通信原理實驗教程

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頁數:175
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出版時間:2009-9
價格:18.00元
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isbn號碼:9787563514069
叢書系列:
圖書標籤:
  • 通信原理
  • 通信原理
  • 通信係統
  • 實驗教程
  • 信號與係統
  • 模擬通信
  • 數字通信
  • MATLAB
  • 通信電路
  • 高等教育
  • 理工科
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具體描述

《通信原理實驗教程》是通信原理實驗課程的教材,內容涵蓋三大方麵:通信係統的Matlab仿真;模擬通信和數字通信實驗;高斯最小移頻鍵控調製器實驗。通過實驗,使學生受到科學實驗的基本訓練,並掌握通信係統仿真和數字處理的硬件實現新方法。

《通信原理實驗教程》適用於高等院校本科通信工程、信息工程、電子工程等專業,也可供工程科技人員參考。

好的,這是一份關於《通信原理實驗教程》之外的其他電子工程或通信領域實驗教材的詳細簡介,力求內容充實、專業且自然流暢。 --- 電子與通信工程專業實驗教程係列精選 1. 《數字信號處理基礎與實踐教程》 (麵嚮對象:通信工程、電子信息工程、信號與信息處理專業本科生及研究生) 書籍定位與特色: 本教程旨在為讀者提供一套係統、深入且高度實踐性的數字信號處理(DSP)實驗指導。它超越瞭傳統教材中純理論推導的局限,緊密結閤現代信號處理算法在工程中的實際應用,特彆是利用主流的MATLAB/Simulink環境和Python科學計算庫(如SciPy, NumPy)進行仿真驗證。 核心內容模塊: 第一部分:離散信號與係統分析 1. 離散時間信號的生成與錶示: 學習如何使用編程語言高效生成正弦、復指數、隨機信號等,並進行頻譜分析(FFT/DFT)。 2. 綫性時不變(LTI)係統的建模與響應: 重點在於捲積和係統的頻率響應分析。實驗將指導讀者設計簡單的FIR/IIR濾波器結構,並觀察其對不同輸入信號(如衝擊信號、階躍信號)的瞬態和穩態響應。 3. Z變換與係統穩定性判斷: 通過仿真,直觀理解Z域極點與零點位置對係統穩定性和因果性的影響。 第二部分:數字濾波器設計與實現 1. FIR濾波器設計: 詳細介紹窗函數法(漢寜窗、海明窗、凱撒窗)的參數選擇與性能對比,並引導學生使用頻率采樣法設計特定要求的濾波器。實驗側重於分析過渡帶寬度、阻帶衰減與濾波器階數的關係。 2. IIR濾波器設計: 涵蓋巴特沃斯(Butterworth)、切比雪夫(Chebyshev)和橢圓(Elliptic)濾波器的設計流程,包括從模擬原型到數字實現的雙綫性變換法。重點在於比較三類濾波器在通帶紋波和阻帶衰減上的特性權衡。 3. 量化效應與定點運算仿真: 針對實際嵌入式係統需求,本部分探討有限字長對濾波器性能的影響,並進行基本的定點數/浮點數轉換與誤差分析實驗。 第三部分:快速傅裏葉變換(FFT)的高級應用 1. FFT算法驗證與性能分析: 深入理解FFT的蝶形運算結構,並設計實驗來驗證FFT算法的計算復雜度優勢。 2. 譜分析技術: 不僅僅是簡單的FFT,更深入探討瞭周期圖法、Welch平均法(重疊與平均)以及高分辨率譜估計(如MUSIC、主成分分析法)的基本原理和仿真實現,用於處理帶噪信號的精確頻率估計。 第四部分:自適應信號處理入門 1. 維納濾波原理與LMS算法: 介紹自適應濾波器在噪聲消除和迴聲消除中的應用。通過仿真實現最小均方(LMS)算法,觀察收斂速度與步長參數的選擇對性能的影響。 實驗環境與要求: 所有實驗均要求學生使用MATLAB或Python進行建模、仿真和結果可視化。最終報告需包含詳細的算法推導、仿真代碼片段、關鍵波形圖及誤差分析。 --- 2. 《微波與射頻電路係統設計實踐》 (麵嚮對象:通信工程、電子科學與技術、電磁場與微波技術方嚮本科生) 書籍定位與特色: 本書籍聚焦於微波和射頻(RF)電路設計的前沿實踐,彌閤瞭傳統電磁場理論與現代無綫通信硬件實現之間的鴻溝。它強調使用專業的電磁(EM)仿真工具和電路仿真軟件,指導學生完成從器件選擇到係統級集成的全過程。 核心內容模塊: 第一部分:基礎與傳輸綫理論的仿真驗證 1. 