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韦抒，叶丽 编

图书标签:

• 电子技术
• 基础
• 电路
• 模拟电子
• 数字电子
• 电子元件
• 半导体
• 电工学
• 通信原理
• 嵌入式系统

出版社： 北京理工大学出版社

ISBN：9787564017262

版次：1

商品编码：10582051

包装：平装

开本：16开

出版时间：2008-08-01

用纸：胶版纸

页数：225

字数：355000

正文语种：中文

内容简介

《电子技术基础》是根据高等院校《电子技术基础》的教学基本要求编写的。全书共分为15章，分别为半导体二极管及应用电路、基本放大电路、交流放大器、场效应管放大器、运算放大器、正弦波振荡器、直流稳压电源、晶闸管及其应用、数字电路基础、集成门电路、组合逻辑电路、集成触发器、时序逻辑电路、脉冲产生与变换、D／A与A／D转换器。《电子技术基础》除了有一定的原理分析以外，还介绍一些工程实例。另外，每一章后面还附有相应的习题，供读者思考与练习。
《电子技术基础》具有很强的针对性和实用性，理论分析以适度、够用为限，力求深入浅出，突出重点，分散难点，文字简明通俗，便于自学。
《电子技术基础》可作为高等院校、成人高校电子类：自动化类、电力类及相关专业的教材，也可以供职业培训和工程技术人员参考。

目录

Part1章 半导体二极管及应用电路
1.1 半导体与PN结
1.2 半导体二极管
1.3 二极管整流电路
1.4 滤波电路
本章小结
习题1

Part2章 基本放大电路
2.1 半导体三极管
2.2 三极管放大电路的组成
2.3 三极管放大电路静态与动态分析
2.4 共集放大器与共基放大器
本章小结
习题2

Part3章 交流放大电路
3.1 多级放大器
3.2 反馈放大电路
3.3 功率放大器
本章小结
习题3

Part4章 场效应管放大电路
4.1 场效应管
4.2 场效应管放大电路
本章小结
习题4

Part5章 集成运算放大器
5.1 概述
5.2 差动放大器
5.3 集成运放主要技术指标及理想集成运放特性
5.4 集成运算放大器的线性应用
5.5 集成运放的非线性应用
本章小结
习题5

Part6章 正弦波振荡器
6.1 概述
6.2 RC正弦波振荡器
6.3 LC正弦波振荡器
6.4 石英晶体振荡器
本章小结
习题6

Part7章 直流稳压电源
7.1 直流稳压电源
7.2 串联型稳压电路
7.3 集成稳压器
本章小结
习题7

Part8章 晶闸管及其应用
8.1 晶闸管
8.2 晶闸管整流电路
本章小结
习题8

Part9章 数字电路基础
9.1 数字电路概述
9.2 数制与编码
9.3 逻辑代数基础
9.4 逻辑函数化简
本章小结
习题9

Part10章 集成门电路
10.1 分立元件门电路
10.2 TTL集成门电路
10.3 CMOS集成门电路
本章小结
习题10

Part11章 组合逻辑电路
11.1 组合逻辑电路的分析与设计
11.2 加法器
11.3 编码器
11.4 译码器
11.5 数据选择器与数据分配器
11.6 比较器
11.7 组合逻辑电路的竞争与冒险
本章小结

习题11
Part12章 集成触发器
12.1 RS触发器
12.2 同步触发器
12.3 防止空翻触发器
12.4 触发器的转换
本章小结
习题12

Part13章 时序逻辑电路
13.1 时序逻辑电路的基本概述
13.2 寄存器
13.3 计数器
本章小结
习题13

Part14章 脉冲产生与变换
14.1 多谐振荡器
14.2 单稳态触发器
14.3 施密特触发器
14.4 555集成定时器及应用
本章小结
习题14

Part15章 D／A与A／D转换器
15.1 D／A转换器
15.2 A／D转换器
本章小结
习题15
参考文献

精彩书摘

第9章 数字电路基础
9.1 数字电路概述
电子电路中的电信号可以分为模拟信号和数字信号，信号大小随着时间连续变化的信号是模拟信号，而另一些信号是不连续的信号，这些信号在大小与时间上都是离散的，这些信号称为数字信号。数字电路大致包括信号的产生、放大、整形、传送、控制、记忆、计数及运算等内容。
9.1.1 数字电路的特点与种类
数字电路工作信号是二进制的数字信号，在时间上和数值上是离散的（不连续），反映在电路上就是低电平和高电平两种状态（即0和1两个逻辑值）。在数字电路中，研究的主要问题是电路的逻辑功能，即输入信号的状态和输出信号的状态之间的关系。对组成数字电路的元器件通常只要求在工作时能够可靠地区分0和1两种状态即可。
与模拟电路相比，数字电路的优点是：
（1）便于集成生产，通用性强，使用方便。如计算机技术中的大量电子芯片，其基本单元电路的机构简单，有利于将众多的基本单元电路集成在同一块硅片上和进行批量生产；
（2）抗干扰能力强，保密性能好；
（3）易于存储、加密、压缩、传输和再现。如光盘和数字通信，数据信息传输全透明，是建立语音、数据、传真、图像等多种业务的理想平台；
（4）传输速率高，信道利用率高，网络时延小。
数字电路根据分类方式的不同通常有以下三种分类方法。
1.按电路组成结构分类
数字电路按其电路的组成结构分类，可分为：分立组件和集成电路两类。其中集成电路按集成度（在一块硅片上包含的逻辑门电路或组件的数量）分为：小规模（SSI）、中规模（MSI）、大规模（LSI）和超大规模（VLSI）集成电路。
……

