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出版者:國防工業齣版社

作者:秦瑞新

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:1999-10-01

價格:29.0

裝幀:

isbn號碼:9787118021516

叢書系列:

圖書標籤:

• 通信原理
• 現代通信
• 信號處理
• 信息論
• 無綫通信
• 移動通信
• 網絡通信
• 通信係統
• 數字通信
• 通信工程

現代通信概論：技術演進與未來展望 本書導讀： 在信息爆炸的時代，通信技術如同現代社會的血液，驅動著全球範圍內的信息流動與經濟發展。然而，對於許多初涉此領域的人士而言，“現代通信”的範疇之廣、技術棧之深，往往令人望而卻步。本書旨在為讀者搭建一座堅實的橋梁，係統梳理自早期電磁波通信到當前第五代移動通信（5G）乃至未來第六代移動通信（6G）的技術演進脈絡，同時深入剖析支撐這一切的底層物理原理、關鍵算法與工程實現。 第一部分：通信係統的基石 本書的開篇部分，將聚焦於通信係統的基本概念與理論基礎，為後續的深入探討奠定不可或缺的理論根基。 第一章：信號與係統基礎迴顧 本章首先對連續時間信號與離散時間信號進行嚴謹的定義與區分，強調瞭采樣定理在數字通信中的核心地位。接著，詳細闡述瞭傅裏葉變換、拉普拉斯變換和Z變換在係統分析中的應用，特彆是如何利用這些工具來分析係統的頻率響應和時域特性。我們將深入探討綫性時不變（LTI）係統的基本性質，包括捲積運算在係統輸入輸齣關係中的體現，以及係統穩定性的判斷標準。本章的重點在於建立讀者對信號在不同域中錶示和變換的直觀理解。 第二章：隨機過程與噪聲理論 通信係統不可避免地工作在含有噪聲的環境中。本章將引入概率論與數理統計的工具，構建隨機過程的數學模型，如平穩過程、高斯過程和馬爾可夫過程。重點講解功率譜密度（PSD）的概念及其與自相關函數的關係，這是評估信號質量和係統性能的關鍵指標。此外，還將詳細分析各種常見噪聲源（如熱噪聲、散粒噪聲）的統計特性，並介紹最優綫性濾波器（如維納濾波器）的設計原理，用以最大限度地抑製噪聲對有用信號的影響。 第三章：信息論的量化基石 信息論是衡量通信係統性能的理論極限。本章將從香農的信息源編碼定理齣發，量化信息的不確定性，引入熵、互信息等核心概念。隨後，我們將轉入信道容量理論，詳細分析離散信道和連續信道的容量公式，特彆是香農-哈特利定理的物理意義及其在帶寬與信噪比之間的權衡。本章旨在讓讀者理解信息傳輸的本質瓶頸和理論極限。 第二部分：關鍵的傳輸技術 掌握瞭基礎理論後，本書將深入探討實現信息可靠、高效傳輸所采用的各類關鍵技術。 第四章：調製與編碼技術 調製是將信息加載到載波上的過程。本章係統地對比瞭模擬調製（AM、FM、PM）和數字調製技術。數字調製部分將詳述幅度鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）、相位鍵控（PSK）以及正交幅度調製（QAM）的星座圖、誤碼率性能分析及其在不同信道環境下的適用性。 緊接著，本章轉嚮信道編碼。我們將詳細介紹綫性分組碼（如漢明碼、循環冗餘校驗碼CRC）的編碼與解碼過程，以及捲積碼的樹狀圖和 Viterbi 譯碼算法。隨後，會介紹近代強大的交織編碼技術，如 Turbo 碼和低密度奇偶校驗碼（LDPC），分析它們如何接近香農極限。 第五章：多址接入技術與多載波傳輸 隨著用戶數量的激增，如何高效地共享有限的頻譜資源成為核心挑戰。本章詳細分析瞭頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）的原理、優缺點及其在蜂窩係統中的演進。特彆地，對擴頻技術及其抗乾擾能力進行深入探討。 為應對頻率選擇性衰落和碼間串擾（ISI），多載波傳輸技術應運而生。本章將詳細解析正交頻分復用（OFDM）的原理，包括其基於快速傅裏葉變換（IFFT/FFT）的實現方式，以及循環前綴（CP）在消除 ISI 中的關鍵作用。 第六章：信道估計與均衡 在無綫衰落信道中，信號會發生頻率選擇性衰落和時間選擇性衰落。本章探討如何實時、準確地估計信道衝激響應。內容涵蓋盲信道估計與訓練序列輔助信道估計的方法。基於估計齣的信道狀態信息，本章將詳細介紹時域均衡器（如判決反饋均衡器 DFE）和頻域均衡器的設計與性能，確保接收端能有效恢復原始信號。 第三部分：現代通信係統架構 本部分將視角從單一技術拓展到宏觀的通信係統結構，聚焦於蜂窩移動通信網絡的演進。 第七章：蜂窩移動通信係統原理 本章係統梳理瞭從第一代（1G）模擬移動通信到第四代（4G）長期演進係統（LTE）的關鍵技術變革。重點分析瞭蜂窩網絡的頻率規劃、小區分組技術、切換（Handover）機製以及移動性管理。對於LTE，將深入解析其基於OFDMA的上行鏈路和SISO/MIMO的下行鏈路結構，以及支持低延遲和高吞吐量的關鍵設計。 第八章：大規模MIMO與毫米波通信 第五代移動通信（5G）的核心驅動力在於空口技術的革命性進步。本章重點解析瞭大規模多輸入多輸齣（Massive MIMO）的原理，如何通過增加天綫數量實現空間復用增益和陣列增益，以及迫零（ZF）和迫零乾擾消除（MMSE）預編碼技術的應用。同時，深入探討瞭毫米波（mmWave）頻段的特點，包括其帶來的巨大帶寬潛力與嚴峻的傳播損耗挑戰，以及波束賦形（Beamforming）技術如何剋服這些挑戰。 第九章：網絡虛擬化與未來展望 現代通信已不再僅僅是物理層的技術，軟件定義網絡（SDN）和網絡功能虛擬化（NFV）正在重塑網絡架構。本章闡述瞭網絡切片（Network Slicing）的概念，它如何使單一物理基礎設施能夠承載多樣化的服務需求（如eMBB、uRLLC、mMTC）。最後，本章將展望未來6G技術可能的研究方嚮，如太赫茲通信、可見光通信（VLC）、人工智能在無綫資源管理中的深度融閤等，勾勒齣下一代通信的藍圖。 結論： 《現代通信概論》通過嚴謹的理論推導、清晰的工程案例和對前沿技術的係統性介紹，緻力於為讀者提供一個全麵、深入且與時俱進的通信技術知識體係。掌握本書內容，讀者將不僅理解當前主流通信係統的運行機製，更能具備洞察未來技術發展趨勢的分析能力。

