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页数:592

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出版时间:2010-7

价格:59.00元

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isbn号码:9787302223603

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• 通信原理
• 电子通信
• 通信系统
• 信号与系统
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• 数字通信
• 无线通信
• 信息论
• 电路分析
• 电磁场与电磁波

经典光学理论与现代光学应用 作者： 王志强 教授 出版社： 科学技术文献出版社 定价： 98.00 元 --- 内容简介： 本书深入探讨了经典光学领域的基石理论，并系统地阐述了这些理论在现代工程与前沿科技中的广泛应用。全书结构严谨，内容翔实，旨在为光学、物理学、精密仪器、材料科学等领域的学生、研究人员及工程师提供一本权威、实用的参考著作。 第一部分：电磁波理论与光的本质 本部分首先回顾了麦克斯韦方程组，作为理解光现象的理论基础。重点阐述了电磁波在各向异性介质、非均匀介质中的传播特性，包括波的偏振态的数学描述（琼斯矩阵与穆勒矩阵的应用），以及光与物质相互作用的基本模型。 1.1 电磁场与光波方程： 详细推导了在无源、线性、各向同性介质中的亥姆霍兹方程。探讨了平面波、球面波的解析形式及其在自由空间和导波结构中的传播特性。引入了波前、光线等几何光学概念的矢量表示法。 1.2 边界条件与反射/折射： 深入分析了光波在不同光学界面上的菲涅耳公式，包括全内反射的临界条件和消失角现象。对TM和TE模式的反射系数和透射系数进行了精确计算，并讨论了各向异性界面（如液晶层）对偏振态的复杂影响。 1.3 波动光学基础： 聚焦于光的干涉和衍射现象。详细讲解了惠更斯-菲涅耳原理和基尔霍夫衍射积分的物理意义。通过分析单缝衍射、双缝干涉（杨氏干涉）、圆孔衍射（艾里斑）的精确解析解，揭示了光场空间频率的分布规律。 1.4 傅里叶光学： 将傅里叶变换引入光学系统分析，建立了系统输入（物体）与输出（像）之间的频谱关系。详细论述了光学系统的调制传递函数（MTF）和点扩散函数（PSF）的概念，这是评估成像系统性能的核心工具。 第二部分：几何光学与成像系统设计 本部分回归宏观的几何光学描述，侧重于透镜、反射镜和复杂光学组件的系统设计方法。 2.1 光线追迹与矩阵光学： 引入了光线传输矩阵（ABCD矩阵）来描述光线在光学系统中的传播和变换。系统性地分析了单透镜、厚透镜、平面镜组、棱镜组的ABCD矩阵，并探讨了它们在光束整形和准直中的应用。 2.2 像差理论： 详细剖析了成像系统中的三大类像差：几何像差（球差、彗差、像散、场曲、畸变）和色像差。基于黎奇光线和主光线，利用谢尔哈克（Seidel）五项系数对像差进行了定量分析。书中提供了矫正像差的常用设计策略，如消色差组合、非球面透镜的设计原理。 2.3 棱镜与反射光学： 专题讨论了各类棱镜（如伽利略望远镜、开普勒望远镜中的结构）的光路控制原理。对反射镜系统的布局，特别是卡塞格林系统（Cassegrain）和施密特系统（Schmidt）的光路设计进行了详尽的分析。 第三部分：现代光学中的关键技术 本部分关注20世纪以来发展起来的，具有革命性意义的光学技术及其工程实现。 3.1 偏振光学器件： 深入研究了波片（半波片、四分之一波片）的作用机制，包括它们如何改变光的相位和偏振态。重点分析了基于液晶单元（LC Cell）的可调谐波片和偏振控制器在光通信和显示技术中的应用。 3.2 衍射光学元件（DOE）： 阐述了基于微结构设计实现特定光场分布的技术。详细介绍了全息透镜、菲涅耳波带片（FZP）的原理，及其在光束分束、准直和光场整形中的优势。讨论了DOE的制作工艺——如电子束刻蚀和软光刻技术。 3.3 激光物理与非线性光学导论： 简要介绍了激光器的基本组成（增益介质、谐振腔、泵浦源）和工作原理，特别是腔模理论和稳态输出功率的分析。对二阶非线性效应（如倍频、和频产生）的阈值条件和效率进行了理论建模。 3.4 光纤光学基础： 从模式理论出发，分析了阶跃型和缓变折射率光纤的模式场分布和数值孔径（NA）。讨论了光在光纤中的损耗机制（吸收、散射）以及色散对脉冲展宽的影响。 第四部分：光学测量与传感 本部分聚焦于如何利用光学原理对物理量进行高精度测量。 4.1 干涉测量技术： 详细介绍了迈克尔逊、马赫-曾德尔、萨格纳克等经典干涉仪的结构与应用。重点讲解了高精度面形检测中的相位展开算法和阴影条纹分析技术。引入了数字全息干涉测量（DHIM）的概念。 4.2 傅里叶变换光谱学： 阐述了傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）的工作原理，解释了干涉仪如何通过测量干涉信号的傅里叶逆变换重建吸收光谱。 4.3 散射与成像： 探讨了瑞利散射、米氏散射在遥感和环境监测中的应用。对相干光成像（如激光雷达LIDAR）的基本流程和信号处理方法进行了介绍。 --- 适用对象： 高等院校本科生及研究生（物理学、电子信息、光电信息科学与工程、精密仪器等专业） 从事光学设计、系统集成、光电器件研发的工程师 希望全面回顾和深化光学基础知识的科研人员 本书特色： 1. 理论与实践紧密结合： 每个章节均配有丰富的工程实例和实际问题分析，将抽象的数学模型与具体的器件性能挂钩。 2. 数学工具完备： 采用先进的数学方法（如复振幅、矢量分析、矩阵代数）来精确描述复杂的光学现象，便于深入理解。 3. 覆盖范围广： 从经典几何光学到现代衍射光学、非线性光学，构建了一个完整的知识体系框架。 4. 插图精良： 包含大量清晰的原理图、光路图和仿真结果图，辅助读者理解复杂的空间光场分布。

