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郭丽梅 施荣华 主编 著，郭丽梅，施荣华 编

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• 通信原理
• 信号与系统
• 调制解调
• 信道编码
• 信息论
• 无线通信
• 数字通信
• 模拟通信
• 通信系统
• 电磁场与电磁波

出版社： 中国铁道出版社

ISBN：9787113242596

版次：1

商品编码：12325452

包装：平装

开本：16开

出版时间：2018-02-01

用纸：胶版纸

页数：308

字数：518

正文语种：中文

内容简介

全书共分8章，主要内容包括：模拟调制系统、信源与PCM信源编码、数字基带传输系统、数字频带传输系统、数字通信系统的抗噪声性能分析、信

作者简介

作者1995年毕业于湖南大学，获学士学位，2002年和2010年于中南大学分别获得硕士学位和博士学位。2002年至今在中南大学从事过通信原理、数字通信技术、信号与系统和现代交换技术等方面的教学工作。主要研究方向为移动通信,信号处理和多传感器信息融合。
本人在工作和学习期间参与了国家自然科学基金项目、湖南省自然科学基金重点项目和国家863 等项目的开发和研究工作，并主持横向科研项目一项。公开发表相关专业论文十余篇，其中EI检索7篇。

目录

第1章绪论1

1��1通信系统的基本概念1

1��1��1通信系统的组成1

1��1��2通信发展概况2

1��2模拟通信和数字通信3

1��2��1模拟信号和数字信号3

1��2��2模拟通信系统与数字通信系统4

1��3通信频段及频率分配6

1��4通信系统主要性能指标7

1��4��1模拟通信系统性能指标8

1��4��2数字通信系统性能指标8

1��5带宽11

1��6MATLAB在通信系统仿真中的应用14

小结15

习题15


第2章模拟调制系统17

2��1幅度调制（线性调制）18

2��1��1调幅18

2��1��2抑制载波双边带调制23

2��1��3单边带调制25

2��1��4残留边带调制30

2��2非线性调制（角度调制）32

2��2��1角度调制的基本表达式32

2��2��2调频信号的频谱分析与卡森带宽34

2��2��3调频信号的产生38

2��2��4调频信号的解调41

2��3模拟调制系统的抗噪声性能分析43

2��4课程实例：超外差式收音机46

2��5调频立体声广播发射系统的MATLAB仿真实例47

小结48

习题49


第3章信源与PCM信源编码52

3��1信息及其度量52

3��1��1离散信源的度量53

3��1��2连续信源的度量54

3��2PCM信源编码55

3��2��1脉冲编码调制通信系统的组成55

3��2��2抽样定理56

3��2��3模拟脉冲调制63

3��2��4量化64

3��2��5脉冲编码调制69

3��2��6PCM信号的码元速率和带宽75

3��2��7PCM系统的抗噪声性能75

3��2��8差分脉冲编码调制（DPCM）76

3��2��9增量调制（ΔM）79

3��2��10PCM与ΔM的比较84

3��3课程扩展：参量编码86

3��4PCM编码和解码的MATLAB仿真分析87

小结88

习题89










通信原理




目录


第4章数字基带传输系统91

4��1数字基带信号的波形91

4��2基带传输的常用码型93

4��3二进制数字基带信号的功率谱97

4��4数字基带传输系统101

4��4��1数字基带传输系统构成101

4��4��2数字基带传输中码间串扰104

4��4��3无码间串扰的传输特性的设计108

4��5眼图112

4��6部分响应系统114

4��6��1第Ⅰ类部分响应系统114

4��6��2部分响应系统的一般形式117

4��7均衡技术119

4��7��1时域均衡原理120

4��7��2均衡效果的衡量123

4��7��3均衡器的实现与调整124

4��8课程扩展：现代通信技术之光纤通信126

4��9基带传输系统的MATLAB仿真分析129

小结130

习题130


第5章数字频带传输系统134

5��1二进制数字调制135

5��1��1二进制振幅键控135

5��1��2二进制频移键控141

5��1��3二进制相移键控149

5��1��4二进制差分相移键控153

