通信原理(高等院校信息与通信工程系列教材) 张甫翊 徐炳祥 吴成柯 97873022713 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张甫翊 徐炳祥 吴成柯 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302271352

商品编码：29307921892

包装：平装

出版时间：2012-01-01

基本信息

书名：通信原理(高等院校信息与通信工程系列教材)

定价：43.00元

作者：张甫翊 徐炳祥 吴成柯

出版社：清华大学出版社

出版日期：2012-01-01

ISBN：9787302271352

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.681kg

编辑推荐

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内容提要

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本书深入和系统地讨论现代通信系统中涉及的基本理论和分析方法。内容涵盖模拟通信和数字通信，但侧重数字通信。
全书共13章，内容涉及通信系统的基本概念、确定、*过程、信道、模拟通信系统、数字基带传输、正弦载波数字传输、模拟信号的数字传输、数字信号*接收、信道编码、伪*序列、同步、通信网等。各章均设有习题和思考题，书后附有部分习题答案。
本书内容丰富，讲述由浅入深、简明透彻，概念清楚，取材恰当，注重理论联系实际，既便于教学也方便广大工程技术人员参考。
本书可作为“通信原理”课程的本科生和研究生教材，也可作为研究生入学考试的参考书，还可作为相关大学教师和科学技术人员的参考资料。

