数字通信入门教程

数字通信入门教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:西安交通大学出版社 作者:[加拿大]哈•尼古耶 出品人: 页数:0 译者:任品毅 出版时间:2014-12-25 价格:72.00 装帧:平装 isbn号码:9787560567921 丛书系列:国外名校最新教材精选
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具体描述

本书简单而富有逻辑地表述了现代数字通信的基本原理,并深入细节,使学生能够掌握数字通信的基本概念,避免混淆;通过循序渐进式的举例,大量的课后习题,包括MATLAB练习,使学生掌握关键概念的运用并加固知识的学习。本教材的核心内容是第4-8章它们是数字通信的基础。除此之外也涵盖一些高级专题和应用,以激起读者的兴趣以深入研究。

本书适合于初次学习数字通信的本科高年级学生使用,也可作为研究生初级课程教材。

好的,这是一本关于信息科学与工程领域中,与“数字通信入门教程”主题并无直接关联的图书的详细简介。 --- 书籍名称: 《高性能计算集群架构与优化实践》 摘要 本书深入剖析了现代高性能计算(HPC)集群的底层架构、关键技术以及系统级的优化策略。内容涵盖从硬件选型、网络拓扑设计到并行编程模型、作业调度管理的全过程。本书旨在为系统架构师、集群管理员以及需要进行大规模并行计算的科研人员和工程师提供一套全面、实用的技术指南,帮助他们构建、维护和高效利用下一代计算基础设施。 --- 第一章:高性能计算概述与发展趋势 本章首先界定了高性能计算(HPC)的范畴及其在科学研究、工程仿真、数据分析等领域的战略意义。我们将探讨传统计算模式与集群计算范式的根本区别,并着重分析当前HPC领域的主要驱动力,包括“摩尔定律”的放缓、异构计算的崛起(如GPU、FPGA的普及),以及对能效比的日益关注。 关键内容点: 1. HPC的定义与应用场景: 侧重于描述计算密集型、存储密集型和I/O密集型任务的特征。 2. 计算范式演进: 从集中式超级计算机到分布式集群系统的历史回顾。 3. 未来趋势预测: 探讨Exascale(百亿亿次级)计算的挑战,以及与人工智能(AI)融合带来的新架构需求。 第二章:集群硬件选型与系统集成 集群的性能上限由其硬件基础决定。本章详细阐述了构建高性能集群时所需考虑的关键硬件组件及其互操作性。我们将超越单纯的CPU参数比较,深入探讨影响集群整体吞吐量和延迟的深层因素。 关键内容点: 1. 计算节点设计: 多路CPU配置、内存带宽与容量的平衡艺术。异构加速器(如NVIDIA Tesla/AMD Instinct系列)的集成与驱动层考量。 2. 高速互连网络拓扑: 重点对比InfiniBand(IB)、Omni-Path(OPA)和高速以太网(RoCE/iWARP)的特性、延迟和带宽指标。详细解析Fat Tree、Torus和Dragonfly等拓扑结构在不同规模集群中的适用性。 3. 存储系统选型: 区分并行文件系统(Lustre, GPFS/Spectrum Scale, BeeGFS)和对象存储的适用场景。强调数据局部性和I/O路径的优化。 4. 电源与散热策略: 探讨液冷技术在密度提升中的作用,以及电源单元(PSU)效率对运营成本的影响。 第三章:并行编程模型与底层通信库 高效利用集群资源的核心在于软件层面。本章聚焦于如何将复杂的计算问题分解并映射到成千上万个处理器上执行。 关键内容点: 1. MPI(消息传递接口)深度解析: 不仅介绍Point-to-Point和Collective通信操作,更深入探讨MPI-3.1和MPI-4.0引入的新特性,如One-Sided通信(RMA)和持久性通信。分析原子操作在同步中的应用。 2. OpenMP与多线程编程: 针对共享内存节点的优化策略,包括线程绑定、缓存一致性模型(NUMA感知编程)和内存访问模式的重构。 3. 异构计算编程: 详细讲解CUDA C/C++、OpenACC及OpenCL,着重于CPU与GPU之间的数据迁移开销最小化策略(如Unified Memory的应用局限性)。 4. 性能建模与分析工具: 介绍Score-P、VTune等工具在识别通信瓶颈和负载不均衡问题中的实战应用。 第四章:集群资源管理与作业调度 大型集群的有效运行依赖于健壮的资源管理器。本章侧重于作业调度系统(Workload Manager)的配置、策略制定和监控。 关键内容点: 1. 主流调度器对比: 深入分析Slurm、PBS Pro/Torque和LSF的架构差异、配置参数(如Cgroups集成、QoS管理)。 2. 资源预留与优先级策略: 如何设计公平共享策略、抢占机制以及长时间运行作业(Backfilling)的风险控制。 3. 容器化技术在HPC中的应用: 探讨Singularity/Apptainer和Docker在保证环境一致性、简化部署方面的优势与挑战。侧重于如何处理容器内对底层高速网络和GPU资源的访问权限。 4. 集群健康监控与故障诊断: 基于Prometheus和Grafana构建实时监控仪表盘,识别节点故障、网络拥塞和存储延迟的早期指标。 第五章:性能优化与系统调优实战 本章将理论应用于实践,提供了一系列针对常见计算挑战的系统级和代码级优化方案。 关键内容点: 1. I/O性能的极致榨取: 针对并行文件系统的读写模式优化,包括缓存策略调整、数据条带化(Striping)设置,以及使用Burst Buffer技术应对高频小文件访问。 2. 内存访问优化: 深入探讨伪共享(False Sharing)问题及其在锁竞争中的影响。讲解大页(Huge Pages)的应用对TLB命中率的提升作用。 3. 网络延迟敏感型应用的调优: 针对如分子动力学模拟中频繁的邻域通信,优化MPI库的集体操作参数,选择最优的通信路径。 4. 负载均衡与容错机制: 讨论在长时间运行的模拟中,如何实现计算域的动态重划分(Domain Decomposition)以及如何利用CheckPoint/Restart机制实现快速恢复。 --- 目标读者 本书面向具备一定计算机科学或工程背景的读者,包括: 负责设计、部署和维护大型计算集群的系统管理员。 需要编写或移植高性能应用(如CFD、FEA、分子模拟)的科研人员和高级工程师。 在工业界从事大规模数据处理和机器学习基础设施建设的专业人士。 本书要求读者对操作系统基础、基础网络概念和C/C++编程有初步了解。 它不是面向初学者的网络协议或基础电子学读物,而是专注于将前沿硬件与复杂软件栈高效整合的工程实践手册。

