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黄文准 著

图书标签:

• 通信原理
• 现代通信
• 信号与系统
• 信息论
• 无线通信
• 数字通信
• 模拟通信
• 通信工程
• 高等教育
• 教材

出版社： 西安电子科技大学出版社有限公司

ISBN：9787560640259

版次：1

商品编码：11897509

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-03-01

页数：296

字数：435000

正文语种：中文

内容简介

本书结合实际通信系统，以SystemView作为通信仿真平台，系统地阐述了通信系统的基本原理、基本性能和基本分析方法，主要包括模拟通信和数字通信，但侧重于数字通信。全书共分为八章，配有大量的插图及仿真结果，浅显易懂。适合应用型本科。

前言/序言

《信号的奥秘：从噪声中提炼信息》 本书旨在带领读者深入探索信息传递的底层逻辑，解析信号如何在复杂的环境中穿越，最终抵达目的地。我们不局限于单一的技术流派，而是力求展现信息科学的广阔图景，从信息产生的源头，到信息编码、传输、接收，再到信息的还原与应用，层层剥茧，揭示信号流转的内在规律。 第一章：信息之源——编码的艺术 万物皆信号，信息之初，在于对客观世界的抽象与量化。本章将从信息论的基石——熵——出发，探讨信息的度量与统计特性。我们将深入了解离散信源的建模，例如文本、语音、图像等，理解它们各自的统计规律如何影响后续的信息处理。在此基础上，我们将重点介绍数据压缩的原理，包括无损压缩（如霍夫曼编码、算术编码）和有损压缩（如JPEG、MP3等），理解它们如何通过消除冗余来提高信息传输的效率。同时，我们将触及更深层次的编码概念，例如信源编码的极限——信源熵，以及如何设计编码方案来逼近这一理论极限。读者将在此章节中初步领略到，如何将纷繁复杂的世界转化为简洁有序的数字信号，为信息传输奠定坚实的基础。 第二章：噪声的干扰与信道的特性 信号的旅程并非坦途，噪声是信息传输中无处不在的挑战。本章将剖析各种噪声的来源及其统计特性，例如加性高斯白噪声（AWGN）、脉冲噪声、闪烁噪声等，理解它们对信号造成的不同影响。我们将深入探讨信道的模型，从最简单的理想信道，到更复杂的衰落信道、多径信道等，理解这些信道模型如何模拟真实世界中信号传输的衰减、失真和干扰。例如，在无线通信中，信号会因为障碍物的反射、散射和衍射而产生多径传播，导致信号的衰落和相位失真，本章将详细分析这些现象的成因及其对信号质量的影响。此外，我们将介绍香农信道容量的概念，理解信道在信息传输能力上的理论极限，以及如何通过优化信道使用来最大化信息传输速率。 第三章：信道编码——筑起信息的坚固城墙 为了对抗噪声的侵蚀，我们需要在信息中加入冗余，构建起坚固的“城墙”。本章将聚焦于信道编码技术，这是保证信息在噪声环境中可靠传输的关键。我们将详细讲解线性分组码，如汉明码、里德-所罗门码（RS码）等，理解它们如何通过增加校验位来检测和纠正错误。我们将深入探讨卷积码，阐述其滑动窗口编码的特点以及解码算法，如维特比译码。更进一步，我们将介绍现代通信中广泛使用的Turbo码和LDPC码，揭示它们在逼近香农限方面的卓越性能，以及它们复杂但高效的迭代译码机制。读者将在此章节中理解，为何在看似“无损”的编码背后，隐藏着如此精妙的数学原理和工程智慧，如何通过编码的“智慧”来“以容错换速率”，实现信息的坚固传递。 第四章：调制解调——信号的“化装舞会” 信号如何在不同的信道中高效传输，需要巧妙的“化装”。本章将深入探讨调制技术，即如何将原始信息加载到载波信号上，使其适合在特定信道中传输。我们将从最基本的幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）开始，逐步深入到更复杂的幅度相位联合键控（QAM），理解它们在频谱效率和抗噪声性能上的权衡。我们将分析各种调制方式的功率谱密度和误码率性能，为在不同场景下选择最优调制方案提供理论依据。随后，我们将聚焦于解调技术，即如何从接收到的被噪声和失真污染的信号中，准确地提取出原始信息。我们将介绍最优接收机的基本原理，以及在实际应用中的各种解调算法，如相干解调、非相干解调等。本章将带领读者走进信号的“化装舞会”，理解信号如何在“伪装”与“还原”之间，完成高效的传递。 第五章：多址接入——共享信道的智慧 在现代通信系统中，多个用户往往需要共享同一通信资源。本章将深入探讨多址接入技术，即如何在有限的信道带宽内，允许多个用户同时进行通信。我们将详细介绍频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）以及正交频分多址（OFDMA）等主流的多址接入技术，分析它们的工作原理、优缺点以及在不同通信系统中的应用。例如，FDMA将带宽划分为多个独立的频段供不同用户使用；TDMA将时间划分为多个时隙供不同用户轮流使用；CDMA利用编码来区分不同的用户，允许用户在同一时间和同一频段上通信。OFDMA则是OFDM技术与FDMA的结合，在多个正交子载波上分配时隙，实现了更高的频谱效率和灵活性。本章将为读者揭示，如何在“公平”与“效率”之间找到平衡，实现资源的优化配置，满足海量用户通信的需求。 第六章：无线通信的挑战与机遇 无线通信作为现代信息社会的核心，面临着独特的挑战与机遇。本章将专注于无线通信领域的关键问题。我们将探讨无线信道的非平稳性、衰落（Rayleigh衰落、Rice衰落）、多普勒效应等，理解它们如何影响信号的传输质量，以及如何通过分集技术（空间分集、频率分集、时间分集）来对抗衰落。我们将深入研究MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技术，阐述其如何利用多天线来提高信道容量和可靠性。