目录

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章绪论

1.1引言

1.2通信系统的组成

1.2.1一简化的电通信系统模型

1.2.2模拟通信系统和数字通信系统

1.3通信系统的分类及通信方式

1.3.1通信系统的分类

1.3.2通信方式

1.4信息及其度量

1.5通信系统的主要性能指标

1.5.1模拟通信系统主要传输性能指标

1.5.2数字通信系统主要传输性能指标

思考题

习题

第2章确定

2.1确定的类型

2.2确定的频域分析

2.2.1周期信号的傅里叶级数

2.2.2能量信号的傅里叶变换

2.2.3功率信号的傅里叶变换

2.2.4能量谱密度和功率谱密度

2.3确定的时域分析

2.3.1互相关函数

2.3.2自相关函数

2.3.3相关函数的性质

思考题

习题

第3章过程

3.1引言

3.2过程的基本特性

3.2.1过程的分布函数

3.2.2过程的数字特征

3.3平稳过程

3.3.1狭义平稳过程和广义平稳过程

3.3.2平稳过程的自相关函数和功率谱密度

3.4各态历经过程

3.5高斯过程

3.5.1高斯过程的概率密度

3.5.2高斯过程的重要性质

3.5.3高斯平稳过程的一维分布

3.6平稳过程通过恒参线性系统

3.7窄带过程

3.8白噪声、低通白噪声和带通白噪声

3.8.1白噪声

3.8.2低通白噪声

3.8.3带通白噪声

3.9窄带过程加正弦波

思考题

习题

第4章信道

4.1引言

4.2信道的分类

4.3调制信道和编码信道的数学描述

4.3.1调制信道模型

4.3.2编码信道

4.4有线信道和无线中继及卫星中继

4.4.1有线信道

4.4.2无线信道

4.5恒参信道的传输分析

4.6短波信道和对流层散射信道

4.6.1短波电离层反射信道

4.6.2对流层散射信道

4.7随参信道传输的分析

4.8通信系统中的噪声

4.8.1噪声分类

4.8.2热噪声

4.8.3散弹噪声

4.8.4宇宙噪声

4.8.5带通型噪声及噪声等效带宽

4.9信道容量

4.9.1离散信道的信道容量

4.9.2连续信道的信道容量

思考题

习题

第5章模拟调制通信系统

5.1引言

5.2线性调制原理

5.2.1标准调幅信号

5.2.2抑制载波双边带（DSBSC）信号

5.2.3单边带（SSB）信号

5.2.4残留边带（VSB）信号

5.3线性调制通信系统的抗噪声性能

5.3.1线性调制信号的解调

5.3.2线性调制接收系统的抗噪性能

5.4非线性调制和解调原理

5.4.1非线性调制原理

5.4.2FM信号的解调原理

5.5鉴频接收系统的抗噪性能

5.5.1分析模型和输入信噪比

5.5.2大信噪比时鉴频解调增益

5.5.3小信噪比时鉴频解调的门限效应

5.6模拟传输系统的性能比较

5.7频分复用和多级调制及复合调制

5.7.1频分复用

5.7.2多级调制及复合调制

思考题

习题

第6章数字基带传输系统

6.1引言

6.2数字基带信号及其频谱特性

6.2.1常见的数字基带信号码波形

6.2.2基带信号的频谱特性

6.3基带传输用的常见码型

6.4基带脉冲传输模型

6.5间串扰的基带传输特性

6.5.1无ISI的基带传输特性

6.5.2无ISI传输特性H（ω)的设计

6.6基带传输系统的抗噪声性能

6.7眼图

6.8时域均衡

6.8.1时域均衡原理

6.8.2衡量ISI的准则和横向滤波器设计

6.8.3均衡器的实现

6.9部分响应系统

6.9.1第Ⅰ类部分响应波形

6.9.2常见的部分响应系统

思考题

习题

第7章正弦载波数字调制通信系统

7.1引言

7.2二进制数字调制和解调原理

7.2.1二进制幅移键控（2ASK)调制和解调

7.2.2二进制频移键控（2FSK）调制和解调

7.2.3二进制相移键控（2PSK）及二进制差分相移键控（2DPSK）

调制和解调

7.3二进制数字调制通信系统的抗噪声性能

7.3.1通断键控（OOK）通信系统的抗噪声性能

7.3.22FSK通信系统的抗噪声性能

7.3.32PSK及2DPSK通信系统的抗噪声性能

7.4二进制数字调制通信系统的性能比较

7.5多进制数字调制通信系统

7.5.1MASK通信系统原理及抗噪声性能

7.5.2MFSK通信系统原理及抗噪声性能

7.5.3多进制相位调制通信系统原理及抗噪声性能

7.5.4振幅相位键控（APK）通信系统原理

7.6改进的数字调制方式

7.6.1小频移键控(MSK)