前言/序言

《电磁波与通信系统》 第一章 绪论：信息时代的基石 本章将带您深入探索信息时代赖以生存的两种关键物理现象：电磁波的奥秘与通信系统的宏伟蓝图。我们将从宏观视角出发，勾勒出信息传播的整个生命周期，理解电磁波如何在无形的空间中传递信息，以及通信系统如何巧妙地组织和管理这一过程。 信息与通信的本质： 我们将首先阐述信息在现代社会中的核心地位，并引出通信作为信息传递的手段的根本意义。这不仅仅是简单的信号发送，而是信息经过编码、传输、解码，最终在接收端被理解的完整流程。 电磁波的发现与演进： 从法拉第的电磁感应定律到麦克斯韦方程组的统一，再到赫兹的实验验证，我们将回顾电磁波发现的辉煌历程。理解电磁波的产生、传播特性（如反射、折射、衍射、散射）以及频谱划分，是掌握后续内容的基础。我们将探讨不同频段电磁波的特性及其在通信中的应用。 通信系统的基本模型： 引入信息论的基础概念，如信源、信宿、信道、编码器、解码器、调制器、解调器等。通过一个通用的通信系统框图，清晰地展示信息从源头到目的地所经历的各个环节，以及每个环节的关键作用。 通信系统的发展历程与未来趋势： 简要回顾早期通信技术（如电报、电话）的发展，以及无线通信、卫星通信、光纤通信等现代通信技术的飞跃。展望未来，我们将讨论5G、6G、物联网、人工智能等新兴技术如何重塑通信系统的形态和能力，以及它们对社会发展的影响。 本书的研究范围与结构： 明确本书将重点关注电磁波的传播理论、各种通信系统的原理、关键技术及其在实际应用中的挑战与创新。简要介绍后续章节的安排，为读者构建清晰的学习路径。 第二章 电磁波的产生与传播：无形信息之翼 本章将聚焦于电磁波的物理本质，深入剖析其产生机制、传播规律以及影响传播的各种因素。这是理解无线通信、雷达、导航等领域不可或缺的理论基础。 麦克斯韦方程组与电磁场理论： 回顾并解释麦克斯韦方程组在描述电磁现象中的核心地位。理解电场、磁场如何相互激发，形成在空间中传播的电磁波。我们将从基本原理出发，推导出电磁波的波动方程。 电磁波的产生： 详细介绍电荷的加速运动是产生电磁波的根本原因。我们将探讨不同类型的天线（如偶极子天线、单极天线、螺旋天线）如何将电信号转化为电磁波，以及天线的辐射特性。 电磁波的传播模式： 空间波（自由空间传播）： 分析电磁波在理想自由空间中的传播特性，包括波的强度衰减（与距离的平方成反比）、方向性等。 地面波： 探讨电磁波沿地球表面传播的特性，包括其传播距离受频率、地球曲率和地面导电性的影响。 天波（电离层反射）： 深入分析电离层对中短波电磁波的反射作用，解释天波传播如何实现远距离通信。我们将探讨电离层特性（如高度、密度）对天波传播的影响。 视线传播（直线传播）： 描述微波和毫米波等高频电磁波主要沿直线传播的特点，以及其传播距离受地球曲率和障碍物的影响。 电磁波的传播损耗： 自由空间损耗： 量化分析电磁波在传播过程中因空间扩散造成的能量损失。 吸收损耗： 讨论介质（如大气、建筑物）对电磁波的吸收作用，及其与频率、介质性质的关系。 反射、折射、衍射损耗： 分析电磁波在传播路径上遇到不同介质边界时产生的能量损失和方向改变。 散射损耗： 解释电磁波遇到不均匀介质（如雨滴、雾气）时发生的散射现象及其对信号强度的影响。 多径效应： 深入分析电磁波在传播过程中由于反射、散射等原因形成多条路径到达接收端，导致信号叠加、衰落和失真。这是无线通信中一个重要且普遍存在的挑战。 电磁波的极化： 解释电磁波的极化现象（线极化、圆极化、椭圆极化），以及极化在通信中的作用，如提高抗干扰能力和实现某些特定应用。 天线理论基础： 介绍天线的等效电路模型，以及天线的辐射电阻、效率、方向图、增益、带宽等关键参数。理解这些参数对于设计和选择合适的通信天线至关重要。 第三章 模拟通信系统：信号的连续变奏 本章将聚焦于传统的模拟通信系统，深入剖析信号的模拟调制、解调过程以及相关的技术挑战。虽然数字通信已成为主流，但理解模拟通信对于掌握通信系统演进和某些特定应用仍然具有重要意义。 模拟信号的特性： 定义模拟信号，并分析其连续性、幅度和频率的无限变化等特点。 调制的基本原理： 阐述调制（Modulation）的概念，即用低频基带信号去控制一个高频载波信号的某个参数（幅度、频率、相位）。解释调制的主要目的： 频率搬移： 将基带信号的频谱搬移到高频段，以便于传输。 带宽匹配： 使信号的带宽与信道带宽相匹配。 提高抗干扰能力： 某些调制方式可以提升信号的抗噪声性能。 多路复用： 允许不同用户共享同一信道。 幅度调制（AM）： 原理与模型： 详细讲解普通调幅（Double Sideband-AM, DSB-AM）、抑制载波双边带（DSB）、残留边带（VSB）和单边带（SSB）的产生过程和数学模型。 优点与缺点： 分析AM的简单性、低成本等优点，以及其效率低、易受噪声干扰的缺点。 解调方法： 介绍包络检波、相干解调等AM信号的解调技术。 角度调制（FM/PM）： 频率调制（FM）： 原理与模型： 讲解频率调制的基本原理，即用基带信号的瞬时幅度去改变载波的瞬时频率。 带宽估算： 介绍卡森法则（Carson's Rule）用于估算FM信号的带宽。 优点与缺点： 分析FM的抗噪声能力强、音质好等优点，以及其带宽较宽、系统复杂度相对较高的缺点。 解调方法： 介绍斜率检波、锁相环（PLL）解调、比例积分（Foster-Seeley）鉴频器等FM信号的解调技术。 相位调制（PM）： 原理与模型： 讲解相位调制的基本原理，即用基带信号的瞬时幅度去改变载波的瞬时相位。 PM与FM的联系与区别： 探讨PM和FM之间的相互转换关系。 调幅/调频组合调制（AM-FM）： 简要介绍一些混合调制方式及其应用。 