5��2多进制数字调制系统157

5��2��1四进制绝对相移键控160

5��2��2四进制差分相移键控163

5��3新型的数字带通调制技术168

5��3��1正交振幅调制168

5��3��2交错正交相移键控172

5��3��3小频移键控174

5��3��4高斯小频移键控181

5��3��5正交频分复用182

5��7课题实例：数字微波通信系统188

5��816PSK、16DPSK和16QAM通信系统的MATLAB仿真分析190

小结191

习题191


第6章数字通信系统的抗噪声性能分析194

6��1通信系统中的噪声及其性能194

6��2无码间串扰时噪声对基带传输系统性能的影响196

6��2��1二进制双极性基带系统的抗噪声性能197

6��2��2二进制单极性基带系统的抗噪声性能199

6��3带通调制系统的抗噪声性能200

6��3��12ASK信号的抗噪声性能200

6��3��22FSK系统的抗噪声性能203

6��3��32PSK系统的抗噪声性能205

6��3��42DPSK系统抗噪声性能206

6��3��5二进制调制系统的性能比较208

6��4多进制数字调制系统的抗噪声性能210

6��5数字信号的佳接收211

6��5��1数字信号的匹配滤波接收211

6��5��2数字信号的相关接收214

6��6课程扩展:卫星通信221

6��7二进制频移键控抗噪声性能的MATLAB仿真分析223

小结225

习题225


第7章信道与信道编码227

7��1通信信道227

7��1��1信道的分类227

7��1��2信道的数学模型230

7��1��3信道对传输信号的影响231

7��2信道容量234

7��2��1连续信道容量235

7��2��2离散信道容量237

7��3信道编码240

7��3��1线性分组码245

7��3��2循环码249

7��3��3卷积码257

7��4课程扩展：LDPC码268

7��5基于卷积码信道编码的MATLAB仿真分析269

小结270

习题270


第8章数字信号的复用和同步273

8��1数字信号的复用273

8��1��1频分复用273

8��1��2时分多路复用与复接技术275

8��2准同步数字体系和同步数字体系279

8��2��1准同步数字体系（PDH）279

8��2��2同步数字体系（SDH）283

8��3数字信号的同步290

8��3��1载波同步291

8��3��2位同步295

8��3��3群同步299

8��3��4网同步301

8��4课程扩展:码分多路复用303

8��5基于Costas环法QPSK载波提取的MATLAB仿真实现304

小结305

习题305


参考文献307

前言/序言

通信原理是通信工程与电子信息专业的专业基础课程之一。通信的内容非常庞杂，本课程上承“模拟电子线路”“高频电子线路”“信号与系统”“数字信号处理”等基础课程，下启“移动通信”“卫星通信”“光纤通信”“程控交换技术”“现代通信网”等专业课程，因此“通信原理”课程起着承前启后的作用，是通信工程专业非常重要的专业基础课程。本课程系统阐述了模拟通信和数字通信的基本原理和方法，侧重于数字通信技术，强调理论与实践相结合，重点在于夯实学生的理论基础，提高创新能力和实际动手能力。

全书共分8章。第1章概论，主要介绍通信的基本概念、 通信系统的组成、发展历史、 衡量通信系统的性能指标及带宽等内容； 第2章模拟调制系统，主要介绍模拟通信中的AM、DSB、SSB、VSB和FM、PM的调制/解调方法、 系统性能分析、 加重和预加重技术等相关内容； 第3章信源与PCM信源编码，主要介绍信息及其度量，PCM、ΔM、DPCM等模拟信号数字化的方法与性能；第4章数字基带传输系统，主要介绍数字基带信号波形、传输码型、码间串扰、眼图、时域均衡等； 第5章数字频带传输系统，主要介绍二进制和多进制数字幅移键控（ASK）、 频移键控（FSK）、 相移键控（PSK）的调制解调,以及QAM、 MSK、 OFDM等新的调制解调技术； 第6章数字通信系统的抗噪声性能分析， 主要介绍数字基带传输系统和数字带通传输系统的抗噪声性能，数字信号的佳接收技术；第7章信道与信道编码，主要介绍了信道、信道容量、信道编码的基本概念、 线性分组码、 循环码、 卷积码等；第8章数字信号的复用和同步，主要介绍频分复用、时分复用、同步的基本概念、 载波同步、 位同步、 帧同步和网同步的实现方法与系统性能指标等。

