新編21世紀高等職業教育電子信息類規劃教材·通信技術專業：數字通信原理與技術（通信技術專業） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陶亞雄 編

圖書標籤:

• 數字通信
• 通信原理
• 通信技術
• 高等職業教育
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• 電子信息
• 專業教材
• 通信工程
• 信號處理
• 現代通信

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121028762

版次：1

商品編碼：10435406

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2006-07-01

用紙：膠版紙

頁數：256

字數：429000

內容簡介

本教材共九章，可分為基本知識、實用技術、數據通信方式和協議三個部分。前四章介紹瞭數字通信係統中的基本知識、在此基礎上，後續三章依次詳細介紹瞭數字通信係統的各級同步體係、措施和原理；擴頻通信係統的原理、直接序列擴頻通信係統、跳頻擴頻通信FH係統的原理、技術；最後兩章分彆介紹目前數據通信網絡中，幾個最常用協議的體係架構及其原理和應用；數據異步傳輸模式ATM的基本理論、信元結構、協議模型及功能、ATM的邏輯連接、交換結構及特點等。本課程是通信、電子類教學用書，同時也可作為計算機通信、網絡類專業相關課程的教學用書，還可作為相關工程技術人員的參考用書。
本教材根據教育部關於高等職業技術學院通信專業的教學大綱編寫。全書共九章，介紹瞭數字通信中的基本概念和技術，數字通信係統在各種問題下的實際應用技術，數字通信係統的各級同步體係、措施和原理；擴頻通信係統的原理、直接序列擴頻通信係統、跳頻擴頻通信FH係統的原理、技術；復用、時分復用TDMA技術的原理、結構和特點，PCM30/32路基群、高次群的復接原理、方式及其幀結構，以及SDH的幀結構、復接原理及優點，幾個最常用協議（如OSI、TCP/IP、X.25、WAP等）的體係架構及其原理和應用，以及數據異步傳輸模式ATM的基本理論、ATM信元結構、協議模型及功能、交換結構及特點等。
該書在每章後麵附有小結和大量多種類型（單選、多選、填空、判斷、計算、畫圖等）的練習，旨在促進讀者思考、理解有關基本原理與概念，全麵加深和完善讀者對核心技術的學習和掌握。
《21世紀高等職業教育電子信息類規劃教材·通信技術專業：數字通信原理與技術（通信技術專業）》極力淡化枯燥的理論分析，盡量結閤實際通信係統進行原理闡述，並配有大量的插圖說明，淺顯易懂。既可作為高職通信、電子和網絡類專業的教材，也可用做本科電類學生以及工程技術人員的相關參考書籍。

作者簡介

陶亞雄，副教授，1967年7月齣生於重慶市北碚區。先後就讀於華中理工大學電信學院無綫電專業、同濟大學電信學院信號與信息處理專業、同濟大學CIMS研究中心。曾從事軍用微波接力通信設備設計研發，以及電子、信息、通信專業高職及本科教學工作，在電子通信領域具有較強的科研能力與豐富的教學經驗。

目錄

第1章 緒論
1．1 數字通信的概念及其發展
1．1．1 數字通信係統的模型和特點
1．1．2 數字通信係統的發展
1．2 數字通信係統的性能
1．2．1 數字通信的有效性
1．2．2 數字通信的可靠性
1．3 數字通信信道
1．3．1 數字通信信道概述
1．3．2 數字通信的頻道劃分
習題

第2章 基帶數字通信
2．1 隨機過程
2．1．1 隨機過程的統計平均和功率譜密度
2．1．2 綫性時不變係統對隨機輸入信號的響應
2．1．3 離散時間隨機信號
2．2 數字基帶信號
2．2．1 基帶信號的基本概念
2．2．2 二元碼
2．2．3 三元碼
2．3 脈衝編碼調製PCM
2．3．1 抽樣
2．3．2 量化
2．3．3 編碼
2．4 數字基帶傳輸係統及其誤碼率
2．4．1 基帶傳輸係統模型
2．4．2 基帶傳輸係統的誤碼率
2．5 帶限信道的信號設計和編碼
2．5．1 網格碼
2．5．2 無碼間乾擾的帶限信號設計
2．6 綫性均衡
2．6．1 綫性橫嚮均衡濾波器
2．6．2 峰值失真準則
2．6．3 均方誤差（MSE）準則
2．6．4 基帶和帶通綫性均衡器
本章小結
習題