模拟通信系统的噪声与失真： 分析噪声（如热噪声、散粒噪声、外部干扰）对模拟信号解调精度的影响。讨论线性失真（如幅度失真、相位失真）和非线性失真（如谐波失真、互调失真）对信号质量的影响。 多路复用技术： 频分复用（FDM）： 解释如何利用不同频率的载波将多个基带信号分隔开，从而实现共享同一信道。 时分复用（TDM）： 介绍如何将时间划分为若干个时隙，将不同基带信号轮流传输。 预加重与去加重： 讲解在FM发送端对高频分量进行预加重，在接收端进行去加重，以改善信噪比的技巧。 模拟通信系统的局限性： 总结模拟通信系统在抗噪声能力、信息传输精度、复用效率、处理复杂信息（如数据）等方面存在的不足，为数字通信的兴起奠定基础。 第四章 数字通信系统：信息的离散跃迁 本章将深入探讨当今通信领域的核心——数字通信系统。我们将全面解析数字信号的产生、编码、调制、解调、译码以及与之相关的关键技术，揭示数字通信在信息时代不可替代的地位。 数字信号的优势： 阐述与模拟信号相比，数字信号在抗干扰能力强、传输保真度高、易于存储和处理、便于实现各种复杂功能（如纠错、加密）等方面的显著优势。 数字通信系统的基本流程： 信源编码（源编码）： 目的： 减少信息传输的冗余度，提高传输效率，降低误码率。 无损编码： 介绍香农-范诺编码（Shannon-Fano Coding）、霍夫曼编码（Huffman Coding）等，通过统计分析信源符号的概率来构建变长编码。 有损编码： 简要提及PCM（脉冲编码调制）等，用于音频、视频等信号的压缩。 信道编码（纠错编码）： 目的： 在数字信号中添加冗余信息，以便在接收端检测和纠正传输过程中产生的错误。 线性分组码： 介绍汉明码（Hamming Code）、卷积码（Convolutional Code）等，用于提高信号的可靠性。 纠错原理： 解释校验位、码距等概念在错误检测与纠正中的作用。 调制（数字调制）： 目的： 将数字基带信号映射到高频载波信号上，以便于在带限信道中传输。 基本数字调制方式： 振幅键控（ASK）： 用不同幅度的载波代表不同的二进制数字。 频率键控（FSK）： 用不同的载波频率代表不同的二进制数字。 相位键控（PSK）： 用不同的载波相位代表不同的二进制数字。 正交振幅调制（QAM）： 结合ASK和PSK，用幅度和相位组合代表多个二进制数字，提高频谱利用率。 星座图： 讲解星座图在可视化和分析数字调制方式中的作用。 基带传输与带通传输： 区分直接在基带传输数字信号（如早期的调制解调器）和通过带通传输（如无线通信）。 数字通信系统的接收端： 解调（数字解调）： 介绍从接收到的带通信号中恢复数字基带信号的方法，与调制方式一一对应（如相干解调、非相干解调）。 判决： 解释接收端如何根据接收到的信号特性（如幅度、频率、相位）来判断原始的二进制数字。 信道译码（纠错译码）： 运用信道编码时添加的冗余信息，检测并纠正传输过程中发生的错误。 信源译码（源译码）： 将原始信息进行恢复，为用户提供可理解的信息。 数字通信的噪声与失真： 讨论噪声（如高斯白噪声）对数字信号判决正确性的影响。分析采样、量化过程中的量化噪声。 多路复用技术（数字）： 时分多址（TDMA）： 在同一频率上，通过分配不同的时间段给不同的用户，实现通信。 码分多址（CDMA）： 为每个用户分配一个特定的扩频码，允许多个用户同时在同一频率上传输，通过区分不同码才能接收到各自的信号。 正交频分复用（OFDM）： 将高速数据流分割成若干个低速数据流，并在多个正交的子载波上并行传输，克服多径效应，提高频谱利用率。 采样与量化： 奈奎斯特采样定理： 阐述为了无损地恢复连续信号，采样频率必须大于信号最高频率的两倍。 量化： 解释将连续的幅度值离散化的过程，并讨论量化级数对量化误差的影响。 数据传输速率与带宽： 定义比特率（bps）、波特率，以及信道容量（香农-哈特利定理）。 数字通信系统的性能指标： 误码率（BER）、信噪比（SNR）等。 第五章 无线通信系统：无处不在的连接 本章将重点探讨在当今社会扮演着至关重要角色的无线通信系统。我们将从无线电波的传播特性出发，深入剖析蜂窝通信、卫星通信、短距离无线通信等不同类型无线系统的原理、关键技术及其发展趋势。 无线通信的特点与挑战： 总结无线通信无需物理线路、移动性强等优点，同时也面临着信号衰减、干扰、带宽限制、安全隐私等挑战。 蜂窝通信系统： 基本原理： 介绍蜂窝网络如何通过将服务区域划分为多个蜂窝小区，并使用小区基站提供无线覆盖。 频率复用： 深入讲解同频复用和邻频复用技术，以及如何通过频率规划来提高频谱利用率和减少同信道干扰。 小区切换（Handover）： 描述移动用户在不同小区之间移动时，通信信号如何无缝切换，保证通信不中断。 多址技术（Mobile Access Technologies）： FDMA（频分多址）： 将一个蜂窝小区内的带宽划分给不同的用户。 TDMA（时分多址）： 在同一频率上，按时间片分配给不同的用户。 CDMA（码分多址）： 允许所有用户在同一时间、同一频率上通信，通过扩频码区分用户。 OFDMA（正交频分多址）： 作为4G/5G等现代蜂窝通信的核心技术，通过将通信带宽划分为大量正交的子载波，实现高效的数据传输和鲁棒性。 移动通信标准演进： 简要回顾1G、2G、3G、4G，并重点介绍5G的关键技术（如大规模MIMO、波束赋形、网络切片）及其带来的性能提升（高速率、低时延、大连接）。 卫星通信系统： 卫星的轨道分类： 介绍近地轨道卫星（LEO）、中地球轨道卫星（MEO）和地球静止轨道卫星（GEO）的特点及其对通信的影响。 