具體描述
內容簡介
《現代通信技術與網絡應用(第三版)/高等學校信息工程類專業“十三五”規劃教材》全麵係統地講述瞭現代通信的基本原理、通信新技術和通信網絡的應用,內容包括通信係統模型、通信網絡的概念與結構組成、數字通信與數據通信的基本原理、移動智能通信終端、程控數字交換與軟交換、大容量光縴傳輸與長距離衛星傳送、傳統的電話網絡、高速無綫與寬帶光縴接入網絡、計算機網絡與物聯網以及下一代通信網絡等。
《現代通信技術與網絡應用(第三版)/高等學校信息工程類專業“十三五”規劃教材》內容的選取兼顧瞭正廣泛使用的通信技術和通信技術的新進展,所選內容具有代錶性和穩定性,便於理解在此基礎上發展起來的各種新技術。
《現代通信技術與網絡應用(第三版)/高等學校信息工程類專業“十三五”規劃教材》是現代通信技術的基礎性教材,也是普及性讀物,可作為高等院校電子工程、通信工程、廣播電視及相關專業的教材,同時也適閤作為技術培訓教材以及廣大科技人員的自學用書。 目錄
第1章 概述
1.1 通信的基本概念
1.1.1 通信係統模型
1.1.2 電磁頻譜
1.1.3 通信信道與通信容量
1.1.4 基帶與頻帶傳輸
1.1.5 單工與雙工傳輸
1.1.6 模擬與數字通信
1.1.7 通信係統性能與噪聲
1.2 數字通信
1.2.1 基本概念
1.2.2 信源的數字化與編碼
1.2.3 數字復接
1.2.4 數字信號基帶傳輸
1.2.5 數字編碼與差錯控製
1.2.6 數字調製
1.3 數據通信
1.3.1 基本概念
1.3.2 串行與並行數據傳輸
1.3.3 同步與異步數據傳輸
1.3.4 調製與解調
1.3.5 傳輸格式與通信協議
1.4 多路復用與多址通信
1.4.1 頻分復用與多址
1.4.2 時分復用與多址
1.4.3 碼分多址復用
1.4.4 波分復用
1.5 通信網絡及其構成
1.6 現代通信的發展
習題
第2章 現代通信終端
2.1 電話機
2.1.1 電話機的組成原理
2.1.2 電話機的種類和功能
2.2 傳真機
2.2.1 傳真機的種類
2.2.2 典型傳真機的組成原理
2.3 圖像終端
2.3.1 圖像獲取設備
2.3.2 圖像顯示終端
2.4 多媒體計算機
2.4.1 多媒體技術的主要特點
2.4..2 多媒體計算機的關鍵技術
2.4.3 多媒體計算機的組成
2.5 現代多媒體終端
2.5.1 掌上電腦
2.5.2 多媒體手機
2.5.3 信息電話
2.6 移動通信終端
2.6.1 平闆電腦
2.6.2 智能手機
2.6.3 移動智能終端
習題
第3章 現代傳輸技術
3.1 光縴通信
3.1.1 光縴通信的特點
3.1.2 光縴及其傳輸特性
3.1.3 光發送機
3.1.4 光接收機
3.1.5 光放大器與中繼器
3.1.6 光縴鏈路設計
3.1.7 WDM係統
3.2 移動通信
3 2 1移動誦信的特占
3.2.2 移動通信係統
3.2.3 移動通信中的電波傳播
3.2.4 組網技術
3.3 數字微波通信
3.3.1 微波通信概述
3.3.2 數字微波通信係統
3.3.3 微波信道電波傳播
3.3.4 SDH數字微波通信係統
3.3.5 數字微波通信的應用
3.4 衛星通信
3.4.1 概述
3.4.2 衛星通信係統的組成與網絡結構
3.4.3 VSAT
習題
第4章 現代交換技術
4.1 交換機的基本概念
4.1.1 交換網絡
4.1.2 控製係統
4.2 時隙交換
4.2.1 復用器與分路器
4.2.2 時間接綫器(T接綫器)
4.2.3 空間接綫器(s接綫器)
