Communication Systems 4Th Ed. Wiley Student Edit pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons, Inc.

作者:Simon Haykin

出品人:

页数:816 页

译者:

出版时间:

价格:115.00

装帧:平装

isbn号码:9789971513054

丛书系列:

图书标签:

• 通信系统
• 无线通信
• 信号处理
• 调制解调
• 信息论
• 数字通信
• 通信原理
• Wiley
• 教材
• 工程

《现代通信原理与实践：从基础到前沿》 前言 信息时代的浪潮以前所未有的速度重塑着人类社会。我们对更高速率、更高可靠性、更低延迟的通信系统的需求永无止境。本书旨在为读者提供一个全面、深入且注重实践的视角，去理解和掌握现代通信系统的核心理论、关键技术以及新兴的发展趋势。本书的结构经过精心设计，力求在严谨的数学基础与直观的工程应用之间架起一座坚实的桥梁，确保读者不仅知其然，更能知其所以然。 第一部分：通信系统的基础理论 本部分奠定了理解所有现代通信系统的基石，着重于信号的表示、分析以及其在信道中传输时所面临的挑战。 第一章：信号与系统的复习与深化 本章将对连续时间信号和离散时间信号进行深入回顾，重点阐述傅里叶分析（包括连续时间和离散时间傅里叶变换）在线性时不变（LTI）系统分析中的核心作用。我们将引入卷积积分和差分方程，并详细讨论系统的频率响应特性。此外，还将介绍随机过程的基本概念，这是理解噪声和干扰的必要前提，包括高斯过程、平稳过程和各态历经性。 第二章：模拟调制技术 模拟调制是传统通信系统的核心。本章详细剖析了幅度调制（AM）、调频（FM）和调相（PM）的原理、频谱特性和功率效率。重点分析了各种调制方案的抗噪声性能，例如，深入探讨了林克（Linker）理论在FM/PM系统抗噪增益分析中的应用。此外，本章还涵盖了多路复用技术，如频分多路复用（FDM）和时分多路复用（TDM），以及它们的实际工程实现考量。 第三章：数字化基础：采样、量化与编码 随着数字化的不可逆转，本章聚焦于如何将模拟信号转化为数字格式。详细讨论了奈奎斯特采样定理，并着重分析了采样过程中引入的混叠（Aliasing）现象及其抑制方法。在量化部分，将详细分析量化噪声的产生机制，并比较均匀量化与非均匀量化（如$mu$-律和A-律压缩）的性能差异。最后，引入了脉冲编码调制（PCM）作为数字基带信号的基础。 第二部分：数字基带与带通传输 本部分转向数字信号的传输，这是现代数据通信的核心。 第四章：数字基带传输 本章专注于在无带限或带限信道中传输数字信号的技术。我们将详细分析脉冲成形技术，特别是升余弦滤波器在限制带宽和最小化码间串扰（ISI）中的作用。核心内容包括奈奎斯特准则、判决理论的基础，以及最大似然序列估计（MLSE）在消除ISI方面的重要作用。此外，还将讨论眼图（Eye Diagram）的绘制与分析，作为评估传输系统性能的直观工具。 第五章：数字带通调制技术 本章将数字基带信号映射到不同的载波频率上进行传输。详细介绍了振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）的原理、星座图、功率谱密度和误码率（BER）性能。特别地，对正交幅度调制（QAM）进行了深入分析，并探讨了高阶QAM在频谱效率上的优势与对信噪比要求的权衡。本章的难点将放在最优接收机的设计，即匹配滤波器（Matched Filter）的设计与实现。 第三部分：信道编码与多址接入 为对抗信道噪声和实现多用户共享资源，编码和多址接入技术至关重要。 第六章：信道编码理论 信道编码的目的是在不增加信号发射功率的情况下，提高传输的可靠性。本章首先引入了香农信道编码定理，确定了信息传输的理论极限。随后，详细讲解了代数编码，包括分组码（如汉明码、循环码）和卷积码。重点分析了Viterbi算法在最优解调（最大似然译码）中的应用。对于更先进的编码，本章会介绍低密度奇偶校验码（LDPC）和Turbo码的基本结构和迭代译码原理。 第七章：多址接入技术 随着移动通信和无线网络的普及，如何允许多个用户共享有限的频谱资源成为关键。本章系统地对比了四种主要的多址接入方式：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）及其演进技术正交频分多址（OFDMA）。在CDMA部分，我们将重点解析扩频序列的特性（如伪随机噪声序列PN序列）及其对系统容量的贡献。 第四部分：无线信道与高级接收技术 无线环境的复杂性要求通信系统必须具备更强的适应性。 第八章：无线信道建模与衰落 本章专注于理解电磁波在真实无线环境中的传播特性。内容涵盖路径损耗、阴影衰落（Shadowing）和多径效应。详细分析了瑞利（Rayleigh）和莱斯（Rician）衰落模型的适用场景及其统计特性。针对快衰落问题，本章引入了时变信道模型，为后续的抗衰落技术做铺垫。 第九章：抗衰落与多径应对技术 为克服多径带来的干扰和信道衰落，本章介绍了一系列关键技术。在基带，探讨了均衡技术（如线性均衡和决策反馈均衡，DFE）以恢复被展宽的脉冲。在带通，深入研究了分集技术（如空间分集、频率分集和时间分集）的原理及其性能增益。最后，对MIMO（多输入多输出）系统的基本概念进行了初步介绍，强调其通过空间复用和分集来突破香农限的潜力。 第五部分：现代通信系统的展望 本部分将视角扩展到当前正在驱动通信技术革新的前沿领域。 第十章：正交频分复用（OFDM） OFDM已成为4G/5G等现代宽带无线系统的核心技术。本章从理论上论证了OFDM如何通过将高速数据流分解为多路低速窄带信号来有效抵抗码间串扰。我们将详述循环前缀（CP）的作用、IFFT/FFT在收发机中的实现，并讨论OFDM系统中的载波间干扰（ICI）和峰均功率比（PAPR）问题及其缓解策略。 第十一章：软件定义无线电（SDR）与认知无线电（CR） 随着计算能力的飞速提升，本章探讨了通信硬件的软件化趋势。SDR的灵活性允许在软件中实现复杂的调制解调、编码和信道估计算法。在此基础上，进一步介绍认知无线电的概念，即系统如何感知环境并动态地调整其传输参数以优化频谱利用率，这是未来频谱共享的关键方向。 结论 本书的编写遵循“理论指导实践，实践反哺理论”的原则。通过对以上各个模块的系统学习，读者将不仅掌握经典通信系统的构建和分析方法，更能理解驱动5G、卫星通信、物联网（IoT）等新兴领域发展的核心技术驱动力。本书的最终目标是培养读者具备设计、分析和优化下一代通信系统的能力。