卫星通信链路： 分析地面站到卫星（上行链路）和卫星到地面站（下行链路）的信号传输过程。 应用领域： 探讨卫星通信在远洋通信、航空通信、偏远地区通信、全球广播、导航（如GPS）等方面的应用。 卫星通信的挑战： 讨论信号延迟、大气的衰减、星座管理（对于LEO/MEO）等问题。 短距离无线通信： Wi-Fi（无线局域网）： 介绍Wi-Fi的工作原理、频段（2.4GHz, 5GHz, 6GHz），以及其在家庭、办公室、公共场所的广泛应用。 蓝牙（Bluetooth）： 讲解蓝牙技术的特点（低功耗、短距离、一对多连接），及其在消费电子、物联网设备连接中的应用。 NFC（近场通信）： 介绍NFC的超短距离通信能力，及其在支付、身份识别、配对等方面的应用。 Zigbee/LoRa等物联网通信技术： 简要介绍这些针对物联网设备设计的低功耗、远距离或低速率通信技术。 无线通信中的关键技术： 天线技术： 智能天线、MIMO（多输入多输出）技术，通过多根天线来提升数据传输速率和系统容量。 信号处理技术： 均衡技术（克服多径效应）、信道估计、干扰抑制等。 功耗管理： 在移动设备中实现高效的功耗管理，延长电池续航。 频谱管理与共享： 讨论有限的无线频谱资源如何高效利用，以及动态频谱接入等技术。 无线通信的未来发展： 探讨6G的潜在技术方向（如太赫兹通信、AI赋能网络、天地一体化通信），以及无线通信与人工智能、区块链等技术的融合。 第六章 光纤通信系统：信息高速公路 本章将深入探索光纤通信系统，这是现代通信网络中传输容量最大、速度最快的关键技术。我们将从光波的传输特性出发，详细解析光纤的结构、光信号的产生与接收、以及光纤通信网络的组成与优势。 光信号的优势： 阐述光信号在传输容量、传输距离、抗干扰能力、保密性等方面远超电信号的优势。 光纤的原理与结构： 全内反射： 讲解光纤传输的核心原理——光信号在光纤内部通过全内反射不断传播。 光纤的类型： 多模光纤（MMF）： 介绍其芯径较大，支持多种光模式传播，适用于中短距离传输。 单模光纤（SMF）： 介绍其芯径极小，仅支持单一光模式传播，损耗低、带宽大，适用于长距离、大容量传输。 光纤的损耗： 吸收损耗： 光信号被光纤材料吸收。 散射损耗： 光信号在传播过程中遇到不均匀介质产生的散射。 弯曲损耗： 光纤弯曲时，部分光信号会逸出。 色散： 模间色散： 在多模光纤中，不同模式的光信号传播速度不同，导致信号展宽。 材料色散： 光纤材料对不同波长的光折射率不同，导致不同波长的光传播速度不同。 波导色散： 光纤的波导结构对不同波长的光模式的导引能力不同。 光信号的产生与接收： 光源（发射端）： 激光器（Laser）： 介绍半导体激光器（LD）作为光纤通信中最常用的光源，其发出的光具有高单色性、高方向性和高相干性。 发光二极管（LED）： 介绍LED作为一种成本较低的光源，但其光谱宽度和相干性不如激光器。 光探测器（接收端）： 光电二极管（PD）： 介绍PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）作为常用的光探测器，它们将光信号转换为电信号。 光纤通信系统的组成： 光端机（Optical Transceiver）： 发射端将电信号转换为光信号，接收端将光信号转换为电信号。 光纤（Optical Fiber）： 传输光信号的媒介。 光放大器（Optical Amplifier）： 在光信号传输过程中，直接对光信号进行放大，无需进行光-电-光转换，大大提高了传输距离和网络容量。 光开关（Optical Switch）： 实现光信号的路由和切换，构建灵活的光网络。 中继器（Repeater）： 将衰减的光信号进行再生和放大，恢复信号的完整性（在早期的光通信系统中使用较多，现在逐渐被光放大器取代）。 光纤通信网络的层次结构： 接入网（Access Network）： 连接用户终端到局域网或骨干网。 汇聚网（Aggregation Network）： 将接入网汇聚的数据流量传送到骨干网。 骨干网（Core Network）： 承载大容量、长距离的数据传输。 复用技术在光纤通信中的应用： 波分复用（WDM - Wavelength Division Multiplexing）： 利用不同波长的光信号在同一根光纤中同时传输，大大提高了光纤的传输容量。 粗波分复用（CWDM）： 间隔较大的波长通道。 密集波分复用（DWDM）： 间隔较小的波长通道，传输容量极高。 光纤通信系统的优势： 巨大的传输带宽： 能够支持极高的传输速率，满足日益增长的数据需求。 长距离传输： 损耗低，信号衰减小，可以实现长距离传输而无需频繁中继。 抗电磁干扰： 光纤不受电磁干扰影响，信号传输稳定可靠。 高安全性： 光信号不易被窃听。 体积小、重量轻： 相较于铜缆，光纤更易于布线。 光纤通信技术的未来发展： 探讨超大容量光传输技术、硅光子技术、光计算、光互连等前沿领域。 第七章 通信系统中的信号处理：信息的精雕细琢 本章将聚焦于通信系统中至关重要的信号处理技术，它们如同信息的“雕塑师”，在信号的产生、传输、接收和解码过程中扮演着不可或缺的角色，确保信息的准确、高效和可靠。 信号处理在通信系统中的定位： 阐述信号处理是连接物理层和应用层的关键桥梁，是实现各种通信功能的基石。 傅里叶变换与频谱分析： 时域与频域的转换： 深入理解傅里叶变换（FT）、离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）在分析信号频率成分、理解信号频谱特性中的核心作用。 频谱泄漏与窗函数： 讨论在实际应用中，有限长度的信号截断会导致频谱泄漏，并介绍各种窗函数（如Hamming, Hanning, Blackman）的作用。 