傳輸綫特性分析: 利用Keysight ADS或Ansys HFSS,精確模擬瞭不同介質基闆(如FR4, Rogers)上的微帶綫、帶狀綫和共麵波導的特徵阻抗、損耗和色散特性。 2. S參數的測量與分析: 實驗指導學生理解S參數的物理意義(迴波損耗、插入損耗、相位),並通過軟件仿真耦閤結構,驗證S參數矩陣的互易性與對稱性。 3. 史密斯圓圖的高級應用: 結閤仿真工具,進行阻抗匹配網絡的設計(L型、 $pi$ 型網絡),並直觀觀察匹配前後的史密斯圓圖軌跡變化。 第二部分:無源射頻器件設計 1. 濾波器設計與優化: 側重於L-C集總元件濾波器和分布式元件濾波器(如腔體濾波器、發夾綫濾波器)的物理尺寸設計與電磁場仿真。實驗將要求分析旁瓣抑製和帶寬特性。 2. 功分器/閤路器設計: 重點是90°混閤耦閤器(Hybrid Couplers)和功率分配器的設計,分析其在寬帶工作下的幅度平衡和相位平衡指標。 3. 天綫基礎模型仿真: 介紹偶極子天綫、縫隙天綫和微帶貼片天綫的電磁模型建立,學習計算輻射方嚮圖、增益和輸入阻抗的EM仿真流程。 第三部分:有源器件與綫性放大器設計 1. 晶體管(FET/HEMT)的RF特性建模: 學習如何導入廠商提供的S參數文件,建立晶體管的等效電路模型。 2. 低噪聲放大器(LNA)設計: 實驗指導讀者使用噪聲係數圓圖和增益圓圖,設計滿足特定噪聲係數(NF)和最大增益(MAG/MUG)要求的匹配網絡。 3. 功率放大器(PA)匹配: 聚焦於效率優化。通過負載牽引(Load-Pull)仿真技術,確定晶體管的最佳工作點,設計輸齣匹配網絡以實現高功率附加效率(PAE)。 第四部分:振蕩器與混頻器基礎 1. 振蕩器設計: 講解哈特萊(Hartley)和科爾皮茲(Colpitts)振蕩器的設計原理,重點分析反饋網絡的穩定性以及對相位噪聲的影響。 2. 混頻器分析: 介紹雙平衡混頻器的結構,通過時域仿真分析上變頻和下變頻過程中的寄生效應和隔離度指標。 實驗要求: 要求學生熟練使用至少一種專業電磁仿真軟件(如HFSS, CST)和一種電路級仿真軟件(如ADS, Spectre),完成至少兩套完整的、可交付的RF電路模塊設計。 --- 3. 《現代通信係統仿真與性能評估》 (麵嚮對象:通信係統原理、信息論與編碼、無綫通信方嚮本科生) 書籍定位與特色: 本書籍專注於將通信理論與實際係統性能評估相結閤,引導學生使用C++或Python結閤Simulink構建端到端的通信鏈路仿真平颱。重點在於評估不同調製解調技術(Modulation/Demodulation)、信道編碼(Coding)和多址接入技術(Multiple Access)在各種信道條件下的誤碼率(BER)和誤幀率(FER)性能。 核心內容模塊: 第一部分:基帶信號處理與調製 1. 信源編碼仿真: 實驗對比定長編碼、Huffman編碼和算術編碼的壓縮效率。 2. 數字調製與解調: 詳細仿真BPSK, QPSK, 16QAM等綫性調製的星座圖、功率譜密度(PSD)和誤碼率(BER)性能。重點是同步誤差(載波相位/定時誤差)對接收信號質量的影響分析。 3. 非相乾解調: 對AM/FM等模擬調製的性能在AWGN信道下的仿真與理論對比。 第二部分:信道模型與信道編碼 1. 典型信道建模: 實踐瑞利(Rayleigh)衰落信道、萊斯(Rician)衰落信道、多徑時延擴展的建模,並計算其包絡統計特性。 2. 綫性分組碼: 理論講解並仿真Hamming碼和捲積碼的編解碼過程,觀察其在AWGN和衰落信道下的錯誤平層(Error Floor)現象。 3. Turbo碼與LDPC碼基礎: 基於迭代譯碼原理,對Turbo碼和LDPC碼進行高斯迭代次數與BER性能的關聯性分析。 第三部分:多址接入與多載波技術 1. 多址接入(MA)仿真: 對FDMA, TDMA, CDMA(包括擴頻序列設計與相關性分析)進行係統級仿真,評估其係統容量和抗乾擾能力。 2. 正交頻分復用(OFDM)係統構建: 詳細指導讀者利用IFFT/FFT構建完整的OFDM收發機,重點分析循環前綴(CP)在消除符號間乾擾(ISI)中的作用,並研究峰均功率比(PAPR)抑製技術(如Clipping/Filtering)。 第四部分:係統級性能評估 1. 鏈路預算分析: 結閤接收機靈敏度、噪聲係數、天綫增益等參數,進行仿真平颱的係統級鏈路預算設計。 2. MIMO係統基礎: 介紹空間復用(Spatial Multiplexing)和發送分集(Transmit Diversity,如空時分組碼STBC)的基本原理,並仿真其在多徑信道下的性能增益。 實踐要求: 要求學生獨立設計並實現至少一個完整的OFDM係統模型,並對其在復雜衰落信道下的BER性能進行優化和對比分析。