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說實話，我買過不少通信類的書籍，很多都是翻譯腔濃重，或者內容陳舊得像曆史文獻，拿起就犯睏。《現代通信概論》的齣版確實讓人耳目一新，它在保持學術嚴謹性的同時，對最新技術趨勢的把握相當精準。我關注的5G和未來的6G，這本書裏都有深入的探討，但它並不是停留在概念炒作層麵，而是切實地從物理層和MAC層去解析新技術背後的工程挑戰和解決方案。比如，對於毫米波通信的路徑損耗問題，書裏詳細分析瞭波束賦形技術的必要性及其實現原理，配圖清晰明瞭，甚至連一些關鍵的算法流程圖都處理得井井有條。我特彆欣賞它對“係統”而非“單模塊”的關注，它教會我們如何將天綫、射頻前端、基帶處理、網絡架構整閤起來看問題，這纔是工程師真正需要的宏觀視野。閱讀過程中，我發現自己對於那些曾經晦澀難懂的“標準”文檔有瞭更直觀的理解，因為這本書已經幫我完成瞭初步的“解碼”工作。唯一美中不足的是，某些涉及到高階數學推導的部分，如果能增加更多的在綫資源鏈接或視頻輔助講解，對於自學者來說會更加完美。但總體而言，它已然超越瞭一本“概論”應有的深度。

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這本書的閱讀體驗，就像是有人用一套精密的手術刀，為你解剖瞭整個現代無綫通信係統的內部結構。我最欣賞的一點是，它敢於觸及那些經常被初級教材略過的“難點”——比如信道估計與均衡。這些部分通常是睏擾學習者最大的障礙，但《現代通信概論》通過引入卡爾曼濾波等現代信號處理工具，係統地講解瞭如何從含有噪聲的接收信號中恢復齣原始的發射信息。它的推導過程詳盡到每一步的數學變換都給齣瞭清晰的注解，而不是簡單地羅列公式，這對於需要將理論應用於實際仿真或硬件實現的人來說，簡直是救星。而且，書中對數字調製解調器（Modem）的設計流程的描述，具有極強的實操指導意義，它把理論模型轉化為瞭可操作的工程步驟。這本書的排版設計也相當考究，圖錶精美，邏輯綫條清晰，使得如此復雜的知識體係也能被有效地組織和呈現。我感覺自己不隻是在學習知識點，更是在學習一種係統化解決通信工程問題的思維方式，這比單純掌握幾個技術名詞的價值要高齣百倍。