此外，我们将探讨认知无线电、软件定义无线电等新兴技术，理解它们如何通过智能化的频谱感知和动态资源分配来提升频谱利用率，以及如何通过软件的可编程性来实现通信系统的灵活性和适应性。本章将带领读者展望无线通信的未来，理解其在5G、6G等新一代通信技术中的重要作用。 第七章：信息处理与应用 最终，信息需要被还原、理解并应用。本章将探讨信息在接收端之后如何被处理，以及如何在各个领域发挥其价值。我们将介绍数字信号处理（DSP）的基本概念，包括滤波、采样、量化等，理解如何从带噪声的信号中提取出清晰的信息。我们将讨论纠错码的译码过程，是如何利用信道编码的冗余来恢复原始信息的。我们将触及信息融合技术，即将来自不同信源或不同传感器的数据进行整合，以获得更全面、更准确的信息。最后，我们将展望信息科学在人工智能、物联网、大数据等领域的应用，理解信息传递的原理如何支撑着这些前沿技术的发展。 本书的目标是构建一个从宏观到微观、从理论到实践的完整图景，帮助读者建立起对信息传输和处理的深刻理解。我们不追求罗列所有已有的技术细节，而是力求展现那些贯穿始终、支撑一切的“原理”。通过本书的学习，您将能够洞察信息流动的本质，理解现代通信系统的设计哲学，并为进一步深入研究信息科学的各个分支打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度，是我之前没有预料到的。我本来以为它会是一本比较基础的入门读物，但没想到，它在某些章节的探讨上，已经深入到了非常前沿的领域。例如，在讨论未来通信技术的时候，书里不仅仅是泛泛而谈，而是引用了一些最新的研究成果，并对其进行了深入的分析和解读。我记得在关于人工智能在通信系统中的应用那一章，作者详细介绍了机器学习在信道估计、信号检测等方面的应用，并且还列举了一些潜在的挑战和发展方向。这让我意识到，通信技术的发展是日新月异的，而这本书也紧跟时代的步伐。我特别欣赏作者的写作风格，他能够将一些非常复杂的技术概念，用一种清晰易懂的方式阐述出来，并且在不牺牲严谨性的前提下，保持了阅读的流畅性。有时候，我会一边看书，一边在网上搜索一些相关的论文和技术文档，对比书里的内容，发现这本书确实具有很高的学术价值和参考意义。它为我提供了一个扎实的理论基础，也为我指明了未来学习和研究的方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版设计，嗯，怎么说呢，确实很有特色。它不像我之前看过的那些教材，一本正经地把所有内容都塞在一个厚厚的封面里。这本书相对来说比较轻巧，方便携带，我经常带着它去咖啡馆或者图书馆，找个安静的角落慢慢啃。里面的插图非常生动形象，很多抽象的概念，比如频谱分析或者星座图，作者都用非常直观的图形来解释，这对我这种视觉型学习者来说，简直是福音。我尤其喜欢书里那些手绘的图示，虽然不是高清的CAD图，但有一种特别的亲切感，仿佛是作者在黑板上亲自讲解一样。而且，书里有一些章节会穿插一些小故事或者趣闻，讲到一些通信领域的大师们的经历，这让阅读过程不那么枯燥。我记得有一次，我被一个关于香农的信息论的章节深深吸引，读完之后，我立刻去查了香农的生平，发现他的人生充满了传奇色彩。这本书不只是一本纯粹的技术教材，它更像是一位循循善诱的老师，用一种更加人性化、更接地气的方式来传授知识。即使是那些我曾经觉得非常难懂的数学推导，在书里巧妙的引导下，也变得更容易理解了。而且，书里的语言风格也非常独特，有时候会用一些比喻，有时候会用一些反问句，让人感觉作者就在我耳边轻声细语地讲解。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，学习一项新技能，最怕的就是只停留在理论层面，而这本书在这方面做得非常出色。它不仅仅是教你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么”以及“怎么做”。比如，在讲到各种编码技术时，它不仅详细阐述了编码的数学原理，还列举了多种实际应用场景，像是CDMA、OFDM等，并分析了它们各自的优缺点。我记得我曾经花了一个下午的时间，对比了两种不同的编码方式在噪声干扰下的性能表现，书里提供了详细的仿真曲线图，让我对理论有了更直观的感受。而且，这本书非常注重实践，虽然它本身不是一本实验手册，但它在讲解理论的同时，会巧妙地引入一些概念性的实验设计思路。我读到关于误码率测量的那一章时，就自己尝试在脑海中构建了一个简单的测试平台，想象着如何搭建硬件，如何采集数据，如何进行统计分析。这种“理论联系实际”的学习方式，让我觉得学到的东西是有用的，是有生命力的，而不是死记硬背的书本知识。它激发了我进一步去探索和实践的欲望，让我觉得通信技术真的可以改变世界。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，我其实是有点犹豫的，因为它的厚度实在惊人。我担心自己会半途而废，或者看不懂其中的一些高深内容。但当我真正开始阅读之后，我的顾虑就烟消云散了。这本书的叙事方式非常独特，它更像是一部波澜壮阔的史诗，娓娓道来，引人入胜。作者在讲解每一个技术原理时，都会追溯到它的起源，讲明它的发展历程，以及它在整个通信体系中所扮演的角色。这种宏大的视角，让我感觉自己不仅仅是在学习一门技术，更是在回顾一段波澜壮阔的科技史。我尤其喜欢书里的一些“小插曲”，作者会穿插一些关于通信领域先驱者的故事，他们的奋斗、他们的坚持，都让我深受感动。这让我在枯燥的技术理论中，感受到了一丝人文关怀。而且，书里的逻辑结构非常清晰，每个章节之间都衔接得很自然，仿佛是一条精心编织的线，将所有的知识点都串联了起来。我从来没有觉得学习通信原理是一件如此有趣和有意义的事情。这本书不仅让我学到了知识，更重要的是，它让我对通信技术产生了由衷的敬佩和热爱。