滤波技术： 目的： 滤除信号中的噪声，提取有用的信号成分，或限制信号的带宽。 滤波器类型： 低通滤波器： 允许低频分量通过，阻挡高频分量。 高通滤波器： 允许高频分量通过，阻挡低频分量。 带通滤波器： 允许特定频带内的分量通过。 带阻滤波器： 阻挡特定频带内的分量。 滤波器设计： 简要介绍数字滤波器（FIR、IIR）和模拟滤波器（巴特沃斯、切比雪夫）的设计原理。 采样与量化（再次强调其重要性）： 奈奎斯特采样定理： 重申其对于模拟信号数字化过程的决定性意义。 量化误差与过采样： 讨论量化误差的来源，以及过采样和噪声整形技术（如Sigma-Delta）如何减小量化噪声的影响。 线性卷积与相关： 卷积： 解释卷积运算在系统响应、滤波等信号处理中的应用。 相关： 讨论互相关和自相关在信号检测、同步、模式识别等方面的应用。 数字信号的时域与频域处理： 时域： 差分、积分、延迟、加权等基本操作。 频域： 频谱搬移、频谱扩展（扩频）、频谱分析等。 自适应信号处理： 概念： 介绍自适应滤波器能够根据输入信号的统计特性自动调整其参数，以达到最优性能。 应用： 回声消除、噪声抑制、信道均衡等。 谱估计： 目的： 估计信号的功率谱密度。 经典方法： 周期图法。 现代方法： 改进的周期图法、Welch法、Burg法等。 数字图像与语音信号处理基础（与通信的关联）： 图像压缩： DCT（离散余弦变换）在JPEG压缩中的应用。 语音编码： LPC（线性预测编码）等。 这些技术在多媒体通信（如视频会议、IP电话）中的重要性。 信号处理在通信系统各环节的应用： 基带信号生成： 编码、调制前的预处理。 信道均衡： 消除多径效应引起的码间串扰。 载波同步与定时恢复： 保证解调的准确性。 噪声抑制与干扰消除： 提高信号的信噪比。 解调与译码： 恢复原始信息。 算法与硬件实现： 讨论信号处理算法在DSP（数字信号处理器）、FPGA、ASIC等硬件平台上的实现，以及其对实时性和功耗的要求。 未来发展方向： 机器学习与深度学习在信号处理中的应用，如智能噪声抑制、自适应调制解调、更高效的信道编码等。 第八章 通信网络架构与协议：信息流动的秩序 本章将带领读者走进通信网络的宏观世界，深入了解构成现代通信系统的复杂网络架构、分层模型以及支撑其运作的关键通信协议。这将帮助我们理解信息是如何跨越地域、穿梭于不同设备之间，最终实现互联互通的。 网络的基本概念： 定义网络、节点、链路、协议、拓扑结构等基本术语。 网络拓扑结构： 星型拓扑： 所有节点连接到中心节点。 总线型拓扑： 所有节点连接到同一根通信线路上。 环型拓扑： 节点以环状连接，数据沿一个方向传输。 网状拓扑： 节点之间有多条连接路径，可靠性高。 混合型拓扑： 结合以上几种拓扑结构的优点。 OSI七层参考模型： 概念与意义： 详细介绍OSI模型的每一层（物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层）的功能和职责，理解分层模型如何简化网络设计、实现互操作性。 各层关键功能： 物理层： 传输原始比特流。 数据链路层： 帧的封装、MAC地址、差错控制、流量控制。 网络层： 逻辑地址（IP地址）、路由选择、分组转发。 传输层： 端到端连接、可靠性（TCP）、无连接（UDP）、端口号。 会话层： 建立、管理和终止会话。 表示层： 数据格式转换、加密、压缩。 应用层： 为用户应用程序提供网络服务（如HTTP, FTP, SMTP）。 TCP/IP四层模型（实际应用模型）： 介绍与OSI模型的对应关系： 重点讲解TCP/IP模型（网络接口层、网际层、传输层、应用层），以及它在互联网中的主导地位。 关键协议： IP协议（Internet Protocol）： 负责IP地址分配、路由寻址。 TCP协议（Transmission Control Protocol）： 提供面向连接、可靠的传输服务。 UDP协议（User Datagram Protocol）： 提供无连接、不可靠但高效的传输服务。 HTTP（Hypertext Transfer Protocol）： 用于Web访问。 FTP（File Transfer Protocol）： 用于文件传输。 SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）： 用于电子邮件发送。 DNS（Domain Name System）： 用于域名解析。 路由技术： 静态路由： 手动配置路由表。 动态路由： 路由器之间通过路由协议交换路由信息，自动更新路由表。 路由协议： RIP、OSPF、BGP等。 交换技术： 电路交换： 在通信双方建立一条独占的物理通路（如传统电话）。 报文交换： 将信息分成报文，逐段存储转发。 分组交换： 将信息分成固定长度的数据包（分组），路由器根据分组头部的地址进行转发，是现代网络的核心技术。 局域网（LAN）与广域网（WAN）： LAN： 覆盖范围小（办公室、学校），传输速度快（以太网）。 WAN： 覆盖范围大（城市、国家），传输速度相对较慢，连接多个LAN。 网络安全基础： 威胁与攻击： 窃听、篡改、拒绝服务攻击等。 防护措施： 防火墙、加密技术（对称加密、非对称加密）、数字签名。 移动通信网络架构： 蜂窝网络的层次： 核心网（Core Network）、无线接入网（RAN - Radio Access Network）。 网络功能虚拟化（NFV）与软件定义网络（SDN）： 介绍这些新兴技术如何使网络更加灵活、可编程和高效。 物联网（IoT）通信： 特点： 大连接、低功耗、低成本。 