4.2.4 數字交換網絡
4.3 分組交換
4.4 ATM交換
4.5 軟交換
4.6 數字程控交換機
4.6.1 數字程控交換機的硬件組成
4.6.2 程控交換機的軟件組成
4.6.3 程控交換機的控製原理
4.7 IP交換機
4.8 光交換機
4.9 移動交換機
習題
第5章 電話通信網
5.1 電話網的結構
5.1.1 市內電話網和本地電話網
5.1.2 長途電話網
5.1.3 國際長途電話網
5.2 電話網的編號
5.2.1 本地網的編號
5.2.2 國內長途網的編號
5.2.3 國際電話編號
5.3 電話網的業務及服務質量
5.3.1 電話網的業務種類
5.3.2 電話網的服務質量
5.4 電話網的支撐網
5.4.1 數字同步網
5.4.2 公共信道信令網
5.4.3 電信管理網
習題
第6章 移動通信網
6.1 引言
6.2 GSM數字蜂窩移動通信網
6.2.1 係統組成
6.2.2 網絡結構
6.2.3 無綫空中接口
6.2.4 網絡控製與管理
6.2.5 GPRS
6.3 CDMA數字蜂窩移動通信網
6.3.1 擴頻通信
6.3.2 CDMA蜂窩移動通信技術的
演進與標準
6.3.3 CDMA係統的結構與特點
6.3.4 無綫接口特性
6.3.5 CDMA 2000.
6.4 集群移動通信網
6.4.1 集群通信的概念
6.4.2 集群通信的特點與功能
6.4.3 集群係統的分類
6.4.4 典型的集群移動通信網
6.5 衛星移動通信網
6.5.1 低軌道衛星移動通信
6.5.2 “銥”係統
6.5.3 “全球星”係統
6.6 LTE/4G/5G
習題
第7章 數據與計算機通信網
7.1 概述
7.2 數字數據網DDN
7.2.1 概述
7.2.2 DDN的結構與業務
7.2.3 DDN的應用
7.3 X.2 5與幀中繼FR
7.3.1 概述
7.3.2 幀中繼技術原理
7.3.3 幀中繼業務應用
7.4 IP網絡
7.4.1 概述
7.4.2 TCP/IP
7.4.3 IP電話
7.5 物聯網
習題
第8章 寬帶接入網
8.1 概述
8.2 XDSL
8.2.1 概述
8.2.2 HDSL
8.2.3 ADSL
8.2.4 VDSL
8.3 混閤光縴/同軸網HFC
8.3.1 HFC的概念
8.3.2 HFC的係統構成和頻譜分布
8.3.3 局端係統CMTs
8.3.4 綫纜調製解調器CM
8.4 FTTX
8.4.1 光縴接入的基本概念
8.4.2 無源光網絡PON
8.4.3 傢庭寬帶FTTH
8.5 無綫接入網
8.5.1 無綫接入網的概念
8.5.2 WPAN與藍牙/ZigBee
8.5.3 無綫局域網WLAN
8.5.4 WMAN與WiMAX
8.5.5 RFID與NFC
8.5.6 超寬帶(UWB)無綫
8.5.7 FSO/SHF
8.5.8 光載無綫(ROF)接入
習題
第9章 通信網絡新技術
9.1 寬帶IP網
9.1.1 IP網的現狀
9.1.2 寬帶IP技術
9.1.3 多協議標記交換(MPLS)技術
9.1.4 新一代IP協議IPV6
9.1.5 寬帶IP與光網絡融閤
9.1.6 雲計算
9.2 智能網IN
9.2.1 IN的概念
9.2.2 IN的構成
9.2.3 智能光網絡(ASON)
9.3 虛擬專用網VPN
9.3.1 VPN的概念
9.3.2 VPN的實現方法和接入方式
9.3.3 VPN的業務類型
9.3.4 VPN業務的典型應用
9.3.5 軟件定義網絡(SDN)
9.4 NGN
9.4.1 NGN技術概述
9.4.2 NGN的功能分層結構
9.4.3 NGN的進展
習題
參考文獻
電子工程領域創新探索與實踐指南(第六版) 一、 概述 《電子工程領域創新探索與實踐指南(第六版)》是一部全麵、深入、前沿的電子工程領域綜閤性著作。本書旨在為電子工程專業的高年級本科生、研究生、科研人員以及相關領域的工程師提供一個係統性的學習框架和實踐指導,幫助讀者掌握電子工程的核心概念、最新技術和發展趨勢,並能獨立進行創新性研究和工程實踐。本書第六版在繼承前幾版優秀內容的基礎上,緊跟時代步伐,對大量章節進行瞭更新與擴展,特彆關注瞭當前熱門的集成電路設計、人工智能與電子係統的融閤、物聯網的深度應用、以及下一代通信技術的發展等關鍵領域。 本書的編寫團隊匯聚瞭國內電子工程領域的資深專傢和一綫科研人員,他們不僅在學術研究上成果斐然,更在産業實踐中積纍瞭豐富的經驗。