本书在内容选取时，尽量避免烦琐的数学推导，对学科知识进行了恰当取舍，突出定性分析，深浅得当，有助于促进学生的求知欲和学习的主动性。在编写过程中，注重科学性与通俗性的结合，叙述简明扼要，讲解深入浅出，力求用通俗易懂的语言将枯燥的理论知识阐述清楚，提高学生的学习兴趣和阅读效率。

本书各章后均有课程实例或课程扩展，以及MATLAB仿真和习题。本书适合作为普通高等院校电子、信息、通信类专业本科生的教材，也可以供有关科学技术人员参考。

本书由中南大学郭丽梅、施荣华主编，国防科技大学邹逢兴教授主审。通信工程系列教材编委会，特别是中南大学王国才、李登、董健和石晶晶老师对本书的编写提供了很多宝贵意见和建议；中国铁道出版社的有关负责同志对本书的出版给予了大力支持，并提出了很多宝贵意见；本书在编写过程中，参考了大量国内外通信原理相关的文献和资料，书后的参考文献仅列出其中的一部分，其他出处实难一一列举，在此特向所有引用资料的作者表示衷心的感谢。同时向为本书的出版付出了大量心血和汗水的编辑同志们表示衷心的感谢。

由于通信原理的理论性强、知识面广，限于编者的水平和经验，书中难免存在疏漏与不妥之处，殷切希望广大读者批评指正。



编者

2017年12月

《万物互联：信息时代的脉动》 内容简介 在浩瀚的信息洪流中，我们渴望理解那些无形的力量，它们连接着人与人，连接着世界与世界。本书并非艰深的技术手册，而是以一种更为宏大而人文的视角，深入探索信息传播的奥秘，以及它如何塑造我们赖以生存的现代社会。我们不再聚焦于微观的信号调制、编码效率或是信道容量，而是将目光投向信息技术更深远的影响：它如何催生了前所未有的连接，如何重塑了我们的生活方式、思维模式，乃至文明的走向。 想象一下，当爱因斯坦在20世纪初构想相对论时，他或许无法预见，他所揭示的时空本质，会在百年后以一种意想不到的方式，成为我们能够瞬间跨越地理障碍、进行全球实时通信的基石。本书正是要描绘这样一种奇妙的“技术与思想的交融”，它将信息技术的飞跃与人类文明的进步紧密联系，揭示那些看似冰冷的代码与线路背后，跳动着的是人类对沟通、理解与共享的永恒渴望。 我们将从历史的维度出发，追溯那些标志性的技术革新。从莫尔斯电码划破黑暗的寂静，到电话的出现带来“近在咫尺”的温暖；从广播的普及打破信息壁垒，到电视开启视觉时代的盛宴；再到互联网的诞生，构建起一个前所未有的信息高速公路。这些里程碑式的进步，并非孤立的事件，而是人类智慧不断挑战极限、突破认知的生动写照。我们会探讨，在每一次技术的飞跃背后，是怎样的社会需求在驱动，是怎样的科学思想在孕育，又是怎样的先驱者们，用他们的汗水与智慧，铺就了通往今日信息时代的大道。 本书将重点阐释“连接”的本质及其演变。在早期，连接是点对点的，是局部的，甚至是昂贵的。而随着技术的发展，连接变得越来越普遍，越来越廉价，越来越智能化。从最初的电话线，到如今无处不在的Wi-Fi和移动网络，我们见证了连接的密度和速度的指数级增长。这种连接的爆炸式发展，不仅仅体现在物理基础设施的建设上，更体现在信息传递方式的革新上。我们将探讨，为什么“即时性”成为了现代社会的一种基本要求，为什么“随时随地”的访问能力，极大地改变了我们的工作、学习、社交乃至娱乐方式。 更进一步，本书将深入剖析信息传播如何塑造我们的集体意识和社会结构。社交媒体的兴起，让每个人都有可能成为信息的发布者和传播者，这带来了民主化的信息传播，但也伴随着信息碎片化、噪音干扰以及“回声室效应”的挑战。我们将探讨，在海量信息面前，我们如何保持独立思考的能力，如何辨别真伪，如何形成更具建设性的公共讨论。从“沉默的螺旋”到“群体极化”，社会心理学与信息传播的交叉领域，将为我们揭示信息时代的复杂人际互动机制。 人工智能（AI）的崛起，是信息时代最新也是最具颠覆性的浪潮。本书将以一种非技术性的方式，探讨AI在信息传播中的角色。从智能推荐算法，到自动生成内容，再到人机交互的自然化，AI正在以前所未有的方式渗透到我们获取和处理信息的每一个环节。我们会思考，AI在提升信息效率和个性化体验的同时，可能带来的伦理挑战，例如隐私保护、算法偏见以及对人类创造力的影响。