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出版者:高等教育

作者:尹建華 編

出品人:

頁數:592

译者:

出版時間:2008-1

價格:42.70元

裝幀:

isbn號碼:9787040222203

叢書系列:

圖書標籤:

• 參考書
• 微型計算機
• 計算機原理
• 接口技術
• 匯編語言
• 8086
• 微處理器
• 計算機係統
• 硬件
• 電子技術
• 數字電路

好的，這是一本關於《現代通信係統原理與設計》的圖書簡介。 --- 《現代通信係統原理與設計》 導言：信息時代的基石 我們正生活在一個被信息流深刻塑造的時代。從衛星導航到移動互聯，從智能電網到物聯網，所有這些現代奇跡的背後，都依賴於高效、可靠、高速的通信係統。本書《現代通信係統原理與設計》旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角，剖析驅動這些係統的核心技術、數學基礎與工程實踐。它不僅僅是一本理論教材，更是一本麵嚮未來通信工程師和研究人員的實戰指南。 本書的編寫遵循瞭從基礎理論到前沿應用的遞進邏輯，力求在保持學術嚴謹性的同時，兼顧工程實踐的可操作性。我們假設讀者具備紮實的信號與係統、概率論與隨機過程的基礎知識，並以此為階梯，攀登現代通信的知識高峰。 第一部分：通信係統的數學與物理基礎 任何復雜的係統都建立在堅實的基礎之上。本部分將係統地迴顧和深化讀者對通信係統底層科學的理解。 第一章：信號的錶示與變換 本章從傅裏葉分析的視角重新審視連續時間和離散時間信號。重點探討瞭周期信號、能量信號和功率信號的頻譜特性，以及它們在頻域的獨特行為。拉普拉斯變換和Z變換被引入，用於分析係統的瞬態響應和穩定性。我們將詳細闡述捲積的物理意義，及其在調製解調過程中的核心作用。此外，隨機過程的初步概念，如平穩性、遍曆性，為後續處理噪聲和乾擾奠定基礎。 第二章：信道特性與傳輸介質 通信的本質是在信道中傳輸信息。本章深入分析瞭不同物理信道（如無綫空間、雙絞綫、光縴）的特性。對於無綫信道，我們將聚焦於多徑效應引起的時變衰落（如瑞利和萊斯衰落），並量化描述其對信號的影響，如多普勒頻移和時間色散。對於有綫信道，傳輸綫理論、損耗和色散被詳盡討論。噪聲源的建模，特彆是高斯白噪聲（AWGN）和帶限噪聲，是本章的重點，用以建立係統性能評估的基準。 第三章：數字調製技術——頻譜效率的藝術 數字通信是現代通信的主流。本章從信息論的視角齣發，探討如何將離散數據映射到連續信號空間。我們詳細分析瞭振幅鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK）的基本原理、星座圖以及它們的功率譜密度。重點章節將放在正交幅度調製（QAM），分析其在給定帶寬內實現最大信息速率的潛力。功率效率與帶寬效率之間的權衡（Shannon-Hartley定理的實際應用）貫穿始終。本章還引入瞭高階調製和峰均功率比（PAPR）問題，為後續的功率放大器設計提供背景。 第二部分：係統性能分析與抗乾擾技術 信息的可靠傳輸是通信係統的核心目標。本部分將側重於如何量化係統性能，並利用先進的編碼和均衡技術對抗信道帶來的惡化。 第四章：最佳接收器與誤碼率分析 如何設計一個接收器以最小化錯誤概率？本章引入瞭匹配濾波器的概念，證明瞭它是在已知信噪比下實現最優性能的理想選擇。隨後，我們推導瞭各種數字調製方式在AWGN和相乾/非相乾接收條件下的誤碼率（BER）公式。本章通過大量的圖示和實例，清晰展示瞭調製階數、星座選擇與係統抗噪裕度之間的內在聯係。對判決閾值的優化和誤碼率的濛特卡洛仿真方法亦有詳細介紹。 第五章：信道編碼——信息冗餘的智慧 信息論告訴我們如何接近信道容量，而信道編碼則提供實現這一目標的工程手段。本章係統講解瞭綫性分組碼（如漢明碼、循環冗餘校驗碼CRC）的代數結構、編碼與譯碼過程。隨後，我們將重點探討捲積碼及其高效的維特比譯碼算法。對於現代高性能係統，本章引入瞭Turbo碼和低密度奇偶校驗碼（LDPC）的迭代譯碼思想，解釋瞭它們如何突破香農極限的傳統認知，實現近乎理論極限的性能。 第六章：多址接入與頻譜共享 在資源有限的頻譜環境中，多個用戶如何共享信道而不相互乾擾？本章深入剖析瞭頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）的原理。對於CDMA，我們將詳細分析擴頻技術（如僞隨機序列）的特性，以及處理近遠效應（Near-Far Problem）和多址乾擾（MAI）的策略。此外，針對下一代係統，本章也探討瞭正交頻分多址接入（OFDMA）的基礎機製及其在多徑信道下的優勢。 第三部分：現代通信係統的高級主題與工程實現 本部分將視角從單一路子提升到復雜係統層麵，關注如何提高係統的魯棒性、覆蓋範圍和頻譜效率。 第七章：頻率選擇性衰落與均衡技術 在寬帶通信係統中，信道的多徑效應導緻頻率選擇性衰落，這使得符號之間産生嚴重乾擾（ISI）。本章深入分析瞭信道脈衝響應與ISI的關係。為消除ISI，我們詳細闡述瞭綫性均衡器（如迫近均衡器DFE）的設計與實現，並討論瞭判決反饋均衡器（DFE）在復雜信道環境下的優越性。自適應均衡技術，特彆是基於最小均方誤差（MMSE）準則的算法，是本章的工程核心。 第八章：MIMO係統：空間復用與陣列處理 多輸入多輸齣（MIMO）技術是提升頻譜效率的關鍵革命。本章從陣列信號處理的視角齣發，介紹瞭天綫理論基礎。核心內容包括空間復用（如STBC）如何通過多條獨立信道傳輸信息，以及空分多址（SDMA）如何利用空間維度隔離用戶。我們探討瞭信道狀態信息（CSI）在預編碼設計中的重要性，並分析瞭基於奇異值分解（SVD）的最優預編碼方案。 第九章：軟件定義無綫電與認知通信概述 隨著集成電路技術的發展，通信係統的靈活性越來越依賴於軟件定義。本章概述瞭軟件定義無綫電（SDR）的基本架構，強調瞭高性能模數/數模轉換器（ADC/DAC）和靈活的基帶處理平颱。最後，本章展望瞭認知無綫電和動態頻譜接入的前沿概念，討論瞭如何使通信係統具備環境感知和智能決策的能力，以最大化頻譜利用率，應對未來頻譜資源的日益緊張的局麵。 總結與展望 《現代通信係統原理與設計》力求在理論深度與工程實踐之間搭建一座堅實的橋梁。通過對這些核心原理的掌握，讀者將能夠獨立分析現有通信係統的瓶頸，並有能力參與到下一代無綫通信、光通信以及衛星通信係統的設計與優化工作中去。本書的最終目標是培養讀者用數學的嚴謹性去理解物理世界的復雜性，並用工程的智慧去創造信息互聯的未來。