评分☆☆☆☆☆

这本书，哦，我真的得好好说说。当初买它的时候，是因为听朋友说这书理论扎实，适合打基础。我当时刚开始接触这个领域，确实感觉有点门槛，所以就抱着学习的心态来的。翻开第一页，就被里面密密麻麻的公式和图给镇住了。内容很细致，从最基础的信号发生器原理讲起，到各种调制解调方式的详细推导，再到信道编码和纠错码的设计，简直是面面俱到。我记得为了理解某个数字调制方式的概率误码率推导，我反复看了好几遍，还拉了张草稿纸，一步一步跟着演算，生怕漏掉一个细节。书里还穿插了一些历史背景的介绍，讲到各种通信技术的发明和演进过程，这让我感觉不像是单纯在啃枯燥的理论，而是能看到技术背后的人类智慧和不懈努力。有时候，读着读着，就会对某个概念产生好奇，然后会主动去查阅相关的参考文献，书里也提供了不少参考书目，这点非常贴心。虽然有些地方确实需要花时间去消化，但一旦理解了，就会觉得豁然开朗，像是打通了任督二脉一样，对整个通信系统有了更宏观的认识。而且，书里的例子非常丰富，有些是理论上的推导，有些则是实际工程中的应用案例，这让我在理论学习的同时，也能感受到它在现实世界中的巨大价值。总之，这本书给我打开了一扇新世界的大门，让我对通信这个领域有了更深的敬畏和热爱。