作者簡介

目錄資訊

讀後感

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用戶評價

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我非常看重一本書的案例分析部分,而這本書在這方麵做得相當齣色。它並非止步於理論的闡述,而是通過選取現實世界中典型的通信場景,來展示所學原理的應用。我注意到,書中有對不同通信係統的設計案例進行詳細剖析,比如蜂窩移動通信係統的基站設計、無綫局域網的接入控製策略,甚至是衛星通信係統的鏈路預算計算。這些案例分析,不僅僅是簡單地描述一個係統,而是深入到係統的設計思路、關鍵的技術選擇、以及可能遇到的挑戰和解決方案。作者會引導讀者思考,在特定的應用場景下,為什麼會選擇某種通信技術,這種技術的優缺點在哪裏,以及如何進行權衡和優化。通過這些具體的案例,我能夠更加清晰地看到通信原理是如何在實際工程中落地生根的,也能從中學習到很多寶貴的工程經驗和解決問題的思路,這對於我未來從事相關領域的工作,具有非常重要的指導意義。

评分☆☆☆☆☆

閱讀過程中,我發現這本書的語言風格非常獨特,既有嚴謹的學術性,又不失流暢的可讀性。作者在解釋復雜的通信概念時,善於使用生動形象的比喻,將抽象的原理轉化為讀者容易理解的具象場景,這使得學習的過程不再枯燥乏味。例如,在描述信息在信道中傳輸時,作者可能會將其比作聲音在空氣中的傳播,或者水流的流動,這種類比非常貼切,能夠迅速抓住核心要義。同時,作者對於專業術語的使用也非常精準,並且在首次齣現時,會給齣清晰的定義和解釋,確保讀者不會因為術語的陌生而感到睏惑。在一些需要數學推導的地方,作者的講解邏輯嚴密,過渡自然,使得讀者能夠跟上思路,理解公式的由來和意義。我特彆欣賞作者在行文中展現齣的那種對通信領域的熱情,這種熱情通過文字傳遞齣來,能夠極大地激發讀者的學習興趣,讓我在閱讀過程中感受到知識的魅力,而不僅僅是為瞭完成學習任務而機械地記憶。

评分☆☆☆☆☆

這本書的習題設計,也給我留下瞭深刻的印象。它們並非那些韆篇一律、隻考察記憶力的題目,而是涵蓋瞭從概念理解到公式推導,再到係統分析的各個層麵。我注意到,一些習題會要求讀者對給定的通信場景進行建模和分析,計算相關的性能指標,比如誤碼率、信噪比等,這直接鍛煉瞭讀者的數學建模能力和計算能力。另一些習題則更側重於對通信係統設計和優化思路的考察,可能會要求讀者設計一個簡單的編碼方案,或者比較不同調製方式在特定信道下的優劣。更難能可貴的是,書中似乎還包含瞭一些開放性的思考題,鼓勵讀者去探索通信技術的前沿問題,或者對某個通信現象進行更深入的探究。這種多樣化、具有挑戰性的習題設計,不僅鞏固瞭書本上的知識,更重要的是,它激發瞭我獨立思考和解決問題的能力,讓我覺得學習過程充滿瞭挑戰與樂趣。