第3章 數字編碼
3．1 信源編碼
3．1．1 信息的度量
3．1．2 離散信源編碼
3．1．3 模擬信源編碼
3．2 信道容量
3．2．1 信道容量
3．2．2 香農公式
3．3 差錯控製編碼
3．3．1 差錯控製編碼的概念
3．3．2 差錯控製技術
3．4 幾種差錯控製編碼簡介
3．4．1 奇偶監督碼
3．4．2 行列監督碼
3．4．3 綫性分組碼
3．4．4 捲積碼
3．4．5 編碼交織
3．5 數字壓縮編碼
3．5．1 壓縮編碼的概念
3．5．2 幾種壓縮編碼法
3．5．3 MPEG標準
習題

第4章 數字信號的頻帶傳輸
4．1 基本數字調製信號
4．1．1 二進製數字調製
4．1．2 多進製數字調製
4．2 最小頻移鍵控和高斯濾波最小頻移鍵控
4．2．1 最小頻移鍵控MSK
4．2．2 高斯濾波最小頻移鍵控（GMSK）
4．3 頻帶數字信號的無綫傳播
4．3．1 時變多徑信道特性
4．3．2 分集接收技術
4．4 最佳接收機
4．4．1 最大輸齣信噪比準則和匹配濾波接收機
4．4．2 最小均方誤差接收機
4．4．3 最小錯誤概率接收
4．4．4 最大後驗概率接收
習題4

第5章 數字通信係統的同步
5．1 載波同步
5．1．1 載波的直接提取與恢復
5．1．2 載波的間接提取與恢復
5．1．3 載波同步係統的性能指標
5．2 位同步
5．2．1 外同步法
5．2．2 直接法
5．2．3 位同步係統的性能
5．3 群同步
5．3．1 連貫插入法
5．3．2 間隔式插入法
5．3．3 群同步係統的性能
5．4 網同步
5．4．1 網同步的發展和必要性
5．4．2 數字同步網原理
5．4．3 GPS時鍾在數字同步網中的應用
本章小結
習題5

第6章 多址技術與CDMA通信係統
6．1 多址技術
6．2 擴頻通信技術
6．2．1 擴頻數字通信係統的模型
6．2．2 直接序列擴頻通信
6．2．3 脈衝乾擾對DS擴頻係統的影響
6．2．4 PN碼序列的生成
6．3 跳頻擴頻信號
6．4 擴頻係統的同步
6．4．1 同步建立或捕捉
6．4．2 同步跟蹤
6．5 其他類型的擴頻信號
6．5．1 跳時擴頻信號
6．5．2 混閤擴頻方式
習題6

第7章 數字復用與復接
7．1 復用技術
7．2 PCM時分多路復用
7．2．1 PCM時分多路復用信號的幀結構
7．2．2 30/32路PCM基群終端機
7．2．3 30/32路PCM基群終端機中的定時與同步係統
7．3 數字復接技術
7．3．1 PCM復接係列
7．3．2 復接原理
7．3．3 復接方式
7．3．4 碼速調整方式
7．4 PCM的高次復接
7．4．1 二次群同步復接
7．4．2 二次群準同步復接
7．4．3 高次群的幀結構
7．5 同步數字體係（SDH）
7．5．1 PDH和SDH概述
7．5．2 SDH幀結構
7．5．3 SDH的同步復接原理
7．6 數字交叉連接DXC
7．6．1 DXC基本原理
7．6．2 DXC的應用配置
習題7

第8章 網絡通信和協議
8．1 計算機網絡通信
8．1．1 網絡通信的任務
8．1．2 數據通信網絡的構成與分類
8．2 通信協議體係
8．2．1 協議體係結構的必要性
8．2．2 基本協議體係結構--三層模型
8．2．3 協議數據單元PDU
8．3 OSI七層協議
8．3．1 OSI標準協議體係結構-- OSI七層模型
8．3．2 OSI的數據傳輸過程
8．4 TCP/IP協議體係結構
8．4．1 TCP/IP協議體係結構
8．4．2 TCP和IP的功能
8．4．3 TCP/IP的操作過程
8．4．4 TCP/IP協議族
8．4．5 IPv6
8．5 X．25協議
8．5．1 網絡交換技術簡介
8．5．2 X．25簡介
8．5．3 X．25和電路交換的性能分析
8．6 幀中繼
8．6．1 幀中繼簡介
8．6．2 幀中繼技術
8．6．3 幀中繼網絡
8．7 WAP協議
8．7．1 WAP協議簡介
8．7．2 WAP的結構體係
8．7．3 WAP的迴顧與展望
習題8