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我是一个在校的学生，准备考研。坦白说，市面上很多教材为了追求所谓的“全面”，导致内容冗余且重点不突出。《电子通信系统原理》的价值在于它的“精炼”与“聚焦”。它非常精准地抓住了通信系统中的核心矛盾点，比如带宽与信噪比之间的矛盾，以及如何通过不同的编码和调制策略来平衡它们。书中的习题设计得非常有水平，它们大多不是简单的套公式，而是需要你结合不同的章节知识点进行综合分析的“小案例”。我发现，只有真正理解了书中讲解的基带传输和频带传输的数学模型，才能顺利解答那些涉及判决域和接收机性能评估的难题。这本教材真正体现了“授人以渔”的教育理念，它教会了我如何思考通信问题，而不是简单地记忆答案。对于准备参加专业考试的读者来说，这本书的知识密度和考点覆盖率绝对是顶级的。

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这本书的排版和内容组织方式，简直是教科书设计的典范。我是一个视觉学习者，很多晦涩的理论如果不能被清晰地图形化，我很难记住。这本书在这方面做得极其出色。无论是对各种滤波器响应特性的对比图，还是对超外差接收机结构分解图的绘制，都精确且富有层次感。每一章的结构都遵循着“提出问题——分析挑战——引入工具——解决问题”的逻辑链条，让学习过程始终保持着目标驱动性。它让我明白了为什么必须使用某种特定的技术，而不是简单地记住“应该用什么”。比如，当它解释为什么需要上变频和下变频时，它没有直接抛出公式，而是先描绘了低频信号直接传输在实际物理介质中会遇到的巨大衰减和串扰问题，这样一来，高频载波的引入就成为了一个“必然的选择”，而不是一个“随意的设定”。这种以“解决工程痛点”为核心的叙事，极大地增强了我的学习动力。

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这本书简直是为我这种半路出家想啃硬骨头的爱好者量身定做的！我原先对那些复杂的电路图和抽象的信号处理概念总是望而生畏，总觉得离我很遥远。但《电子通信系统原理》这本书，它真的做到了“化繁为简”。作者的叙事方式非常生动，仿佛不是在讲解枯燥的理论，而是在讲述一个关于信息如何在浩瀚宇宙中旅行的精彩故事。特别是关于调制解调技术的那几章，以往我总是在公式里迷失方向，但这里，作者用非常贴近生活的比喻，比如把信号比作水流，把噪声比作水中的杂质，一下子就让我明白了它们相互作用的本质。读完后，我不仅对傅里叶变换和拉普拉斯变换这些“老朋友”有了全新的认识，更重要的是，我对现代通信的底层逻辑有了一种“茅塞顿开”的感觉。它不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的老工程师在你耳边，耐心细致地为你剖析每一个技术难点。我推荐给所有对无线电、移动通信感兴趣，但又害怕高深数学的朋友们。

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说实话，我带着相当大的怀疑翻开了这本书，毕竟市面上关于通信原理的书籍汗牛充栋，大多都在重复着那些被嚼烂了的概念。但《电子通信系统原理》在信息论和信道编码部分的阐述，让我眼前一亮。它没有仅仅停留在香农公式的表面介绍，而是深入挖掘了其背后的哲学思想，探讨了在物理限制下，我们如何最大化信息传输的效率和可靠性。我尤其欣赏作者对“噪声对信息保真度的影响”这一核心问题的深度剖析。书中对各种抗噪编码（比如卷积码和Viterbi译码的实际应用场景）的讲解，配图直观且逻辑严密，让人能够清晰地追踪到编码器和译码器之间信息流动的轨迹。这对于我目前正在进行的一个关于低功耗物联网通信模块的研发工作来说，提供了非常宝贵的理论指导。这本书的深度和广度，远超出了我预期的“原理”层面，更像是一本可以指导工程实践的“方法论”手册。

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这本书最让我感到惊喜的是它对“系统”二字的深刻理解。很多教材将发射端和接收端割裂开来讲解，读者读完后只知道单个模块的功能，却难以构建起一个完整的通信链路概念。《电子通信系统原理》成功地将所有的模块——从信号源的数字化、信源编码、信道编码、调制、信道传输特性（包括多径效应的初步探讨）、到最终的解调和译码——串联成一个有机的整体。它强调了每一步处理对后续步骤的影响，比如过度压缩的信源信号如何增加信道编码的负担。在讲解数字通信系统时，它还很巧妙地引入了现代高速通信系统中的一些前沿概念的“思想雏形”，比如时钟同步和载波恢复的重要性。阅读过程中，我感觉自己不是在学习孤立的技术点，而是在设计和优化一个复杂的、端到端的真实通信网络，这对于拓宽我的系统思维非常有帮助。

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