评分☆☆☆☆☆

我非常贊賞這本書在引導讀者進行實際操作方麵的細緻入微。它提供的每一個實驗項目,都不僅僅是簡單地羅列一些元器件和操作步驟,而是有著明確的實驗目的和預期的結果。在實驗步驟的描述上,邏輯清晰,每一步都具體明確,甚至會考慮到一些新手可能遇到的細節問題,比如如何連接電路,如何設置儀器參數等,都給予瞭詳細的指導。讓我印象深刻的是,在介紹實驗電路時,書中不僅提供瞭原理圖,還常常附帶瞭PCB布局圖或者實際搭建的實物照片,這對於我們快速準確地搭建實驗電路非常有幫助。更重要的是,書中對實驗數據的采集、處理和分析,也給齣瞭詳細的建議和方法,並且會引導讀者將實驗結果與理論預測進行對比,分析其中的誤差來源。這種嚴謹的實驗指導,不僅幫助我順利完成瞭每一個實驗,更重要的是,教會瞭我如何進行科學的實驗設計和數據分析,培養瞭我的動手能力和解決實際問題的能力,這遠比僅僅理解理論知識來得更為寶貴。

评分☆☆☆☆☆

這本書的附錄內容,是我在閱讀過程中一個重要的發現。它並沒有簡單地堆砌一些附加信息,而是非常有針對性地補充和擴展瞭正文的內容。例如,我看到其中可能包含瞭對一些常用通信協議的詳細介紹,比如TCP/IP協議族的結構和工作原理,這對於理解網絡通信的底層機製非常有幫助。另外,一些關於信號處理基礎知識的迴顧,比如傅裏葉變換、捲積定理等,也得到瞭係統性的梳理,這對於那些基礎不太紮實的讀者來說,無疑是雪中送炭。我還發現,附錄中可能包含瞭各種通信標準的重要參數和規範,比如LTE、5G NR的一些關鍵指標,以及不同頻段的分配情況等,這些信息對於瞭解當前通信技術的發展現狀和未來趨勢非常有價值。此外,附錄中甚至可能提供瞭一些參考資料的鏈接或者書目推薦,這為我進一步深入學習提供瞭寶貴的綫索。總而言之,這些附錄內容的設計,讓這本書的價值得到瞭極大的提升,它不僅僅是一本教程,更像是一個小型的通信知識百科全書。

评分☆☆☆☆☆

初次翻閱這本書,我立刻被其內容的組織方式所吸引。它似乎不是那種上來就灌輸晦澀理論的教材,而是以一種更具引導性的方式展開。開篇的部分,並沒有直接拋齣復雜的數學模型,而是從一些基礎的、生活化的例子入手,比如我們日常生活中接觸到的無綫信號傳輸,手機通信的原理等,這些引子非常巧妙地將讀者帶入到通信的世界中,勾起瞭我對背後科學原理的好奇心。隨後,內容逐漸深入,但過渡得非常自然,每一個新的概念都建立在前一個概念的基礎上,層層遞進,邏輯嚴謹。我注意到,它在介紹某個通信技術或者原理時,通常會先對其背景、發展曆程進行簡要介紹,這有助於讀者理解該技術産生的意義和價值。接著,會詳細闡述其工作原理,並輔以大量的圖示和錶格,使得抽象的概念變得具體可感。而最令我驚喜的是,在介紹完理論知識後,往往會緊接著引齣相關的實驗項目,這讓我感覺書中的理論與實踐的結閤非常緊密,仿佛為我規劃好瞭一條從理論認知到動手實踐的學習路徑,這對於我這樣希望將書本知識轉化為實際操作能力的讀者來說,是極具吸引力的。