作者简介

哈•H•尼古耶(Ha.H.Nguyen)是加拿大萨斯喀彻温(Saskatchewan)大学电子与计算机工程系的教授,他在该系给本科生及研究生讲授了关于信号系统、数字通信、纠错编码及无线通信的课程。目前担任IEEE Transactions on Wireless Communications 及IEEE Transactions on Vehicular Technology的副编辑。

埃德•施韦迪克(Ed Shwedyk) 是加拿大曼尼托巴(Manitoba)大学电子与计算机工程系的高级学者。自从1974年加入该系以来,Shwedyk博士为研究生及本科生讲授了许多课程,包括信号系统、数字通信、信息论与编码。1979年,由于他在建立第一届IEEE McNaughton中心的贡献,获得IEEE杰出学生辅导员奖。2000年由于出色的教学获得了曼尼托巴大学H.H.Saunderson博士及夫人奖项。

目录信息

1. 绪论
2. 确定信号特征描述分析
3. 概率论、随机变量和随机过程
4. 采样与量化
5. 二进制数据传输的最优接收器
6. 基带数据传输
7. 基本数字带通调制
8. M维信号技术
9. 带限信道上的信号技术
10. 衰落信道上的信号技术
11. 高级调制技术
12. 同步
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读后感

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用户评价

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说实话,在接触《数字通信入门教程》之前,我对“数字通信”这个词的理解非常有限,最多停留在手机信号、网络传输这些模糊的概念上。我曾经尝试过阅读一些更专业的书籍,但很快就被里面充斥的专业术语和复杂的数学模型弄得晕头转向,最终只能放弃。这次偶然的机会,我拿起这本书,本以为会重蹈覆辙,没想到却给了我巨大的惊喜。书中的内容组织非常清晰,逻辑性极强,从最基础的数字信号的表示方法,到如何将这些信号转换为适合传输的形式,再到如何在接收端准确地恢复原始信息,每一个环节都讲得十分透彻。我特别欣赏作者对于“误码率”和“信噪比”等关键概念的解释,他用了很多生动的比喻,让我能够直观地理解这些抽象的概念是如何影响通信质量的。阅读过程中,我感觉自己不再是被动地接受知识,而是主动地参与到学习过程中,仿佛在跟着作者一起进行一场关于信息传输的精彩探索。

