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出版者:电子工业出版社

作者:李棠之等编

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-01-01

价格:22.0

装帧:平装

isbn号码:9787505362574

丛书系列:

图书标签:

• 通信原理
• 电子线路
• 模拟电路
• 信号处理
• 电路分析
• 无线通信
• 射频电路
• 滤波器设计
• 放大器设计
• 电路基础

深入解析现代通信系统与信号处理的基石：《信息理论与编码技术》 本书旨在全面而深入地探讨现代通信系统赖以运行的理论基础与核心技术，即信息论和信道编码理论。它不仅是一本面向电子工程、通信工程及相关专业学生和研究人员的教材，更是一部为系统设计者和算法工程师提供的理论与实践参考手册。 第一部分：信息论基础——量化信息与传输极限 本部分奠定了信息论的数学基础，并阐述了信息度量的核心概念。 第一章：概率论回顾与随机变量基础 尽管读者可能已具备基础概率知识，本章将聚焦于通信系统所需的特定概率模型。我们将从离散和连续随机变量出发，详细介绍其概率密度函数（PDF）和累积分布函数（CDF）。重点讨论高斯随机变量、泊松过程以及马尔可夫链等在通信信道建模中至关重要的工具。拉普拉斯变换和傅里叶变换在描述随机信号时的应用将被深入剖析。 第二章：信息量的度量与熵 本章的核心在于信息的量化。我们将严谨地定义自信息（Self-Information）及其单位——比特（bit）。随后，引入香农熵（Shannon Entropy），将其定义为随机变量不确定性的度量。我们不仅讨论离散随机变量的熵，还会深入探讨连续随机变量的微分熵，并分析其局限性（如依赖于坐标系的选取）。 第三章：联合熵、条件熵与互信息 在多变量系统中，单一变量的熵已不足以描述复杂关系。本章将细致展开联合熵、条件熵的概念，并建立它们之间的基本不等式关系（如链式法则）。核心内容是互信息（Mutual Information, MI），它量化了两个随机变量之间的相互依赖程度。我们将从互信息出发，探究信息流动的方向和强度，为后续的信道容量分析做好铺垫。 第四章：信息源的无损压缩与熵编码 本章关注信息论在数据压缩领域的应用。首先，介绍数据压缩的基本模型：源编码器与解码器。随后，详细推导和分析霍夫曼编码（Huffman Coding）的构造原理和最优性证明。在此基础上，我们将进一步探讨算术编码（Arithmetic Coding），它能更高效地逼近信源的理论熵极限。对于连续信源，则引入微分熵的极限处理和基于模型的编码方法。 第五章：信道容量定理与香农极限 这是信息论的基石。本章将信道模型化为输入、输出和噪声的随机过程。我们将定义信道矩阵和转移概率分布。核心成果是信道容量（Channel Capacity, $C$）的定义——即在所有可能的输入分布中可获得的最大互信息。随后，我们将详细推导著名的有噪高斯信道（AWGN Channel）的容量公式（Shannon-Hartley 定理），并分析带宽、信噪比（SNR）与容量之间的对数关系。本章强调，容量代表了在该信道上无错误传输的理论速率上限。 --- 第二部分：信道编码技术——对抗干扰与衰减 本部分将理论知识转化为实际的纠错和检错技术，使数据能够在含有噪声的信道上可靠传输。 第六章：编码基础：线性分组码 本章介绍系统性的代数编码方法。我们将从最基础的线性分组码入手，定义码字空间、生成矩阵（$G$）和校验矩阵（$H$）。重点在于汉明距离（Hamming Distance）和最小距离的概念，它们直接决定了码的纠错能力。本章将深入分析汉明码（Hamming Codes）的设计、编码过程和最小距离解码（如使用伴随式 Syndromes）。 第七章：循环冗余校验码（CRC）与代数解码 CRC是当前数据链路层和存储设备中最常用的检错机制。本章将介绍多项式域上的运算，定义生成多项式 $g(x)$，并推导出发送方如何利用模二运算生成校验位。本章会详细论证 CRC 如何有效地检测突发错误（Burst Errors）。 第八章：卷积码与 Viterbi 译码 针对连续数据流，本章引入卷积码（Convolutional Codes）。我们将使用状态图（State Diagram）和网格图（Trellis Diagram）来表示编码过程。核心内容是维特比（Viterbi）算法，该算法基于最大似然准则，利用动态规划高效地进行最佳软判决或硬判决译码，极大地提高了性能。 第九章：代数译码与纠错的上限逼近 本章转向更强大的代数纠错码，它们能够纠正随机错误。 里德-所罗门码（Reed-Solomon Codes, RS）： 深入探讨 RS 码在有限域（Galois Field, GF($2^m$)）上的构造，重点分析其作为分组码的特性，以及应用广度（如 CD、DVD、数据存储）。 BCH 码： 作为 RS 码的推广，介绍 BCH 码的最小距离设计原理，包括求根多项式和伴随矩阵的计算。 第十章：现代高性能编码技术：迭代译码 为了突破传统代数译码的性能瓶颈，本章引入现代通信系统（如 3G/4G/5G）的核心技术——迭代译码。 Turbo 码： 详细分析由两个或多个卷积码并行连接，并通过交织器（Interleaver）耦合而成的结构。重点讲解概率域的 BCJR 算法（或 Max-Log-MAP 算法）在迭代译码中的作用及其接近香农极限的惊人性能。 低密度奇偶校验码（LDPC Codes）： 介绍 LDPC 码的稀疏校验矩阵结构。重点阐述其基于因子图（Factor Graph）的和积（Sum-Product）算法进行译码，以及 LDPC 码在实际应用（如 Wi-Fi、DVB-S2）中的优势和译码性能的收敛性分析。 本书通过对信息论的严谨论述，为读者构建起通信系统性能的理论天花板；再通过对经典与现代编码技术的系统讲解，提供了突破这一天花板，实现可靠通信的工程化手段。全书力求理论的深度与工程实践的广度相结合，使读者能够真正理解并掌握现代数字通信的核心驱动力。

