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出版者:

作者:全國通信專業技術人員職業水平考試辦公室

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:2008-6

價格:48.00元

裝幀:

isbn號碼:9787115185785

叢書系列:

圖書標籤:

• e4rt
• 通信工程
• 通信技術
• 通信原理
• 無綫通信
• 移動通信
• 網絡工程
• 信息技術
• 專業技能
• 實務
• 教材

現代通信係統設計與優化 本書係統闡述瞭現代通信係統從原理到實踐的各個環節，旨在為通信工程領域的專業人士和高年級學生提供一套全麵、深入的技術參考與實踐指南。全書內容覆蓋瞭從信號的産生、傳輸到接收、解調的完整流程，並重點聚焦於當前主流通信技術如5G/6G、光縴通信、衛星通信以及物聯網（IoT）通信中的關鍵技術和工程挑戰。 第一部分：通信係統基礎理論與信號處理 本部分奠定瞭理解復雜通信係統的理論基石。首先，我們迴顧瞭經典通信理論，包括信息論中的香農定理、信源編碼和信道編碼的基本概念。詳細剖析瞭模擬調製與數字調製技術，如ASK、FSK、PSK以及高階QAM，並對不同調製方式的頻譜效率和抗噪聲性能進行瞭嚴謹的數學建模和對比分析。 信號處理部分深入探討瞭數字信號處理（DSP）在通信中的核心作用。我們詳細講解瞭離散時間係統分析、Z變換、傅裏葉分析在通信濾波設計中的應用。重點討論瞭同步技術，包括載波恢復和定時恢復的各種算法（如Gardner算法、CPLL/DPLL），這是實現可靠數字解調的關鍵。此外，還對信道均衡技術進行瞭深入探討，闡述瞭綫性均衡、迫踩均衡（ZD/MMSE）以及基於判決反饋的均衡技術，以應對多徑衰落信道帶來的碼間串擾（ISI）問題。 第二部分：無綫信道建模與抗乾擾技術 無綫通信的復雜性很大程度上來源於信道的隨機性和不可預測性。本部分專注於無綫信道的特性描述和應對策略。我們詳細介紹瞭各種無綫信道模型，包括自由空間傳播、陰影衰落（Log-Normal）和多徑效應（瑞利、萊斯衰落）。針對這些衰落，本書深入剖析瞭信道估計與測量的技術，包括基於導頻的信道估計方法，以及如何利用這些估計值進行後續的接收處理。 在抗乾擾和抗衰落方麵，本書著重介紹瞭信道編碼的最新進展。除瞭傳統的Turbo碼和捲積碼，我們投入大量篇幅講解瞭低密度奇偶校驗碼（LDPC）和極化碼（Polar Codes），這是5G/6G標準中的關鍵技術，並分析瞭其在迭代譯碼過程中的性能優勢和復雜度考量。同時，對交織技術（Interleaving）在打散突發錯誤中的作用進行瞭詳盡的說明。 第三部分：現代蜂窩移動通信技術（聚焦4G/5G） 這一部分聚焦於當前移動通信係統的核心架構與關鍵技術。我們從2G/3G/4G的演進脈絡入手，詳細解析瞭正交頻分復用（OFDM）技術，包括其原理、循環前綴（CP）的設計、以及在應對頻率選擇性衰落中的巨大優勢。 進入5G時代，本書深入探討瞭大規模MIMO（Massive MIMO）技術。內容涵蓋瞭大規模天綫陣列的設計原則、預編碼（Precoding）和波束賦形（Beamforming）的原理與實現。詳細分析瞭基於信道互信息最大化的預編碼算法以及用戶調度策略。此外，還詳細介紹瞭非正交多址接入（NOMA）的概念及其在頻譜效率提升方麵的潛力。 網絡架構方麵，本書講解瞭從集中式基帶單元（BBU）到分布式射頻單元（RRU）的C-RAN架構，以及軟件定義網絡（SDN）和網絡功能虛擬化（NFV）在未來無綫接入網（RAN）中的部署和優勢。 第四部分：光通信與高速傳輸網絡 光縴通信是現代骨乾網和數據中心互聯的基石。本部分側重於高速光通信係統的物理層設計和傳輸優化。我們首先迴顧瞭光縴的基本特性，如色散（Chromatic Dispersion, CD）和偏振模色散（Polarization Mode Dispersion, PMD），並講解瞭如何通過色散補償模塊（DCM）進行補償。 針對超高速率（如100G/400G及以上）的傳輸挑戰，本書重點介紹瞭相乾檢測技術。詳細分析瞭如何利用本地振蕩器和數字信號處理（DSP）實現對光波的振幅、相位和偏振態的精確恢復。此外，還深入探討瞭高階調製格式（如16QAM、64QAM）在光縴係統中的應用及其對光信噪比（OSNR）的要求。 在網絡層麵上，本書講解瞭光分插復用（DWDM）係統的設計原理、波長管理和放大技術（如EDFA）。同時，也涵蓋瞭彈性光網絡（Elastic Optical Network, EON）的設計理念，以實現更靈活、高效的頻譜利用。 第五部分：網絡協議棧與未來通信趨勢 本部分將視角提升到網絡和應用層麵，探討瞭現代通信係統的協議實現和麵嚮未來的技術方嚮。我們詳細分析瞭TCP/IP協議族在無綫和有綫傳輸中的錶現，尤其關注瞭如何優化傳輸控製協議以適應高延遲和高丟包的無綫環境。 針對物聯網（IoT）通信，本書對比瞭LPWAN（如NB-IoT, LoRa）的關鍵技術指標、接入機製和功耗優化策略，並探討瞭其在智能製造和智慧城市中的應用場景。 展望未來，本書對太赫茲（THz）通信和可見光通信（VLC）等前沿領域進行瞭技術預述和挑戰分析，強調瞭下一代通信係統在頻譜利用、安全性以及與人工智能（AI）深度融閤方麵的趨勢。 本書力求理論與工程實踐相結閤，不僅提供瞭紮實的理論基礎，更結閤瞭大量的工程實例、性能分析圖錶和關鍵技術指標的對比，是通信工程、電子信息工程、計算機通信等專業師生及相關行業工程師案頭必備的參考資料。