通信协议： MQTT, CoAP等。 未来网络发展趋势： 软件定义网络、网络功能虚拟化、人工智能在网络管理和优化中的应用、下一代互联网（如IPv6）。 第九章 通信系统中的信息安全与管理：守护数字世界的脉络 本章将深入探讨在日益依赖通信系统的今天，信息安全和网络管理的重要性。我们将剖析通信系统面临的各种安全威胁，以及相应的防护策略和管理手段，确保信息的保密性、完整性和可用性。 通信信息安全的重要性： 阐述在数字化时代，信息安全是通信系统得以可靠运行的基石，关乎个人隐私、商业机密乃至国家安全。 通信系统面临的安全威胁： 窃听（Eavesdropping）： 未经授权获取通信内容。 篡改（Tampering）： 非法修改通信内容。 欺骗（Spoofing）： 冒充合法用户或设备。 拒绝服务攻击（DoS/DDoS）： 瘫痪通信服务，使其无法正常工作。 恶意软件（Malware）： 病毒、蠕虫、特洛伊木马等，破坏系统或窃取信息。 物理安全威胁： 物理设备被盗、被破坏。 弱密码与身份验证绕过。 信息安全的保障技术： 加密技术： 对称加密： 加密和解密使用同一密钥（如AES, DES）。 非对称加密： 加密使用公钥，解密使用私钥（如RSA）。 混合加密： 结合对称加密和非对称加密的优点。 身份认证： 确保通信方的合法性。 密码认证。 数字证书。 生物特征认证（指纹、面部识别）。 数字签名： 保证信息的完整性和来源的不可否认性。 访问控制： 限制用户对资源的访问权限。 防火墙（Firewall）： 监控和控制网络流量，阻止未经授权的访问。 入侵检测系统（IDS）与入侵防御系统（IPS）： 监测网络异常活动并采取相应措施。 安全协议： SSL/TLS（Secure Sockets Layer/Transport Layer Security）： 为Internet通信提供加密和身份认证。 IPsec（Internet Protocol Security）： 为IP通信提供安全保障。 物理安全措施： 机房安全、设备访问控制。 通信网络管理： 目的： 保证网络的可靠运行、高效性能和资源的最优利用。 网络管理功能（FCAPS模型）： 故障管理（Fault Management）： 检测、诊断和纠正网络故障。 配置管理（Configuration Management）： 配置网络设备和软件。 计费管理（Accounting Management）： 记录网络使用情况，用于计费。 性能管理（Performance Management）： 监控网络性能指标（如吞吐量、时延），进行优化。 安全管理（Security Management）： 实施安全策略，监控安全事件。 网络管理协议： SNMP（Simple Network Management Protocol）： 用于网络设备的监控和管理。 网络监控与诊断工具： Ping, Traceroute, Wireshark等。 通信系统的隐私保护： 数据匿名化和去标识化。 差分隐私。 合规性与法规： GDPR、数据安全法等。 通信安全与管理的发展趋势： 人工智能在安全领域的应用： 智能威胁检测、自动化响应。 零信任安全模型。 区块链在身份认证和数据安全中的应用。 端到端加密的普及。 日益严格的数据隐私法规。 第十章 通信系统的应用与未来展望：连接无限可能 本章将整合前文所述的各项技术，展示通信系统在现实世界中的广泛应用，并展望其未来发展的前景，描绘一个更加互联、智能的数字世界。 通信系统在各行各业的应用： 商业与金融： 电子交易、网上银行、远程办公、供应链管理。 教育： 在线学习、远程教育、数字图书馆、虚拟现实教室。 医疗： 远程医疗、远程诊断、健康监测、电子病历。 交通： 智能交通系统、车联网（V2X）、导航系统、自动驾驶。 媒体与娱乐： 流媒体服务、在线游戏、社交媒体、虚拟现实（VR）/增强现实（AR）。 工业： 工业物联网（IIoT）、智能制造、远程控制、自动化生产。 科研： 大数据分析、分布式计算、科学模拟。 公共服务： 智慧城市、应急通信、灾难响应。 现代通信技术的融合与创新： 5G与 beyond 6G： 讨论5G在超高速、低时延、大连接方面的突破，以及对未来6G通信的设想（如太赫兹通信、人工智能原生网络、天地一体化）。 物联网（IoT）： 传感器网络、智能家居、智慧城市、工业物联网的蓬勃发展。 人工智能（AI）与通信的结合： AI在网络优化、故障预测、智能调度、用户体验提升等方面的应用。 云计算与边缘计算： 数据处理的分布式部署，实现更快的响应速度和更低的延迟。 区块链技术在通信中的潜力： 用于身份验证、安全数据共享、去中心化通信。 虚拟现实（VR）/增强现实（AR）/混合现实（MR）： 对高带宽、低时延通信提出的新要求。 未来通信网络的发展方向： 全息通信： 实现三维影像的实时传输。 量子通信： 提供绝对安全的通信保障。 生物通信： 探索生物信号的通信可能性。 人机共生与增强现实： 通信技术将进一步模糊物理世界与数字世界的界限。 绿色通信： 发展更节能、环保的通信技术。 挑战与机遇： 技术创新： 不断突破现有技术的瓶颈，探索新的通信范式。 安全与隐私： 随着通信能力的增强，安全和隐私问题将更加突出。 标准制定与互操作性： 确保不同技术和厂商之间的兼容性。 频谱资源管理： 有限的频谱资源如何更高效地利用。 数字鸿沟： 缩小不同地区、不同人群之间的通信接入差距。 总结与展望： 回顾通信技术发展历程，强调其对人类社会进步的深远影响。 展望未来，通信技术将继续引领科技革命，深刻改变人类的生活方式、工作模式和社会形态。 鼓励读者持续关注通信技术的发展，探索其中蕴含的无限可能。

