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出版者:

作者:蔡惟铮

出品人:

页数:353

译者:

出版时间:2004-8

价格:26.70元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787040145458

丛书系列:

图书标签:

• 电子技术
• 基础电子学
• 电路分析
• 模拟电路
• 数字电路
• 电子元件
• 电子技术入门
• 电气工程
• 电子工程
• 实训教程

《现代通信原理及应用》 内容简介 本书旨在全面、深入地介绍现代通信系统的基本原理、关键技术及其在当前及未来通信网络中的实际应用。全书内容涵盖了从信息论基础到先进的编码与调制技术，再到多址接入和新兴无线通信系统的设计与分析，力求为读者构建一个扎实、系统的通信工程知识体系。 第一部分：通信系统基础与信息论 本部分首先回顾了通信系统的基本结构，包括信源、信道、调制/解调和接收端等核心组成部分，并引入了描述通信质量的关键性能指标，如信噪比（SNR）、误码率（BER）和信息传输速率。 随后，我们深入探讨了信息论的基石——香农的信息论。详细阐述了信息熵、互信息、信道容量等核心概念。通过对离散信源和连续信源的分析，读者将理解信息的度量方式，并掌握香农-哈特利定理的深刻含义，即在特定信道条件下，理论上可达到的最大无差错传输速率。我们还将介绍信源编码的基本原理，包括定长编码和变长编码（如霍夫曼编码和算术编码），重点分析这些编码技术如何实现数据的有效压缩，从而优化信道利用率。 第二部分：信道编码理论与实践 信道编码是抵抗噪声和干扰、保障可靠通信的关键技术。本部分将全面介绍信道编码的分类、设计思想和性能分析方法。 内容从基础的线性分组码开始，详细讲解了汉明（Hamming）码、循环冗余校验（CRC）码等纠错码的编码与译码过程。随后，本书将重点转向现代高性能的代数译码和图译码方法。代数译码部分，将深入剖析BCH码和里德-所罗门（Reed-Solomon, RS）码的结构、代数译码算法（如Berlekamp-Massey算法）及其在光盘存储和数字广播中的应用。 图译码是现代高速通信系统的核心。我们将系统介绍卷积码及其维特比（Viterbi）译码算法，并在此基础上扩展至Turbo码。Turbo码作为首个接近香农极限的编码技术，其迭代译码的原理、性能优势以及软判决译码过程将被详细阐述。最后，本书将介绍最新的LDPC（低密度奇偶校验码）编码技术，分析其在5G通信和卫星通信中被广泛采用的原因及其高并行处理能力的优势。 第三部分：数字调制与解调技术 本部分聚焦于如何将数字信息可靠地映射到模拟信号波形上，实现高效的频谱利用和抗干扰能力。 我们从基础的数字基带传输开始，分析了脉冲整形技术，如升余弦滤波器，以控制码间串扰（ISI）。随后，进入关键的数字通带调制技术。内容涵盖了相位键控（PSK）、幅移键控（ASK）和正交幅度调制（QAM）系列。对于M进制PSK和QAM，本书不仅会推导其星座图、平均能量和误码率性能，还会结合实际的信道模型（如AWGN信道和衰落信道）进行性能评估。 在最优解调方面，将详细介绍基于最大似然准则的相干解调和非相干解调技术。特别地，对于接收端，我们将深入分析载波同步和位同步的重要性及实现方法，包括锁相环（PLL）的工作原理和同步误差对系统性能的影响。对于存在多径效应的无线信道，本书还将介绍判决反馈均衡（DFE）等均衡技术，以消除或减轻ISI的影响。 第四部分：多址接入与多天线技术 现代通信系统的核心挑战是如何在有限的频谱资源上支持大量用户同时通信。本部分将系统介绍实现频谱共享的多址接入技术。 我们将对比分析频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）的原理、优缺点及其在不同代蜂窝通信中的应用。重点解析扩频技术，包括直接序列扩频（DSSS）和跳频扩频（FHSS），并探讨其在抗干扰和低截获性方面的优势。 随后，本书将跨越到多天线技术（MIMO）这一维度。MIMO系统通过在发射端和接收端布置多根天线，极大地提升了信道容量和可靠性。内容包括空间复用（Spatial Multiplexing）以提高数据速率，以及发送分集（Transmit Diversity）以提高传输的可靠性。对于MIMO信道的信道容量分析，如空时处理（STPC）和迫零（ZF）接收器的设计，将提供详细的数学推导和仿真分析。 第五部分：现代无线通信系统实例分析 最后一部分将理论与实践相结合，选取当前最具代表性的无线通信标准作为案例进行深入剖析，使读者对所学知识的工程实现有直观的认识。 我们将选取正交频分复用（OFDM）技术作为核心案例。OFDM凭借其对频率选择性衰落的鲁棒性和易于实现均衡的特性，已成为4G LTE、5G NR和Wi-Fi等标准的基础。本书将详细讲解OFDM的原理、循环前缀（CP）的作用、快速傅里叶变换（FFT）在收发端的应用，以及应对PAPR（峰均功率比）问题的各种抑制技术。 此外，本书还会简要介绍蜂窝网络的发展脉络，从2G的GSM到3G的WCDMA/CDMA2000，再到4G的LTE和5G的新空口（NR），着重分析每一代技术在频谱效率、时延和连接密度方面的关键技术飞跃，特别是5G网络中毫米波通信面临的挑战与应对策略。 本书适合通信工程、电子信息工程、信号处理等相关专业的本科生、研究生，以及在通信行业从事研发、设计和维护工作的工程师参考阅读。通过系统学习，读者将能独立分析和设计现代通信系统的关键模块。