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這本書最讓我印象深刻的，是它在深入講解計算機硬件的同時，並沒有忽略軟件與硬件的緊密結閤。作者非常巧妙地將硬件的特性與軟件的應用場景聯係起來，讓我明白瞭為什麼某些硬件設計會影響到軟件的運行效率，以及反過來，軟件的需求如何推動硬件的創新。例如，在講解中斷機製時，書中不僅詳細闡述瞭中斷的産生、響應和返迴過程，還結閤瞭一個實際的鍵盤輸入處理的例子，讓我理解瞭中斷是如何讓CPU在處理其他任務的同時，依然能夠及時響應外部事件的。這種“由點到麵”的講解方式，使得對硬件原理的理解不再是孤立的知識點，而是能夠融入到一個完整的係統運作流程中。我特彆喜歡書中關於“位”和“字節”的概念解析，作者用圖文並茂的方式，展示瞭數據是如何在二進製和我們日常理解的十進製之間轉換的，以及這些底層數據是如何被CPU讀取和處理的。這對於理解內存尋址、數據傳輸等核心概念至關重要。而且，書中還提到瞭“堆棧”的概念，並用一個簡單的函數調用過程來解釋它的作用，這讓我對程序的執行流程有瞭更深刻的認識。這本書的優點在於，它總能將抽象的概念具象化，讓讀者在理解硬件原理的同時，也能體會到軟件是如何與之交互，共同構建起我們所使用的計算機係統的。

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我一直以來對嵌入式係統和物聯網都非常感興趣，而這本書在這方麵的內容，著實讓我大開眼界。它並沒有泛泛而談，而是深入到瞭一些具體的接口技術，比如我一直好奇的GPIO（通用輸入輸齣）口，書中就講解得非常透徹。作者詳細介紹瞭GPIO的工作模式，如何設置輸入或輸齣，如何讀取和寫入數據，還配上瞭實際的電路連接圖和相關的寄存器操作示例。這讓我第一次真正明白瞭，原來一個簡單的LED燈，通過控製GPIO口的高低電平，就可以被我們編寫的程序點亮或熄滅。更讓我興奮的是，書中還涉及瞭一些常用的通信協議，比如UART（通用異步收發傳輸器）和SPI（串行外設接口）。作者不僅解釋瞭它們的工作原理，還對比瞭它們在傳輸速率、通信方式等方麵的優缺點，並且給齣瞭實際的接口電路設計和通信時序圖。這對於我想要學習如何讓不同的硬件設備之間進行通信，搭建簡單的物聯網應用，提供瞭非常寶貴的指導。這本書讓我覺得，那些看似復雜的嵌入式開發，其實是有章可循的，隻要掌握瞭這些基本的接口技術，就可以開始動手實踐，創造齣屬於自己的智能設備。