我们不是在讨论AI的算法原理，而是关注它如何重塑我们与信息的“关系”，以及它如何成为我们理解世界的新工具，抑或是新的“滤镜”。 除了技术与社会的宏观视角，本书还将融入人文的关怀。信息时代的到来，深刻影响着个体的身份认同、人际关系以及情感体验。当我们能够轻易地与远方的朋友交流，当我们可以在虚拟世界中扮演不同的角色，当我们被无尽的信息轰炸所包围，我们的内心世界又发生了怎样的变化？我们将探讨，在技术日新月异的今天，如何保持真诚的情感连接，如何在虚拟与现实之间找到平衡，以及如何利用信息的力量，去促进个体的成长与社会的和谐。 “万物互联”并不仅仅意味着设备之间的连接，它更象征着一种更深层次的融合：技术与人性、个体与群体、现在与未来。本书将以生动的语言，丰富的案例，以及对未来的审慎思考，为读者勾勒出一幅幅关于信息时代的壮丽图景。我们希望通过阅读本书，读者能够对这个信息爆炸的时代有一个更深刻、更全面、也更富有人情味的理解。它鼓励我们拥抱变革，同时保持清醒的头脑，积极地参与到这场信息时代的伟大进程中，成为连接者，成为创造者，成为一个更成熟、更睿智的数字公民。 本书的价值在于，它提供了一个跳出技术细节的视角，让我们能够从更广阔的视野去审视信息技术对人类文明的深远影响。它不是告诉您如何发送信号，而是告诉您，信号的每一次传递，都承载着人类的梦想、情感与智慧。它不是讲解通信协议，而是描绘信息流动如何编织起现代社会的经纬。它不是一本工具书，而是一次关于我们所处时代，一场关于“连接”的深刻探索。阅读本书，您将不仅仅是了解“信息通信”，您将真正理解“万物互联”所带来的，那股驱动我们走向未来的强大脉动。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我一直对《通信原理》这门学科充满了好奇，期待能够通过一本好的教材来揭开通信世界的神秘面纱。然而，这本《通信原理》给我的感受却是一本“理论驱动、实践欠奉”的书。在书中，我看到了大量关于傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等数学工具的详细介绍，以及它们在信号分析中的应用。但是，这些数学工具是如何服务于实际通信系统的，书中却没有给出足够的联系。比如，我学习了如何进行傅里叶变换来分析信号的频谱，但我却不明白，为什么在调频（FM）广播中要采用这种调制方式，它相比于调幅（AM）有什么优势，又会带来哪些新的问题。这本书更像是为了证明通信原理的数学严谨性而存在的，却忽略了读者对通信系统实际运作过程的理解需求。我期待的是能够看到更多的通信系统的框图，了解不同模块的功能和相互作用，例如，基带信号是如何产生，如何经过滤波器整形，如何被加载到载波上，以及接收端又是如何完成相反的过程。这本书在这方面确实做得不够，让我觉得像是学了一堆“内功心法”，却不知道如何施展“招式”。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我本来是对《通信原理》这本教材抱有很高期望的，毕竟通信技术在现代社会扮演着如此重要的角色。然而，翻开书页，我却感到一阵强烈的失望。书的内容组织显得有些杂乱无章，像是把零散的知识点堆砌在一起，缺乏一个清晰的逻辑脉络。例如，在讲解多址技术的时候，作者似乎在不同章节之间来回跳跃，一会儿提到FDMA，一会儿又插入了CDMA和OFDMA的内容，却没有一个统一的视角来梳理它们的演进和优劣。更让人抓狂的是，书中的一些插图和图表，设计得非常粗糙，甚至有些误导性。我记得有一个关于瑞利衰落模型的图，用了很多奇怪的箭头和曲线，根本看不出它想要表达的物理意义，让我对信号在复杂环境中传播的理解更加模糊。我期待的是一本能够系统地讲解通信系统从信号源到接收端整个流程的教材，能够让我理解各种通信技术背后的设计思路和权衡取舍。但这本书给我的感觉是，它更像是一本学术论文的合集，很多内容都停留在理论层面，而对于如何将这些理论应用于实际通信系统的设计和实现，却鲜有提及。读完之后，我依然不清楚为什么某些频段会用于特定的通信服务，也无法理解不同调制方式在实际应用中的侧重点。