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这本书的实用性简直令人惊叹，它完全摆脱了传统教材那种“纸上谈兵”的弊病。我最欣赏的是它对“动手能力”的强调。书中的每一个理论讲解之后，往往紧跟着的就是一个精心设计的实验步骤，这些实验大多只需要非常基础的元器件，非常适合我们这些刚刚起步的爱好者。我按照书中的指导搭建了几个简单的放大电路，虽然结果并不完美，但在调试过程中遇到的每一个问题，回过头来看书，都能找到相应的理论支撑和排故思路。作者对于测量仪器的使用介绍也极其详尽，从万用表的档位选择到示波器的时基调整，每一个细节都照顾到了，确保读者在实践中能够得心应手。这种理论与实践紧密结合的编排，让原本枯燥的理论知识立刻“活”了起来，真正体会到了电子技术的魅力所在。

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这本书的知识体系构建得极其严谨和全面，它不仅仅停留在对分立元件的介绍上，更有效地将现代电子系统的基本模块串联起来。我特别喜欢它对系统级思维的培养。比如，在讲完ADC（模数转换器）的原理后，作者立刻就将它置于一个数据采集系统的框架内进行讲解，让我们明白单个元件在整个信号链中的作用和它可能存在的局限性。这种宏观与微观相结合的视角，极大地拓宽了我的视野。我发现，很多我过去在其他资料中感到困惑的“知识点孤岛”，在这本书里都被巧妙地联系起来，形成了一个完整的知识网络。这种编排方式，使得我们对电子技术这门学科的理解不再是碎片化的，而是形成了一个坚固的、可以不断扩展的知识架构。

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初次接触电子技术这门学科时，我感到有些无从下手，市面上的教材要么过于理论化，充斥着复杂的数学公式，要么又过于浅显，缺乏深入的探究。直到我遇到了这本书，才感觉找到了“对味”的良师益友。它的语言风格非常亲切自然，就像一位经验丰富的工程师在和你面对面交流经验，而不是冷冰冰的教科书。书中对于实验现象的描述尤其到位，它不仅仅告诉你“是什么”，更重要的是解释了“为什么会这样”。比如，在讲解反馈电路的稳定性时，作者没有直接抛出复杂的波德图分析，而是先通过一个形象的例子说明了正反馈和负反馈在实际系统中的作用和影响，这种循序渐进的引导方式，极大地增强了我的学习兴趣和自信心。我已经把这本书翻了不下五遍，每次重读都会有新的体会，尤其是在解决一些实际工程问题时，书中的某个小小的注解或插图总能带来关键的启发。

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坦白说，最初我对市面上充斥着各种“速成”电子书籍有些警惕，但这本书以其扎实的学术底蕴和清晰的逻辑结构，彻底打消了我的疑虑。它的参考文献和引用的理论基础都非常可靠，显示出作者深厚的学术功底。但最难能可贵的是，作者没有将这种深度转化为阅读障碍，相反，他用一种非常耐心的语气，将那些复杂的、需要高等数学基础才能理解的概念，转化成了可以被工程思维所接受的简化模型。书中对噪声、失真等“非理想效应”的处理尤其深刻，这往往是初级教材所忽略的。通过对这些细节的深入探讨，我明白了为什么在实际工程中，理论值和测量值总会有偏差，这对于培养严谨的工程师思维至关重要。这本书更像是一部深入浅出的“电子技术哲学指南”，它教我们如何思考电子系统，而不仅仅是教会我们如何操作电路。

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这本书的封面设计得非常有吸引力，深蓝色的背景搭配着醒目的橙色字体，一下子就能抓住眼球。我当时在书店里看到它，就忍不住翻开来看了。里面的内容排版也做得很好，图文并茂，尤其是那些电路图，画得非常清晰直观，即便是初学者也能很快理解。作者在讲解基础概念时，总是能用非常生动的比喻，把那些抽象的电子学原理讲得深入浅出，让人感觉学习过程一点也不枯燥。我记得有一章讲到半导体器件的特性曲线，原本我一直觉得很难理解，但读了这本书后，那些曲线的物理意义一下子就清晰了。这本书的结构安排也非常合理，从最基本的电流、电压概念讲起，逐步深入到晶体管、运算放大器等核心内容，就像是搭建一座坚固的知识大厦，每一步都打下了扎实的基础。而且，书中还穿插了一些历史背景和实际应用案例，这让整个学习过程不仅仅是机械的记忆，更充满了探索的乐趣。

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