這種理論與實踐相結閤的視角,使得本書的內容既有嚴謹的學術深度,又具鮮活的工程應用價值。全書結構清晰,邏輯嚴謹,語言流暢,配以大量的圖錶、案例分析和實驗指導,力求使讀者在理解理論的同時,也能掌握實際操作技能,培養分析問題、解決問題的能力。 二、 內容亮點與創新點 本書第六版的核心亮點在於其對電子工程領域前沿進展的深度挖掘和係統性梳理。以下將分章節詳細闡述其主要內容和創新之處: 第一部分:基礎理論與核心技術 1. 半導體器件與集成電路基礎(更新與擴展): 內容: 詳細闡述瞭半導體物理基礎,包括能帶理論、載流子傳輸等。重點講解瞭二極管、三極管(BJT、MOSFET)的工作原理、特性麯綫及關鍵參數。在此基礎上,深入介紹瞭雙極型晶體管(BJT)和金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)的構造、柵極控製機製、工作區域劃分以及在模擬和數字電路中的應用。 更新與擴展: 針對當前高性能計算和移動設備對低功耗、高速度器件的需求,本書新增瞭對先進溝道材料(如III-V族半導體、二維材料)、新一代晶體管結構(如FinFET、GAAFET)的介紹,以及其在提升器件性能、降低功耗方麵的作用。同時,對CMOS工藝的最新進展,如先進節點的刻蝕、摻雜技術,以及其對器件特性的影響進行瞭詳盡分析。 2. 模擬電路設計與分析(深化與拓展): 內容: 覆蓋瞭運算放大器(Op-amp)的原理、性能指標(增益、帶寬、失調、噪聲)及其在各種經典應用電路(如加法器、減法器、積分器、微分器)中的實現。詳細講解瞭濾波器(RC、RLC、有源濾波器)的設計理論、類型(低通、高通、帶通、帶阻)和頻率響應分析。還包括信號源(振蕩器、函數發生器)的設計原理和典型電路。 更新與拓展: 鑒於現代電子係統對高精度、低噪聲模擬信號處理的需求,本書在模擬信號處理部分增加瞭對低功耗模擬電路設計技術、射頻(RF)模擬電路基礎(如LNA、 Mixer、PA)的設計考慮、以及混閤信號電路(ADC/DAC)的設計挑戰和方法進行瞭深入探討。特彆強調瞭在低電壓、低功耗環境下的模擬電路設計技巧。 3. 數字電路設計與邏輯綜閤(強調EDA工具應用): 內容: 係統講解瞭組閤邏輯和時序邏輯電路的設計方法,包括卡諾圖化簡、真值錶法、狀態機設計等。介紹瞭各種數字邏輯門(AND, OR, NOT, XOR等)和觸發器(D, T, JK, SR)的工作原理和應用。闡述瞭時序約束、時鍾同步、時鍾偏移等概念在數字電路設計中的重要性。 更新與拓展: 重點突齣瞭EDA(Electronic Design Automation)工具在現代數字電路設計中的核心地位。本書詳細介紹瞭Verilog HDL或VHDL等硬件描述語言(HDL)的語法和應用,並結閤實例演示瞭使用主流EDA工具(如Xilinx Vivado, Intel Quartus)進行代碼編寫、仿真、綜閤、布局布綫和時序仿真的完整流程。新增瞭對FPGA(Field-Programmable Gate Array)和CPLD(Complex Programmable Logic Device)架構及應用開發的介紹。 第二部分:前沿技術與應用領域 4. 通信係統原理與網絡技術(擴展與聚焦): 內容: 深入解析瞭通信係統的基本構成,包括信源、信宿、調製解調、信道、噪聲等。詳細介紹瞭模擬調製(AM, FM, PM)和數字調製(ASK, FSK, PSK, QAM)的技術原理、優缺點及應用場景。闡述瞭信息論基礎,包括熵、信道容量等概念。 更新與拓展: 本章是本書升級的核心內容之一,重點聚焦於下一代通信技術的發展。新增瞭對5G/6G通信的關鍵技術(如大規模MIMO、波束賦形、毫米波通信、網絡切片、邊緣計算)的深入解讀,以及這些技術如何實現超高帶寬、超低時延和海量連接。同時,對光通信網絡(如DWDM、SDN)的原理和應用也進行瞭詳細介紹,強調瞭其在構建高速、靈活通信網絡中的作用。在網絡技術方麵,除瞭傳統的TCP/IP協議棧,本書詳細闡述瞭軟件定義網絡(SDN)、網絡功能虛擬化(NFV)等新興網絡架構,以及它們如何為通信係統帶來更高的靈活性和可編程性。 5. 嵌入式係統設計與物聯網(IoT)應用(大幅更新): 內容: 詳細介紹瞭嵌入式係統的基本概念、軟硬件組成(微處理器/微控製器、存儲器、I/O接口、外設)。講解瞭實時操作係統(RTOS)在嵌入式係統中的作用、任務調度、進程間通信等。 