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我最近刚读完这本关于烹饪的指南，感觉自己瞬间变成了一个美食家！这本书的实用性简直爆表，它不仅仅是教你做菜，更像是在教你如何去感受食材、理解味道。从基础的刀工技巧，到各种香料的搭配秘诀，再到不同烹饪方式的精髓，这本书都讲解得细致入微。我之前做菜总是凭感觉，经常失败，但自从有了这本书，我仿佛找到了烹饪的“灵魂”。书中提供的食谱种类繁多，从中餐的家常菜，到西餐的精致料理，再到一些甜点和饮品的制作，应有尽有，而且步骤清晰，配图精美，非常容易上手。我试着做了书里的一道红烧肉，没想到一次就成功了，味道简直比我妈妈做的还要好吃！作者在书中分享了很多关于食材选择、保存以及如何处理食材的小窍门，这些细节对于提升菜肴的口感至关重要。这本书还穿插了一些关于饮食文化和健康饮食的知识，让我不仅学会了做菜，还对美食有了更深的理解。如果你也想在厨房里找到乐趣，让你的餐桌变得更加丰富多彩，那么这本书绝对是你的不二之选。

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这本书简直是物理学爱好者的福音！从牛顿三大定律的精妙阐述，到能量守恒的深入剖析，再到各种经典物理现象的图文并茂的解释，让我对宏观世界的运行规律有了全新的认识。作者的笔触轻松幽默，将枯燥的公式转化为生动的语言，读起来一点也不费力。尤其印象深刻的是关于万有引力部分，他用了一个非常形象的比喻，将黑洞的形成过程讲得如同童话故事一般引人入胜，让我这个初学者也能轻松理解。书中还穿插了不少历史故事，介绍了那些伟大的物理学家们是如何一步步探索和发现这些规律的，这不仅增加了阅读的趣味性，也让我感受到了科学探索的艰辛与伟大。我之前一直对物理学感到畏惧，总觉得那些复杂的公式遥不可及，但读完这本书，我发现物理学并非那么高深莫测，它就藏在我们身边的点点滴滴，原来我们每天的生活都离不开这些物理原理。这本书的插图也非常精美，很多实验的示意图清晰明了，帮助我更好地理解抽象的概念。我强烈推荐给所有对物理学感兴趣的朋友，无论你是学生还是上班族，都能从中获益良多。