评分☆☆☆☆☆

这本《通信原理》简直是我近期遇到的最令人费解的教材了。开头花了大量篇幅在一些抽象的概念上，什么香农信息论、信道容量，听起来就头大。书里的公式推导更是像迷宫一样，一步步跳跃，根本跟不上思路。明明说的是通信原理，感觉像在研究高深的数学物理，完全没有看到实际通信系统是如何工作的。例如，在介绍编码理论的时候，作者就一头扎进了有限域的代数世界，看得我云里雾里，完全不明白这和手机信号、Wi-Fi信号之间有什么直接联系。我想知道的是，信号是怎么被调制、解调，是怎么在空气中传播，又怎么克服噪声干扰的，可书里却是一堆符号和理论，硬邦邦的，没有一点生动性。我花了整整一个下午试图理解其中一个关于卷积码的章节，结果就是更加迷茫，感觉自己像是在学习一门古老的象形文字，每一个符号都代表着一种未知的含义，却看不到它们组合起来所描绘的清晰图像。总而言之，这本书的理论深度固然值得肯定，但对于一个初学者来说，它的入门门槛未免太高了，而且缺乏直观的例子和类比，很难将抽象的理论与现实世界联系起来。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，这本书《通信原理》的某些章节内容，在我看来，似乎有些过于“务虚”了。尤其是在探讨一些关于未来通信技术发展的展望时，大量的篇幅被用来描述一些过于理想化的场景，而缺乏具体的实现路径和技术可行性分析。例如，在展望下一代移动通信时，书中提到了“全息通信”和“脑机接口通信”等概念，描绘得天花乱坠，听起来很吸引人，但对于如何实现这些技术，书中却几乎没有深入的探讨，更多的是一种哲学层面的思辨，而不是工程层面的分析。这让我觉得，这本书在理论深度和前瞻性方面固然有所体现，但在实际应用的指导意义上，却显得有些不足。我更希望看到的是，在介绍前沿技术的同时，能够有对当前主流通信技术进行更深入的剖析，例如5G技术的具体架构、关键技术以及面临的挑战，而不是将读者带入一个遥不可及的未来。此外，书中对一些重要的通信标准，例如Wi-Fi 6、蓝牙5等，提及的内容也相对简略，没有深入讲解它们在性能提升、功耗优化等方面所做的关键改进。

评分☆☆☆☆☆

这本书《通信原理》的翻译质量实在不敢恭维，很多地方的用词生硬且不符合中文的表达习惯，读起来非常拗口，甚至有些句子会产生歧义。我花了很长时间才弄明白一个关于“互信息”的概念，因为翻译过来的句子结构非常复杂，加上一些专业术语的生搬硬套，让人难以理解其真正含义。这本书在讲解一些基础概念的时候，例如“噪声”和“失真”，并没有给出足够贴切的类比或者实际场景的描述，导致我对这些概念的理解停留在字面意思，而无法深入体会它们对通信质量的实际影响。我记得其中一个章节在介绍“比特错误率”时，就只是给出了一个公式，然后就跳到了下一个内容，而没有解释在实际的无线通信中，什么样的比特错误率是可以接受的，以及如何通过技术手段来降低这个错误率。这本书给我的感觉就是，它假设读者已经具备了相当扎实的数学和物理基础，并且对通信领域有一定的了解，因此在讲解过程中省略了很多必要的铺垫和解释。对于像我这样想要从头开始系统学习通信原理的读者来说，这本书的阅读难度非常大，很容易在晦涩的语言和复杂的公式中迷失方向。