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我特别喜欢作者在某些章节末尾设置的“回顾与展望”环节。它不仅能帮助我巩固本章的知识点，还能将本章内容与前后章节以及更广泛的通信领域联系起来，让我对整个通信系统的知识体系有一个更宏观的认识。这种“承上启下”的设计，让学习过程更加连贯。

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书中还包含了一些例题和习题，这些题目类型多样，从概念性的选择题到需要推导计算的应用题都有。我尝试做了一些，发现这些题目恰好能够检验我对章节内容的掌握程度，并且很多习题的答案也提供了详细的解题思路，这对于我独立学习非常有帮助。

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这本书的封面设计相当简洁，没有太多花哨的图案，主体是书名和作者的名字，字体清晰易读。我特别喜欢这种朴实的风格，它给人的感觉是内容为王，不哗众取宠。拿到手的第一感觉是分量适中，虽然是“学生版”，但纸张质量和装订都相当不错，拿在手里很有质感，不会轻易散架。

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在阅读过程中，我发现作者在解释一些核心概念时，会引用大量的实际通信系统例子，比如手机通信、卫星通信、无线网络等等。这种“理论联系实际”的教学方式，极大地降低了学习的难度，也让我能够更好地理解抽象的数学模型在现实世界中的应用。有时候，仅仅看公式很难有直观的感受，但作者通过类比和实例，将这些公式“活化”了。

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我注意到作者在编写过程中，非常注重数学推导的严谨性，但同时又不会让数学公式压垮读者的理解。他会详细解释每一步推导的含义，以及这个推导结果在通信系统中的作用。这种平衡做得非常好，既保证了理论的深度，又保持了学习的流畅性。

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本书的插图和图表设计也十分出色，清晰、准确，并且与文字内容完美配合。很多复杂的概念，通过一张图就能一目了然。例如，在解释各种调制解调方式时，作者使用了大量的眼图、星座图和频谱图，这些图表不仅美观，而且信息量巨大，能够帮助我快速理解信号的特性和处理过程。

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总的来说，这本书给我留下了非常深刻的印象。它不仅内容全面、逻辑清晰，而且在教学方法上也独具匠心。作为一本通信系统的入门教材，它为我打下了坚实的基础，并且激起了我对这个领域更深入探索的兴趣。我认为这本书绝对是想学习通信系统知识的同学的必备读物。

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这本书的语言风格也很有特色，作者善于运用简洁、准确的语言来描述复杂的概念，避免使用晦涩难懂的术语，或者是在使用时给出清晰的定义。即使是对于一些初学者可能感到困难的数学概念，作者也能用比较容易理解的方式来解释。

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翻开第一页，映入眼帘的是序言，作者用一种非常诚恳的语气阐述了这本书的写作初衷和目标读者。他强调了在信息爆炸的时代，理解通信系统的基本原理的重要性，以及如何通过清晰的解释和恰当的例子来帮助读者掌握这些复杂的概念。这种开诚布公的态度让我对即将展开的学习旅程充满了期待，感觉作者是真正站在学生的角度去思考教学的。

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我花了点时间浏览了一下目录，内容安排得非常有条理，从最基础的信号表示、傅里叶变换开始，逐步深入到模拟调制、数字调制、信道编码、多址技术等等。每一个章节的标题都简洁明了，让人能够快速了解该部分涵盖的主题。我尤其对其中涉及的“信息论”和“纠错码”的部分很感兴趣，虽然目前还没有深入阅读，但从标题来看，似乎涵盖了通信领域的核心内容，这正是我想深入学习的。

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