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這本書的結構安排頗具匠心，它並沒有按照傳統的教科書模式，章節之間的過渡極其自然流暢，像是一場精心編排的音樂會。開篇並未急於拋齣復雜的理論模型，而是通過幾個生動的案例，比如一次跨洋海底光纜的鋪設，或者一次緊急災害中的應急通信，瞬間抓住瞭讀者的注意力。隨後，作者巧妙地將理論知識融入到對這些案例的剖析之中，讓你在解決實際“謎題”的過程中，自然而然地掌握瞭背後的原理。例如，在講解信道編碼時，作者用瞭一個非常形象的比喻，將糾錯過程比作一位經驗豐富的郵遞員，如何應對各種惡劣天氣，確保信件（數據包）的準確送達。這種由果溯因的學習路徑，極大地降低瞭初學者的畏懼感，也讓有一定基礎的讀者找到瞭新的視角來審視舊知識。

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我必須要提一下這本書的語言風格，它簡直是技術寫作中的一股清流。用詞精準卻不失文采，嚴肅專業卻不枯燥乏味。作者似乎對語言的駕馭能力極高，能夠在一句話內同時傳遞齣嚴謹的科學概念和一種令人愉悅的閱讀節奏感。在闡述那些關於頻譜效率和帶寬分配的優化算法時，往往能夠用最簡潔的文字勾勒齣問題的核心矛盾，避免瞭冗長復雜的數學推導來拖慢閱讀的步伐。更難得的是，書中穿插瞭不少作者本人的行業觀察和職業感悟，這些個人化的思考，讓整本書充滿瞭溫度和真誠，而不是那種冰冷的、公式堆砌的官方口吻。讀完一章，總感覺像是與一位資深的前輩促膝長談瞭一番，受益匪淺，茅塞頓開。

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從職業發展的角度來看，這本書提供瞭一個極佳的“軟技能”訓練場。它不僅教你“是什麼”和“怎麼做”，更側重於“為什麼”和“可以怎樣”。書中關於項目管理和跨部門協作的章節，雖然沒有直接列齣管理流程，但通過對多個大型通信工程失敗或成功的案例分析，提煉齣瞭在復雜技術團隊中如何有效溝通、如何進行風險預判的寶貴經驗。作者強調，最先進的技術如果不能與實際業務需求和人文關懷相結閤，終究是空中樓閣。這種強調實踐落地和人本關懷的視角，使得這本書超越瞭純粹的專業技能書籍，更像是一本關於如何在高速發展的技術領域中保持清醒認知和專業素養的指南。

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這本書的封麵設計充滿瞭復古的韻味，那種略帶磨砂質感的紙張，讓人一上手就有種沉甸甸的踏實感，仿佛握住瞭一把曆史的鑰匙。內容上，這本書並沒有直接切入那些冰冷的技術參數，反而采用瞭類似散文詩的筆調，娓娓道來那些光縴是如何穿越山川河流，微波信號又是怎樣跨越浩瀚星空的。作者對於通信曆史的梳理極其細膩，從早期的電報係統到現代的5G部署，每一個技術節點的演進都被賦予瞭人性化的色彩，讓人感覺這不是在閱讀一本技術手冊，而是在品味一齣波瀾壯闊的時代變遷史。尤其欣賞它對“連接”這一核心概念的哲學探討，探討瞭信息流動如何重塑人類社會結構，這種深度的思考是很多純粹的技術書籍所欠缺的。閱讀過程中，我經常停下來，沉思於那些宏大的敘事之下，思考著我們與世界之間無形的聯係是如何被構建起來的。

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這本書的配圖和圖錶設計達到瞭藝術品的級彆。它們不是那種為瞭湊數而存在的流程圖，而是經過深思熟慮的視覺輔助工具。拿那些關於網絡拓撲結構的示意圖來說，它們摒棄瞭常見的方塊和綫條組閤，而是采用瞭類似星雲擴散或神經網絡的有機形態，直觀地展示瞭信息傳輸的復雜性和彈性。每一張圖的配色和布局都經過瞭精心的考量，不僅有助於理解信息流動的方嚮，更烘托齣整個通信係統的宏大與精密。特彆是最後幾章關於未來通信趨勢的展望部分，作者用極具想象力的概念圖，描繪瞭量子通信和可見光通信的藍圖，這些視覺呈現的衝擊力，遠勝於平鋪直敘的文字描述，激發瞭我對未來技術探索的無限熱情。

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