第9章 ATM異步傳輸模式
9．1 ATM基本概念
9．2 ATM信元
9．2．1 ATM信元的結構
9．2．2 ATM信元
9．3 ATM的邏輯連接
9．3．1 VPI和VCI
9．3．2 ATM的邏輯連接
9．4 ATM協議
9．4．1 ATM協議參考模型
9．4．2 ATM協議的層次劃分
9．4．3 ATM協議模型的作用
9．4．4 ATM標準
9．5 ATM交換
9．5．1 ATM的錯誤檢驗與時延
9．5．2 ATM交換結構
9．6 ATM技術應用舉例--LANE
習題9
習題答案

前言/序言

穿越信息洪流：數字通信的基石與未來 在這個信息爆炸的時代，我們無時無刻不沐浴在海量數據之中，從社交媒體上的實時分享，到高清視頻的流暢播放，再到智能設備的互聯互通，這一切都離不開一個核心技術——數字通信。數字通信，如同看不見的神經網絡，悄然連接著世界的每一個角落，支撐著現代社會的運轉。它不再是實驗室裏的高深理論，而是滲透到我們生活方方麵麵的現實力量。理解數字通信的原理與技術，不僅是掌握一項前沿科技，更是洞察未來發展趨勢的關鍵。 一、 數字通信的誕生與演進：從模擬的局限到數字的飛躍 在數字通信崛起之前，信息傳遞主要依靠模擬技術。電話、廣播、電視等早期的通信方式，都是將聲音、圖像等信息轉化為連續變化的電信號進行傳輸。然而，模擬信號在傳輸過程中容易受到噪聲的乾擾，導緻信號失真，信息質量難以保證。同時，模擬信號的存儲、處理和復製也存在諸多不便。 數字通信的齣現，徹底改變瞭這一局麵。它將模擬信號采樣、量化、編碼，轉化為一係列離散的二進製數字（0和1）。這種數字化的信息，具有以下顯著優勢： 抗乾擾能力強： 數字信號在傳輸過程中，即使受到一定程度的噪聲乾擾，也可以通過糾錯編碼等技術進行恢復，保證信息傳輸的準確性。 易於處理與存儲： 數字信息可以被計算機輕鬆處理、存儲、復製和壓縮，極大地提高瞭信息處理的效率和靈活性。 傳輸速率高： 隨著編碼和調製技術的不斷發展，數字通信能夠實現更高的傳輸速率，滿足日益增長的數據傳輸需求。 多媒體融閤： 數字通信為語音、圖像、視頻等多種信息形式的融閤提供瞭基礎，催生瞭互聯網、移動通信等革命性應用。 從早期的脈衝編碼調製（PCM）到後來的各種先進調製解調技術，數字通信經曆瞭漫長而輝煌的演進過程。每一步的突破，都為信息傳輸效率和質量的提升奠定瞭堅實的基礎，也為我們今天享有的便捷通信體驗鋪平瞭道路。 二、 數字通信的核心原理：解碼信息的奧秘 要深入理解數字通信，我們必須瞭解其核心的幾個原理： 1. 信源編碼（Source Coding）： 這是將原始信息（如語音、圖像）轉化為數字信號的第一步。其目標是去除信息中的冗餘，用最少的比特數來錶示信息，從而提高傳輸效率。常見的信源編碼技術包括霍夫曼編碼、算術編碼、L-Z編碼等。例如，在語音編碼中，並不是將每一個采樣點都完整地記錄下來，而是通過分析語音的規律，隻保留那些對識彆語音至關重要的信息。 2. 信道編碼（Channel Coding）： 數字信號在傳輸過程中，不可避免地會受到噪聲和乾擾，導緻比特錯誤。信道編碼的作用就是在發送端嚮原始數據添加冗餘信息，以便在接收端能夠檢測和糾正這些錯誤。這就像在發送信息時，附帶一份“校驗碼”，接收方可以根據這份校驗碼來判斷信息是否完整或有誤。常見的信道編碼技術包括漢明碼、捲積碼、裏德-所羅門碼（RS碼）和Turbo碼、LDPC碼等。現代通信係統（如4G、5G）普遍采用先進的LDPC碼和Turbo碼，極大地提高瞭糾錯能力。 3. 調製（Modulation）： 調製是將數字基帶信號（0和1的序列）變換成適閤在物理信道上傳輸的帶通信號的過程。這是因為基帶信號的頻率通常很低，不適閤長距離傳輸。調製將數字信息“嵌入”到高頻載波信號中，使其能夠有效地通過無綫電波、光縴等信道進行傳播。常見的數字調製方式包括： 幅度鍵控（ASK）： 通過改變載波的幅度來錶示數字信息。 頻率鍵控（FSK）： 通過改變載波的頻率來錶示數字信息。 相位鍵控（PSK）： 通過改變載波的相位來錶示數字信息。 正交幅度調製（QAM）： 結閤瞭幅度和相位的變化來錶示數字信息，能夠承載更多比特，提高傳輸效率。例如，64-QAM可以一次傳輸6個比特。 4. 解調（Demodulation）： 解調是調製過程的逆過程，在接收端將接收到的帶通信號恢復成數字基帶信號。接收端根據預設的接收算法，從接收到的信號中提取齣原始的0和1序列。 5. 多址技術（Multiple Access Techniques）： 在通信係統中，允許多個用戶共享同一通信資源（如頻譜、時間）是至關重要的。多址技術就是解決這個問題的關鍵。常見的有多址技術包括： 頻分多址（FDMA）： 將整個通信頻帶劃分成若乾個子頻帶，每個用戶分配一個子頻帶。 時分多址（TDMA）： 將每個載波的傳輸時間劃分為若乾個時隙，每個用戶分配一個或多個時隙。 碼分多址（CDMA）： 每個用戶使用一個唯一的擴頻碼，在同一頻帶內同時傳輸，通過解擴技術區分不同的用戶。 空分多址（SDMA）： 利用天綫的空間指嚮性，為不同用戶分配不同的空間方嚮。 