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这本关于历史的著作，绝对是一次穿越时空的精彩旅程！作者以宏大的视角，将中国古代文明的发展脉络梳理得井井有条。从夏商周的青铜文明，到春秋战国的思想碰撞，再到秦汉的统一帝国，每一个时期的特点都被描绘得淋漓尽致。我尤其喜欢作者对人物的刻画，他不仅仅是罗列历史事件，而是深入挖掘了那些关键人物的性格、动机和决策，让历史人物仿佛活了起来。读到关于秦始皇统一六国那部分，作者对他的雄才大略和残暴统治的辩证分析，让我对这位千古一帝有了更深刻的理解。书中对社会经济、文化艺术、科技发展等方面的介绍也毫不含糊，让我得以窥见那个时代的方方面面。我之前对中国古代史的了解仅限于课本上的碎片化知识，但这本书让我看到了一个更立体、更鲜活的中国古代。作者的文笔非常优美，充满诗意，读起来字字珠玑，让人回味无穷。书中的参考文献和注释也非常详尽，为我进一步深入研究提供了宝贵的线索。这本书不仅仅是一本历史书，更是一次关于民族文化和民族精神的深刻反思。

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这本关于宇宙学的科普读物，彻底颠覆了我对宇宙的认知！作者以一种极其通俗易懂的方式，将那些最前沿的宇宙学理论呈现在读者面前。从宇宙大爆炸的奇点，到黑洞的神秘面纱，再到暗物质和暗能量的未知领域，每一个概念都被解释得清晰明了。我之前一直以为宇宙就像一个巨大的、漆黑的空盒子，但读完这本书，我才意识到，我们所知的宇宙只是冰山一角，背后还有着太多我们无法想象的奥秘。书中对各种观测证据和科学模型的介绍，让我看到了科学家们是如何一步步揭开宇宙面纱的，这种严谨的科学态度和探索精神令人钦佩。我特别喜欢关于平行宇宙的探讨，虽然听起来有些科幻，但作者从理论上进行了严密的分析，让我对这个概念产生了浓厚的兴趣。这本书的图片和图示也非常出色，很多都是由天文学家最新拍摄的，美轮美奂，让人感叹宇宙的浩瀚与壮丽。这本书让我对宇宙充满了敬畏和好奇，也激发了我对科学探索的无限热情。