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我一直对通信技术非常感兴趣,尤其是在这个信息爆炸的时代,数字通信更是扮演着至关重要的角色。然而,市面上大部分的专业书籍都显得过于晦涩难懂,对于初学者来说,门槛实在太高了。《数字通信入门教程》的出现,简直是我学习路上的及时雨。这本书最大的亮点在于它的“入门”二字,真的做到了“入门”。它没有上来就抛出一大堆公式和理论,而是从最基本、最直观的概念讲起,比如数字信号的采样、量化,以及如何将模拟信号转化为数字信号。接着,它又非常有条理地介绍了各种编码技术,比如PCM编码,以及这些编码如何在保证信息完整性的前提下,减小传输所需的带宽。我印象最深刻的是书中对“香农定理”的解读,作者用了一种非常形象的方式,将这个看似高深的理论,转化成了一个关于信息传输极限的易懂故事,让我第一次真正理解了其深远的意义。

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作为一个对现代科技充满好奇但又非专业背景的读者,《数字通信入门教程》无疑是一本让我受益匪浅的书。我一直对数据如何在各种设备之间无缝传输感到好奇,但每次尝试深入了解,都会被淹没在技术术语的海洋里。这本书就像一位经验丰富的向导,巧妙地引领我穿越数字通信的迷宫。它没有回避技术细节,但却以一种非常友好的方式呈现,比如在解释“信息论”时,作者并没有直接抛出复杂的数学公式,而是通过一些生动的类比,让我理解信息量的概念,以及信道容量的极限。书中的内容组织得非常好,从最基础的信号采样和量化,到更高级的信道编码和解码,每一个环节都讲解得清晰透彻。我特别喜欢它对于“星座图”和“眼图”的介绍,这些图形化的工具,让我能够直观地理解数字信号的质量和误码的产生原因,这比枯燥的文字描述要有效得多。

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一直以来,我都对信号处理和信息传输等领域抱有浓厚的兴趣,但苦于缺乏系统性的学习资料,常常感到力不从心。直到我偶然间发现了《数字通信入门教程》,才真正打开了通往数字通信世界的大门。这本书最大的优点在于它的循序渐进,从最基础的数字信号的产生和表示,到调制解调的原理,再到信道编码的实现,每一个章节都层层递进,没有留下任何知识断层。作者在讲解过程中,大量运用了图表和实例,使得那些抽象的理论概念变得生动形象,易于理解。我尤其喜欢书中对不同调制方式的详细介绍,比如ASK、FSK、PSK等,作者不仅解释了它们的原理,还分析了各自的优缺点以及适用场景,让我对数字通信的多样性有了更深刻的认识。这本书不仅是理论的传授,更是思维的引导,让我学会如何从根本上理解数字通信的运作机制。

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一直以来,我对那些能将复杂概念化繁为简的教材都心存敬意。偶然间,我翻阅了《数字通信入门教程》,当时就被它通俗易懂的语言和循序渐进的编排所吸引。我一直对信息是如何在数字世界中传输和处理感到好奇,但市面上很多书籍要么过于理论化,充斥着我难以理解的数学公式,要么过于浅显,无法触及问题的本质。而这本书,则恰到好处地找到了那个平衡点。它没有一开始就抛出一堆艰深的术语,而是从最基础的信号表示、编码方式入手,逐步深入到调制解调、信道编码等核心概念。书中大量的图示和案例分析,更是如同黑暗中的灯塔,照亮了我学习道路上的每一个疑点。我尤其喜欢它在解释傅里叶变换等核心数学工具时,并非仅仅给出公式,而是结合实际通信场景,让我明白这些工具在解决实际问题中的作用。这让学习过程变得充满趣味,而非枯燥的知识堆砌。感觉作者是一位真正理解学生困惑点,并精心设计教学路径的良师。

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书是入门的好书,但是翻译小错误过多,实在是影响阅读,希望改正。

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