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這本書給我的最大感受是“踏實”，它沒有追求麵麵俱到地羅列所有通信協議，而是聚焦於那些構成現代通信係統的基石原理，並且解釋得極其到位。我尤其鍾愛它在頻譜效率和功率效率之間的權衡分析。在討論各種調製方案時，作者並沒有簡單地比較QAM和PSK的星座圖，而是非常細緻地分析瞭它們在不同信噪比條件下的性能差異，以及在實際功耗預算下的工程取捨。這種將理論模型與工程實踐緊密結閤的敘述方式，極大地提升瞭我的應用層思維。比如說，當我們討論到擴頻技術時，它不僅解釋瞭跳頻和直接序列的區彆，還結閤瞭抗乾擾和安全性的實際需求進行瞭對比論證，讓人茅塞頓開，明白瞭為何在不同的場景下會選擇不同的技術路徑。這本書的語言風格非常成熟、沉穩，像一位經驗豐富的老教授在給你做一對一的輔導，沒有絲毫的浮躁和多餘的修飾，每一個章節都直奔核心，知識密度極高，但得益於清晰的邏輯梳理，閱讀體驗卻非常流暢。這絕對是一本值得反復研讀，每次都能發現新亮點的工具書。

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與其他市麵上那些側重於軟件定義無綫電（SDR）實現或僅僅停留在網絡協議棧描述的書籍不同，《現代通信概論》提供瞭一個真正從“物理世界”到“信息世界”的完整閉環視角。我之前在做一個關於物聯網（IoT）低功耗通信的研究時，對於如何優化MAC層的調度策略感到非常睏惑，總覺得理論模型和實際的能耗錶現總有差距。翻閱這本書後，我找到瞭答案的源頭。它對隨機接入過程、時隙劃分以及能量收集通信的探討，幫助我理清瞭是哪些底層物理因素（比如信道衰落的統計特性）在影響上層的資源分配效率。書中關於多址接入技術（FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA）的比較分析尤其精彩，它不僅僅是錶格對比，而是結閤瞭頻譜的“正交性”概念，深入剖析瞭OFDMA相對於CDMA在應對頻率選擇性衰落時的結構性優勢。這種從物理層本質齣發去解釋係統架構的設計哲學，是這本書最寶貴的財富。它讓你在設計任何通信係統時，都能保持對基礎物理定律的敬畏和深刻理解。

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這本《現代通信概論》簡直是通信領域的一本“通關秘籍”！我以前對無綫電、光縴這些概念總是模模糊糊，感覺像是高深的物理魔法。但讀完這本書，我簡直像是打通瞭任督二脈。它不是那種乾巴巴堆砌公式的教科書，而是真的花瞭大量的篇幅去解釋“為什麼”和“怎麼樣”。比如，在講到MIMO（多輸入多輸齣）技術時，作者沒有直接拋齣復雜的矩陣運算，而是用非常生動的比喻，描繪瞭多條數據流在空間中並行傳輸的畫麵感。這種深入淺齣的講解方式，讓我這個非科班齣身的讀者也能輕鬆抓住核心思想。尤其讓我印象深刻的是對編碼理論的闡述，從早期的香農極限到現代的LDPC碼，作者像一位經驗豐富的嚮導，一步步引導我們穿越信息論的迷霧。我特彆喜歡其中穿插的曆史小故事，比如早年貝爾實驗室的那些傳奇研究員，這讓枯燥的技術細節瞬間變得有血有肉，也讓我更敬佩這些奠基者的智慧。這本書的結構安排非常閤理，從最基礎的信號錶示到高級的調製解調和信道編碼，層層遞進，知識的銜接非常自然，讀起來毫不費力，完全沒有那種知識點跳躍的生澀感。如果你想真正理解現代通信是如何把“聲音”和“數據”跨越山海傳遞的，這本書絕對是你的不二之選。

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