更新與拓展: 緊密結閤物聯網(IoT)的發展,本章進行瞭大幅更新。重點介紹瞭低功耗嵌入式處理器(如ARM Cortex-M係列)的設計與開發,以及如何利用傳感器、執行器構建智能終端。深入探討瞭物聯網的整體架構,包括感知層、網絡層和應用層,以及各種通信協議(如MQTT, CoAP, LoRa, NB-IoT)在不同場景下的選擇與應用。本書還通過多個實際案例,如智能傢居、工業自動化、智慧醫療等,展示瞭嵌入式係統和物聯網技術的綜閤應用。特彆關注瞭物聯網安全和數據隱私保護的技術挑戰和解決方案。 6. 人工智能與電子係統集成(新增與前瞻): 內容: 本章為第六版新增的重點內容,旨在探索人工智能(AI)與電子工程的深度融閤。首先介紹瞭人工智能的基礎概念,包括機器學習、深度學習、神經網絡等。 更新與拓展: 詳細闡述瞭AI技術在電子係統中的具體應用,例如: AI芯片設計: 介紹瞭專門用於加速AI計算的處理器架構(如ASIC、FPGA上的AI加速器、TPU)的設計原理、麵臨的挑戰(功耗、效率、並行性)及其發展趨勢。 AI在信號處理中的應用: 探討瞭如何利用深度學習模型進行智能信號識彆、噪聲抑製、信號增強,例如在音頻、圖像和通信信號處理領域。 AI驅動的電子係統自優化: 介紹瞭如何利用AI技術對電子係統進行性能預測、故障診斷、能耗管理和自適應控製,從而提升係統的魯棒性和智能化水平。 邊緣AI(Edge AI): 強調瞭將AI模型部署在嵌入式設備端(而非雲端)的技術挑戰和優勢,如實時性、隱私保護、低功耗等,並介紹瞭一些實現邊緣AI的典型硬件和軟件平颱。 7. 信號處理與模式識彆(聚焦現代應用): 內容: 涵蓋瞭離散時間信號與係統、傅裏葉變換(DFS, DFT, FFT)、Z變換等經典信號處理理論。介紹瞭數字濾波器的設計(FIR, IIR)和實現。 更新與拓展: 更加側重於現代信號處理在實際應用中的技術。新增瞭對自適應信號處理的介紹,例如自適應濾波器在通信均衡、噪聲消除中的應用。在模式識彆部分,除瞭傳統的統計模式識彆方法,本書重點介紹瞭基於深度學習的模式識彆技術,如捲積神經網絡(CNN)在圖像識彆、物體檢測中的應用,以及循環神經網絡(RNN)在序列數據分析(如語音識彆)中的應用,並結閤實際的電子係統應用場景進行瞭闡述。 第三部分:實踐指導與研究方法 8. 電子係統仿真與測試技術(強化實踐): 內容: 詳細介紹瞭電路仿真工具(如SPICE, PSpice)的使用方法,包括建立電路模型、設置仿真參數、分析仿真結果。講解瞭數字邏輯仿真工具(如ModelSim, Verilator)的原理和應用。 更新與拓展: 強調瞭係統級仿真在復雜電子係統設計中的作用,介紹瞭MATLAB/Simulink等工具在建模、仿真和驗證通信係統、控製係統等方麵的強大功能。新增瞭對硬件在環(Hardware-in-the-Loop, HIL)仿真技術的介紹,以及其在驗證嵌入式係統和控製算法時的重要性。在測試技術方麵,詳細介紹瞭數字示波器、邏輯分析儀、頻譜分析儀等常用測試儀器的工作原理、使用技巧和數據分析方法,並結閤實際的電路闆測試案例,指導讀者進行係統調試和性能評估。 9. 電子工程研究方法與創新實踐(引導科研): 內容: 提供瞭進行電子工程領域科學研究的基本方法論,包括文獻檢索與閱讀、問題提齣、方案設計、實驗驗證、數據分析和論文撰寫。 更新與拓展: 強調瞭跨學科閤作在現代電子工程研究中的重要性。鼓勵讀者關注人工智能、大數據、新材料等交叉領域與電子工程的結閤點,發掘新的研究課題。本書還提供瞭一些具有挑戰性的開放性問題和設計項目,旨在激發讀者的創新思維,引導他們進行具有實際應用價值的研究。最後,對科研倫理和知識産權保護等問題也進行瞭必要的說明。 三、 適用讀者 高等學校電子工程、通信工程、自動化、微電子學、計算機科學與技術等相關專業高年級本科生和研究生。 從事電子産品研發、係統集成、通信網絡建設、嵌入式係統開發、人工智能硬件設計等領域的工程師。 對電子工程前沿技術感興趣的科研人員和技術愛好者。 四、 總結 《電子工程領域創新探索與實踐指南(第六版)》是一本集理論性、前沿性、實踐性於一體的優秀教材和參考書。本書不僅能夠幫助讀者夯實電子工程的理論基礎,更能引領他們深入瞭解和掌握當今乃至未來電子工程領域最激動人心的新技術和發展方嚮。通過係統學習本書,讀者將能夠更好地應對日益復雜的工程挑戰,成為電子工程領域的創新者和實踐者。