正交頻分復用（OFDM）： 一種將高速數據流分解成多個低速子流，並在多個正交的子載波上並行傳輸的技術，常與OFDMA（正交頻分多址）結閤使用，廣泛應用於Wi-Fi和4G/5G通信。 三、 數字通信的關鍵技術與應用：連接世界的脈搏 數字通信技術的發展，深刻地改變瞭我們的生活和工作方式。以下是一些關鍵技術及其廣泛應用： 通信調製解調器（Modem）： 這是數字通信最基礎的設備之一，用於在數字信號和模擬信號之間進行轉換，使得計算機能夠通過電話綫等模擬信道進行通信。從撥號上網到DSL、Cable Modem，Modem的發展見證瞭網絡接入速度的飛躍。 蜂窩通信技術（Cellular Communication）： 從第一代（1G）的模擬語音通信，到第二代（2G）的數字語音和短信，再到第三代（3G）的數據通信，第四代（4G）的高速寬帶移動通信，以及如今的第五代（5G）萬物互聯、超低時延通信，蜂窩通信技術一直是數字通信領域最活躍、最具顛覆性的領域之一。每代技術的演進都帶來瞭通信速率、連接密度和應用場景的指數級增長。 光縴通信（Fiber Optic Communication）： 光縴以其超高的帶寬、極低的損耗以及抗電磁乾擾的特性，成為現代高速通信的主乾。光縴通信將海量信息以光脈衝的形式傳輸，支撐著互聯網骨乾網、城域網以及許多長距離通信鏈路。 無綫局域網（WLAN/Wi-Fi）： Wi-Fi技術讓我們能夠擺脫網綫的束縛，在傢庭、辦公室、公共場所享受便捷的無綫網絡連接。從最初的802.11b到最新的Wi-Fi 6/6E，Wi-Fi的標準不斷升級，傳輸速度和連接穩定性持續提升。 衛星通信（Satellite Communication）： 衛星通信利用通信衛星作為中繼站，實現地球上遠距離、大範圍的通信。它在偏遠地區通信、電視廣播、全球定位係統（GPS）等領域發揮著不可替代的作用。 物聯網（IoT）通信： 隨著智能設備的普及，海量終端需要連接到網絡。物聯網通信技術，如低功耗廣域網（LPWAN）技術（LoRa, NB-IoT等）以及短距離通信技術（Bluetooth, Zigbee等），正在為智能傢居、智慧城市、工業自動化等應用提供支持。 區塊鏈通信： 作為一種去中心化的分布式賬本技術，區塊鏈在信息傳輸和驗證方麵也展現齣獨特的潛力，為構建更安全、透明的通信網絡提供瞭新的思路。 四、 數字通信的未來展望：智能、融閤與可持續 數字通信的未來發展，將朝著更加智能化、融閤化和可持續化的方嚮邁進。 嚮6G演進： 6G將進一步提升通信速率、降低時延，並引入感知、計算、人工智能等能力，實現“萬物智聯”。通信網絡將從傳輸信息嚮感知和決策延伸。 人工智能與通信的深度融閤： AI將貫穿數字通信的各個環節，從網絡資源的優化配置、智能故障診斷，到更高效的編碼和調製算法，AI將成為提升通信係統性能的關鍵驅動力。 空天地海一體化通信： 未來通信網絡將實現空、天、地、海的全覆蓋，提供無處不在的連接，滿足各類場景下的通信需求。 通信與計算的融閤（計算通信）： 邊緣計算的普及將使得通信網絡具備更強的計算能力，信息處理將更加靠近數據源，降低延遲，提升效率。 綠色通信與可持續發展： 隨著通信設備能耗的增加，綠色通信技術將成為重點發展方嚮，包括節能的通信協議、低功耗設備的設計以及可再生能源的應用。 更強大的安全與隱私保護： 隨著信息安全威脅的不斷演變，未來的數字通信將需要更先進的安全技術來保障用戶數據的安全和隱私。 數字通信，作為連接現代世界的無形之手，其重要性不言而喻。掌握數字通信的原理與技術，就是掌握瞭開啓未來信息時代大門的鑰匙。它不僅關乎技術的進步，更關乎社會的發展和人類的福祉。從最基礎的信號傳輸到復雜的網絡架構，數字通信的每一個細節都蘊藏著科學的智慧和創新的力量，等待著我們去探索和掌握。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和字體我個人很喜歡，閱讀起來非常舒適，長時間看也不會覺得眼睛疲勞。紙張的質感也很好，翻頁的時候沒有那種廉價的沙沙聲，拿在手裏挺有分量的。我比較注重書籍的細節，比如索引是否清晰、目錄是否詳盡，這本書在這方麵做得都挺到位。翻看目錄，我發現它涵蓋瞭數字通信的各個方麵，從信號的産生、傳輸，到接收、解碼，甚至還包括瞭調製解調、差錯控製等等，感覺內容非常全麵。我想，對於通信技術專業的學生來說，這本書應該能提供一個紮實的理論基礎。而且，我注意到書中有一些習題，這對於鞏固所學知識很有幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計還挺有意思的，有一種科技感，但又不會過於冰冷，感覺比較親切。我本來對數字通信這個領域不太瞭解，總覺得它離我們很遙遠，但拿到這本書後，翻瞭幾頁，裏麵的插圖和圖示讓我覺得概念清晰瞭很多，不像我之前想象的那麼抽象。它從一些基礎的物理原理講起，一點點過渡到實際的信號處理和編碼技術，我覺得這種循序漸進的方式很適閤我這種零基礎的讀者。而且，書中的例子似乎都貼近生活，我猜想它在講解理論知識的同時，也會結閤一些實際的應用場景，這樣學習起來應該會更有趣，也更容易理解數字通信是如何影響我們日常生活的。

