恢復）的原理，包括基於過零檢測和基於定時誤差檢測（TED）的方法，也得到瞭詳細的工程化描述。 第四部分：信道編碼與多址接入技術 為瞭提高傳輸的可靠性和係統的容量，編碼和多址接入技術必不可少。 4.1 差錯控製編碼 係統地介紹瞭信道編碼的原理：信源編碼和信道編碼的區彆。詳細闡述瞭綫性分組碼，如漢明碼的構造與譯碼。捲積碼（Convolutional Codes）的結構、編碼器以及維特比譯碼算法被作為核心內容深入講解。此外，現代高效編碼技術，如Turbo 碼和低密度奇偶校驗碼（LDPC），它們如何在現代高速通信（如5G和Wi-Fi 6）中發揮作用，也進行瞭概述和原理分析。 4.2 多址接入技術 本書對資源共享技術進行瞭全麵的梳理。主要對比分析瞭頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）的原理、優缺點及在不同代移動通信係統中的應用。特彆地，擴頻技術作為CDMA的基礎，其僞隨機序列（PN序列）的生成、自相關和互相關特性被詳細分析。 第五部分：MIMO與OFDM係統導論 本部分麵嚮前沿技術，介紹當前無綫通信係統的兩大支柱。 5.1 正交頻分復用（OFDM） OFDM是解決多徑信道下ISI問題的優雅方案。本書從理論上推導瞭OFDM的原理，闡述瞭其如何通過將寬帶信道劃分為多個窄帶子載波來應對頻率選擇性衰落。快速傅裏葉變換（FFT）和逆快速傅裏葉變換（IFFT）在OFDM收發機中的核心地位被強調。循環前綴（CP）的設計及其在消除ISI和保護載波間正交性方麵的重要作用被詳細討論。 5.2 多輸入多輸齣（MIMO）係統 MIMO係統通過增加天綫數量實現容量或可靠性的提升。本書介紹瞭空時處理的基本概念，包括空間復用（Spatial Multiplexing）和分集增益（Diversity Gain）。對預編碼（Precoding）和迫零（Zero-Forcing）等關鍵預處理技術在多用戶MIMO環境下的應用進行瞭分析。 總結與展望 全書結構嚴謹，理論推導詳實，並輔以大量的工程實例和仿真分析的思路引導，力求達到理論深度與工程實用性的完美結閤。通過學習本書，讀者將能建立起對現代通信係統全麵、深入的理解，具備分析和設計高性能通信鏈路的能力。

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行文風格上，這本書的語言太過書麵化和刻闆，缺乏任何與讀者建立有效溝通的努力。作者似乎默認讀者已經具備瞭相當的計算機科學背景，因此在解釋關鍵概念時，常常使用大量的專業術語而不加以深入淺齣的比喻或實例來輔助理解。舉個例子，解釋三次握手建立連接的細節時，那種流水賬式的敘述讓人昏昏欲睡，完全沒有抓住其精髓的交互性。如果能加入一些生動的情景模擬，比如模擬數據包在互聯網中穿梭的“小故事”，或者用日常生活的場景來類比復雜的協議狀態機，效果一定會好上百倍。現在的文字，讀起來就像是在啃一塊又乾又硬的壓縮餅乾，非常費勁。

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這本書的習題設計簡直是令人摸不著頭腦，它們要麼過於基礎，僅僅是概念的簡單復述，做完之後感覺智力受到瞭侮辱；要麼就是跳躍性太大，突然冒齣一些書中從未深入講解過的冷僻知識點，讓人無從下手。更令人抓狂的是，全書竟然連一個配套的實驗指導或者仿真環境的推薦都沒有，空有理論，沒有實操的路徑。網絡知識的學習，離開瞭動手實踐，無異於紙上談兵。我迫切地希望看到如何使用Packet Tracer或者GNS3來驗證那些晦澀難懂的路由策略，但這本書在這方麵提供的幫助為零。這樣的教程，培養不齣真正能解決問題的工程師，充其量隻能培養齣擅長背誦名詞的理論傢。

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不得不說，作者在理論深度上的把握似乎有些保守過頭瞭，很多前沿的或者即將在業界大展拳腳的新興技術，比如SDN的最新進展、NFV的應用場景，或者最新的安全威脅模型，在書中幾乎找不到蹤影。它更像是一本停留在上個世紀末的網絡基礎知識迴顧錄，雖然對OSI七層模型、TCP/IP協議棧的基礎講解還算紮實，但這種“紮實”往往是以犧牲時效性為代價的。對於一個渴望緊跟時代步伐的IT從業者來說，讀完這本書，我得到的隻是一個“閤格”的基綫知識，卻無法應對當下企業網絡日益復雜的現實需求。教程的價值就在於“實用”和“新編”，但這本書的“新”字實在讓人找不到立足點，它在技術棧的更新速度上遠遠落後於業界的發展步伐。

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這本書的排版簡直是一場災難，字體大小不一，段落間距混亂，讓人感覺像是隨意拼湊起來的。更要命的是，插圖的質量低劣得令人發指，那些網絡拓撲圖模糊不清，連最基本的設備標識都看不真切，這對於初學者來說簡直是緻命的打擊。想要理解復雜的協議流程，光靠文字的堆砌是遠遠不夠的，缺乏清晰、專業的視覺輔助，使得原本就抽象的概念更加難以把握。我花瞭好大力氣纔勉強分辨齣一些圖示的含義，這種閱讀體驗，簡直是在考驗讀者的耐心和視力極限。如果編者在齣版前能稍微走點心，對版式和圖示進行一次專業的校對和優化，這本書的價值至少能提升一個檔次，可惜，現在它更像是一份未經整理的草稿，而不是一本正式的“教程”。

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我對於這本書中對網絡安全部分的闡述感到非常失望，它對待安全議題的態度簡直是蜻蜓點水，幾乎隻停留在瞭提及“防火牆”和“加密”這種幼兒園級彆的概念上。在如今網絡攻擊手段日益復雜、數據泄露事件頻發的今天，一本聲稱“實用”的教程，如果不能提供關於現代網絡防禦架構、零信任模型、或者至少是常見的Web應用安全漏洞（如XSS、SQL注入的原理與基礎防範）的深入討論，那麼它的“實用性”便大打摺扣。它更像是一本八十年代的教材，隻教會瞭你如何搭好路，卻完全沒有告訴你路上可能潛伏著哪些陷阱，這種對安全層麵的漠視，使得整本書的價值大打摺扣，甚至有點誤導讀者對網絡世界的認知。

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