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这本书的书名是《通信电子线路》，但我拿到手翻阅之后，发现它更像是一本系统工程的入门指南，而不是我预想中那种聚焦于具体元器件、参数和波形分析的专业书籍。我的期待是能深入了解现代通信系统中的关键电路模块是如何设计和实现的，比如高频放大器、混频器、锁相环等等。然而，这本书的重点似乎完全放在了对“系统”层面的抽象描述上，通篇充斥着大量的概念定义和理论框架的构建，对于那些实际动手操作和仿真中经常遇到的技术难题，比如噪声抑制、非线性失真处理、或者特定工艺下的电路优化，几乎没有提及。举个例子，它花了大篇幅讨论了Shannon定理的理论意义，却对如何设计一个满足特定信噪比要求的实用接收机前端没有提供任何可操作的指导。对于一个想通过阅读这本书来提升工程实践能力的工程师来说，这无疑是一种煎熬，感觉像是被带到了一个宏伟的理论殿堂，但找不到通往实际工作台的路径。如果这本书的定位是理论基础教材，那它的深度还算可以，但对于追求实用性和工程细节的读者来说，它的价值就非常有限了。

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这本书的装帧和排版倒是挺精美，纸张质量也属上乘，但内容本身却让我感到非常“空洞”。它似乎将“通信”这个大词进行了过度泛化，内容涵盖了从电磁波传播到量子纠缠的各种现象描述，但缺乏对核心“电子线路”的深入剖析。我本来是想学习如何设计一个高Q值的谐振腔滤波器，或者如何用Spice仿真器去验证一个平衡混频器的性能指标，结果这本书里反复出现的是关于信息论中熵的计算，或者某种高级编码理论的数学推导。这些内容或许在信息科学领域是重要的，但对于一个专注于硬件层面的电子工程师而言，这些信息密度过低，且与我们的核心需求偏差太大。就好比你买了一本关于汽车维修手册，结果里面花了大部分篇幅在讨论内燃机的工作原理的分子动力学模拟，而不是如何更换刹车片和调整点火正时。我真的很难找到其中任何一个章节能够直接指导我进行电路的选型和设计决策。

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从一个学习者的角度来看，这本书的知识体系构建是严重失衡的。它花费了大量的笔墨去介绍各种历史上的通信技术概念，比如早期的调幅、调频系统，用了很多篇幅去描述它们的原理框图，但是对于当下主流的OFDM、MIMO等现代宽带通信技术中的核心收发机结构，却只是蜻蜓点水，一带而过。更令人费解的是，在介绍那些历史性概念时，作者选择了一种叙事历史的角度，而不是从电路实现的角度去剖析其优势和劣势。例如，在讲解再生检波器时，它仅仅描述了它的结构，却没有深入分析其在实际噪声环境下的灵敏度极限，以及为什么现代系统不再使用它的技术原因。我感觉这本书更像是一本“通信技术简史”的摘录，而不是一本侧重于“电子线路”实战的书籍。对于一个希望跟上当前技术前沿、掌握现代数字通信系统实现细节的读者来说，这本书提供的帮助微乎其微，它给我的感觉是知识的广度远大于深度，而且深度所在的方向也并非我所求。

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我花了整整一个下午试图理解其中关于“信息流调度与资源分配”的那几章内容，但说实话，看完之后我感觉比没看之前更加困惑了。这本书的行文风格极其晦涩和学术化，它似乎刻意避开了任何直观的解释和图示来辅助理解。作者似乎默认读者已经完全掌握了高等数学中大量抽象的优化理论和随机过程知识，然后直接将这些复杂的数学模型抛了出来。阅读体验非常糟糕，每当我试图将书中的公式和描述与实际的基站部署或光纤通信链路联系起来时，都会立刻感到思维卡壳。我期待的是能看到一些经典的通信协议栈中的数据链路层或网络层是如何通过具体的电子逻辑（比如FPGA实现或ASIC设计）来完成调度的案例分析，哪怕是一个简化的模型也好。结果，这本书更像是在讨论一种纯粹的数学游戏，对电路的物理实现层面关注甚少，导致我无法建立起理论与物理世界之间的桥梁。如果不是为了完成某个必须引用的文献要求，我真想直接把它扔回书架，因为它的内容与我日常接触的通信硬件开发工作几乎没有交集。

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这本书的阅读难度曲线极其不平滑，仿佛是不同作者在不同时间、带着完全不同的专业背景硬拼凑起来的一本教材。前面几章对基础电路理论的阐述还算清晰，虽然仍旧偏向于理论推导，但至少还能看出一点逻辑脉络。然而，一旦进入到关于“调制解调”和“信道编码”的部分，风格就陡然转向了晦涩的数学符号和复杂的矩阵运算，仿佛突然从一本关于晶体管基础的书跳跃到一本高等代数教材。我尝试对照着其他更侧重于射频和微波电路的书籍进行交叉学习，发现它在描述现代高速ADC/DAC接口时，完全没有提及诸如时钟抖动（Jitter）控制、阻抗匹配的精细处理这些对实际系统性能至关重要的电路设计挑战。它对这些关键的“电子”细节的忽略，使得整本书的结论和推导都显得非常不接地气。这本书似乎更专注于信息如何在理论上被编码和传输，而完全不关心在真实物理世界的电子元件上，如何才能高效、稳定地完成这一过程。

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