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這本書的內容，尤其是對於初學者來說，簡直是一部寶藏。它並非那種上來就拋齣大量晦澀術語的教科書，而是循序漸進，從最基礎的概念講起。比如，在介紹微處理器的工作原理時，作者並沒有直接跳到指令集和時序圖，而是先用非常形象的比喻，將CPU比作一個“大腦”，負責處理信息和發齣指令，內存則像是“記憶”，用來存儲數據。這樣的類比，一下子就拉近瞭理論與現實的距離，讓我這個對計算機硬件一竅不通的人，也能快速理解CPU的核心功能。接著，書中又非常細緻地講解瞭數據在CPU和內存之間是如何流動的，每一步操作都配有清晰的流程圖，讓我能夠一步一步地跟著邏輯走，理解得非常透徹。而且，作者還引入瞭一些實際的例子，比如一個小小的LED燈是如何通過程序控製點亮和熄滅的，這些具體的應用場景，讓抽象的計算機原理變得觸手可及，極大地激發瞭我進一步探索的興趣。我尤其欣賞的是，書中對於不同類型微處理器的介紹，並沒有停留在理論層麵，而是對比瞭它們在性能、功耗、成本等方麵的差異，這讓我對如何選擇閤適的微處理器有瞭更直觀的認識。總而言之，這本書對於建立紮實的計算機基礎知識，真的非常有幫助，感覺像是打好瞭地基，為之後的學習鋪平瞭道路。

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這本書的裝幀設計非常吸引人，硬殼封麵，磨砂質感，拿在手裏沉甸甸的，很有分量。封麵上的配色大膽而又不失專業感，主色調是深邃的藍色，點綴著銀色的綫條勾勒齣電路闆的紋理，仿佛預示著裏麵將要展開的精彩世界。翻開第一頁，紙張的厚度和韌性都讓人滿意，閱讀時不易産生摺痕，而且油墨印刷清晰，字體大小適中，排版也很閤理，長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。我特彆喜歡書中插圖的處理方式，它們不僅數量多，而且清晰度極高，各種原理圖、實物圖都標注得非常詳細，就連一些細小的元件都能看得一清二楚。這對於我這樣動手能力較弱的讀者來說，簡直是福音。更不用說，書中還附帶瞭一些二維碼，掃描後可以直接鏈接到相關的視頻教程或者仿真軟件，這極大地拓展瞭學習的維度，讓枯燥的理論知識變得生動有趣起來。我還在書的扉頁看到瞭作者的寄語，雖然隻是寥寥數語，但卻充滿瞭對讀者學習的熱情和鼓勵，這讓我感到非常溫暖，仿佛在學習的道路上，有一個良師益友在默默地支持著我。這本書的每一個細節都體現瞭齣版方的用心，以及作者在內容呈現上的匠心獨運，讓人在拿到書的那一刻，就已經對它産生瞭濃厚的興趣和期待。

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這本書的編寫風格非常適閤作為一本入門級的參考書。它在講解過程中，始終保持著一種“授人以漁”的態度。作者在介紹一個新概念時，往往會先迴顧一下之前學過的相關知識點，然後將新概念與之聯係起來，這樣能夠幫助讀者構建起知識體係的連貫性。而且，書中對於一些易混淆的概念，比如“地址總綫”和“數據總綫”，作者會用非常清晰的比喻和圖示來區分它們的功能和作用，讓我能夠避免陷入死記硬背的泥潭。我特彆喜歡書中在講解復雜電路時，會采用“模塊化”的分析方法，將一個大的係統分解成若乾個小的功能模塊，逐個擊破，然後再將它們組閤起來，展示整個係統的運作。這種分析思路，不僅降低瞭學習的難度，還培養瞭我的邏輯思維能力。此外，書中還包含瞭一些“拓展閱讀”或“思考題”的部分，這些內容往往會引導讀者去思考更深層次的問題，或者瞭解一些最新的技術發展動態，這對於激發我的學習主動性和培養獨立思考的能力非常有幫助。總的來說，這本書在知識的組織和呈現上，做到瞭既係統又靈活，既嚴謹又易懂，是一本值得反復閱讀和思考的優秀教材。

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