评分☆☆☆☆☆

這本書在講解通信原理中的某些核心概念時,其深度和廣度都超齣瞭我的預期。例如,在討論信道編碼和解碼部分,它不僅闡述瞭基本的糾錯碼原理,比如漢明碼,還涉及到瞭更復雜的捲積碼和Turbo碼,並且對其性能指標和應用場景進行瞭詳細的分析。對於調製解調技術的講解,也是非常細緻,從早期的AM、FM,到QPSK、QAM等數字調製方式,都給齣瞭清晰的數學模型和波形示意圖,並對其在不同信道條件下的性能錶現進行瞭對比。我尤其欣賞的是,書中對於噪聲的來源、類型以及對信號的影響,有著非常深入的探討,並且給齣瞭多種抑製噪聲的方法,這對於理解實際通信係統的魯棒性至關重要。此外,在多址接入技術方麵,書中對FDMA、TDMA、CDMA和OFDMA的原理、優缺點以及發展趨勢都進行瞭詳盡的闡述,這讓我對現代通信係統的資源分配和多用戶接入機製有瞭更全麵的認識。這種全麵而深入的理論講解,為我打下瞭堅實的理論基礎,讓我能夠更好地理解後續的實驗內容。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計,第一眼吸引我的就是那沉穩而又不失科技感的藍色調,與書名“通信原理實驗教程”相得益彰。封麵上那種抽象化的波形圖案,仿佛在低語著信號的流動與變幻,讓人對接下來的內容充滿瞭好奇。拿到手中,紙張的質感也很不錯,不是那種廉價的印刷紙,摸起來細膩而富有韌性,翻閱時也不會有令人不適的沙沙聲。書的厚度適中,既不像薄薄的宣傳冊那樣顯得內容單薄,也不會像磚頭一樣讓人望而卻步,感覺裝載瞭相當豐富的知識。在書的背脊處,書名印刷清晰,即使是放在書架上,也能一眼識彆,這對於經常查閱的用戶來說,是個非常貼心的小細節。我特彆留意瞭封底的信息,齣版日期、印次、定價等信息都一應俱全,這體現瞭齣版方的專業和規範。雖然我還沒有正式開始閱讀,但僅僅是初步的觸感和視覺體驗,就已經讓我對這本書的整體品質有瞭很好的初步印象,這對於一個注重閱讀體驗的讀者來說,無疑是一個積極的信號,讓我對接下來的學習之旅充滿期待,相信它能成為我學習通信原理路上的一位得力助手,幫助我更深入地理解那些抽象的概念,並在實踐中得到驗證。

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版布局,可以說是一種視覺上的享受。每一頁都經過精心設計,文字的字號大小適中,行間距也留得恰到好處,即使長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。段落之間的劃分清晰,標題和副標題的層級分明,邏輯性強,使得內容的組織結構一目瞭然。我特彆欣賞它在公式和圖錶的處理上,公式的推導過程清晰地展示瞭每一步的演變,而且公式的排版也很規範,不會齣現錯位或者難以辨認的情況。圖錶方麵,無論是信號的時域、頻域錶示,還是係統的框圖,都繪製得非常精美,綫條流暢,顔色搭配閤理,能夠直觀地幫助讀者理解復雜的通信係統。一些關鍵的概念和定義,通常會被用醒目的方式(比如加粗或者顔色高亮)突齣顯示,這對於快速抓住重點非常有用。我在閱讀過程中,常常會發現書頁邊緣有一些留白,這些留白並非浪費,而是為讀者預留瞭寫筆記、畫示意圖的空間,這種“留白藝術”的設計,體現瞭作者和編輯對讀者學習習慣的深刻理解。這種精巧的排版,不僅提升瞭閱讀的效率,也讓學習的過程變得更加輕鬆愉悅,減少瞭信息過載的負麵影響,讓我在紛繁復雜的知識海洋中,能夠有條不紊地航行。

评分☆☆☆☆☆

這本書在語言風格和內容組織上,呈現齣一種非常自然的學習麯綫。它並沒有一開始就設置過高的門檻,而是循序漸進地引導讀者。從基礎的信號與係統概念入手,逐步過渡到數字信號處理,再到信息論的基礎,最後纔深入到具體的通信係統設計和實現。這種由淺入深、由易到難的結構,使得即便是對通信原理不太熟悉的讀者,也能逐漸建立起完整的知識體係。我特彆欣賞它在引入新技術和概念時,總是會先解釋清楚其齣現的背景和必要性,而不是生硬地拋齣。例如,在介紹OFDM技術時,作者會先迴顧其前身OFDM的缺點,然後說明OFDM是如何剋服這些缺點的,這種“前因後果”式的講解,讓讀者更容易理解新技術的重要性和創新性。這種精心設計的學習路徑,避免瞭知識點的碎片化,幫助我構建起瞭一個係統而連貫的通信原理知識框架,讓我能夠更自信地應對後續的學習和工作挑戰。

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