評分☆☆☆☆☆

當我拿到這本書的時候，第一感覺就是它很“厚實”，感覺內容應該挺豐富的。翻開內頁，看到裏麵密密麻麻的文字和各種圖錶，一開始還有點小小的畏懼，但仔細閱讀後，我發現作者的寫作功底很紮實。他能夠把復雜的技術問題講得清晰易懂，而且在細節的處理上也非常到位。書中的一些章節，比如關於編碼和解碼的部分，我個人覺得寫得特彆好，能夠幫助我理解信息在傳輸過程中是如何被保護和恢復的。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我買這本書的時候，並沒有抱太高的期望，隻是覺得它是這個專業的必讀書目。但當我開始閱讀後，我驚喜地發現它並沒有我想象中的那麼枯燥。作者的語言風格比較活潑，而且在一些比較難的概念上，會用一些比較形象的比喻來解釋，這讓我這個對專業知識一知半解的人也能勉強跟上思路。我特彆喜歡書中對一些曆史發展脈絡的介紹，比如某個技術是如何誕生的，經曆瞭怎樣的演變，這讓我覺得通信技術的發展是一個充滿智慧和探索的過程，而不是一堆冷冰冰的公式。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排得很有邏輯性，感覺作者在編排內容時花瞭很多心思。它從宏觀的係統模型入手，然後逐步深入到各個子係統的具體原理和技術細節。我注意到書中有很多的公式推導，但同時也有對這些公式背後意義的解釋，這避免瞭純粹的數學堆砌。我比較欣賞的是，它並沒有止步於理論，而是提到瞭很多相關的實際應用和行業標準，這對於未來從事相關工作的人來說，是非常寶貴的參考信息。