7.6.2高斯小频移键控(GMSK)方式

7.6.3扩谱调制及并发FSK调制方式

7.6.4时频调制方式

思考题

习题

第8章模拟信号的数字传输

8.1引言

8.2抽样定理

8.2.1低通模拟信号抽样

8.2.2带通模拟信号抽样

8.3脉冲振幅调制（PAM）

《通信原理》：数字时代的信息传输基石 在信息爆炸、万物互联的今天，通信技术早已渗透到我们生活的方方面面。从手机的每一次通话、每一次网络浏览，到卫星定位、无线传感，再到即将到来的6G时代，这一切都离不开通信原理的支撑。它如同人类文明的信息高速公路，保障着信息的安全、高效、可靠传输。 本书旨在为高等院校信息与通信工程专业的学生提供一套系统、深入的通信原理知识体系。我们期望通过对通信系统基本概念、核心理论和关键技术的详尽阐述，帮助读者建立起扎实的专业基础，为他们未来在通信领域的研究、开发和创新奠定坚实之基。 第一部分：通信系统基础 通信系统的本质是实现信息的有效传递。在这一部分，我们将从宏观层面出发，系统地剖析通信系统的基本组成和工作流程。 信号的表示与分类： 信号是信息传输的载体。我们将深入探讨信号的数学表示方法，包括时域和频域的描述，以及对信号进行分类，如模拟信号与数字信号、周期信号与非周期信号、确定信号与随机信号等。理解信号的特性是后续分析的基础。 信道与噪声： 信息需要在信道中传播，而信道并非完美无瑕，噪声是信息传输过程中不可避免的干扰。我们将详细介绍不同类型的信道模型，如加性高斯白噪声（AWGN）信道，并分析噪声对信号的影响。掌握噪声的来源及其特性，是设计鲁棒通信系统的关键。 通信系统的基本模型： 我们将构建一个通用的通信系统模型，包括信源、信宿、发送器、接收器、调制器、解调器、编码器、解码器等关键模块。通过分析这些模块的功能和相互作用，读者可以清晰地理解信息从产生到被接收的完整过程。 第二部分：模拟通信 尽管数字通信已成为主流，但模拟通信仍是理解通信原理的重要起点，也是许多基础概念的来源。 模拟调制技术： 模拟调制是将基带信号搬移到高频载波上的过程，以便于在信道中传输。我们将深入介绍幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等基本模拟调制方式。每种调制方式都有其独特的优缺点，我们将分析它们的频谱特性、抗噪声性能以及在实际应用中的权衡。 模拟解调技术： 与调制相对应，解调是将接收到的调制信号恢复成原始基带信号的过程。我们将讲解相应解调技术的原理，如包络检波、相干解调、非相干解调等，并分析它们在不同调制方式下的性能表现。 信噪比（SNR）与性能分析： 在模拟通信中，信噪比是衡量信号质量和系统性能的关键指标。我们将推导不同调制方式下的输出信噪比，并分析信噪比对误码率（BER）和信息传输质量的影响，帮助读者理解“越强的信号越清晰”这一基本道理。 第三部分：数字通信 数字通信以其高效率、高可靠性和易于处理等优势，成为现代通信的主流。 数字基带传输： 在数字通信的初始阶段，信息以数字脉冲的形式在基带传输。我们将探讨不同的基带脉冲成形技术，如矩形脉冲、升余弦滤波器等，以及它们对码间串扰的影响。同步技术，如位同步和码同步，对于正确接收数字信号至关重要，我们将对其进行详细阐述。 数字带通传输（调制与解调）： 将数字基带信号转换为适合在通信信道中传输的带通信号，需要进行数字调制。我们将详细讲解多种数字调制技术，包括： 振幅键控（ASK）： 通过改变载波的幅度来表示数字信息。 频率键控（FSK）： 通过改变载波的频率来表示数字信息。 相位键控（PSK）： 包括二相PSK（BPSK）和四相PSK（QPSK）等，通过改变载波的相位来表示数字信息。 正交幅度调制（QAM）： 结合了ASK和PSK的优点，能够在一颗载波上同时传输多路信息，大幅提升传输效率。 我们将分析这些调制方式的星座图、频谱效率、误码率性能以及它们在实际应用中的选择考量。 最佳接收与最大似然检测： 在有噪声的环境下，如何从接收到的信号中最大限度地恢复出原始的数字信息？我们将介绍最大似然准则，并推导出最优接收器的原理，即维特比译码器（用于卷积码）等，它们能够最小化接收错误的可能性。 信道编码与纠错： 任何通信系统都面临着错误，信道编码是提高通信可靠性的关键手段。我们将深入探讨不同类型的信道编码技术： 块码： 如汉明码、里德-所罗门码（RS码），它们将数据划分成固定长度的块进行编码。 卷积码： 通过滑动窗口对输入比特流进行编码，具有较好的纠错能力。 我们将详细讲解编码器的结构、译码器的原理，以及这些编码技术如何通过增加冗余信息来检测和纠正错误，从而显著降低误码率。 源编码： 在传输信息之前，对其进行压缩以减少冗余，提高传输效率，这也是通信系统的重要环节。我们将简要介绍信息论中的一些基本概念，如熵，并探讨一些基本的源编码方法，如霍夫曼编码，以期读者能够理解信息冗余度和压缩率之间的关系。 第四部分：多用户通信与现代通信技术 随着通信需求的爆炸式增长，如何在有限的频谱资源中支持更多的用户，以及如何利用更先进的技术来提升通信性能，成为研究的焦点。 多址技术： 允许多个用户共享同一通信资源（如频谱、时域）是现代通信系统的基础。我们将介绍几种重要的多址技术： 频分多址（FDMA）： 将总带宽划分成多个子信道，分配给不同的用户。 时分多址（TDMA）： 将时间划分为多个时隙，分配给不同的用户。 码分多址（CDMA）： 利用不同的编码序列来区分不同的用户，在同一时间、同一频率上同时通信。 正交频分复用（OFDM）： 将高速数据流分割成多个低速数据流，并行传输到多个子载波上，具有对抗多径衰落的优良特性，是4G、5G等现代通信系统的核心技术。 我们将分析这些多址技术的原理、优缺点以及它们在不同通信标准中的应用。 随机过程与最优估计： 在实际通信系统中，许多信号和噪声都可以用随机过程来描述。我们将引入随机过程的基本概念，并探讨如何利用最优估计技术，如卡尔曼滤波，来从含有噪声的观测信号中估计出原始信号。 信息论基础： 通信的本质是信息的传递，信息论提供了衡量信息量和信道容量的理论框架。我们将介绍香农定理，阐述信道容量的概念，并解释在理想条件下，信息传输的理论极限，为通信系统的设计提供指导。 总结与展望 本书的编写力求理论严谨、概念清晰、例证丰富。我们希望通过对这些核心知识点的系统梳理，能够帮助读者建立起对通信原理的全面认知，并培养他们分析和解决实际通信问题的能力。 通信技术日新月异，本书所涵盖的知识体系是理解和参与未来通信发展的基石。从4G到5G，再到未来的6G，每一代通信技术的演进都离不开对通信原理的深刻理解和创新应用。掌握本书内容，将为读者在信息与通信工程领域开启充满挑战与机遇的职业生涯做好充分的准备。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容涉猎得相当广泛，从最基础的信号与系统理论铺垫，到信息论的编码与解码策略，再到各种调制解调方式的深入剖析，比如AM、FM、PM、ASK、FSK、PSK、QAM等，都做了详尽的阐述。它不仅仅是理论的罗列，更是在理论框架下，结合了实际应用的需求，探讨了不同通信场景下（如蜂窝通信、卫星通信、光纤通信）的挑战与解决方案。书中对噪声、失真等影响通信质量的因素进行了细致的分析，并且介绍了多种抑制和补偿这些不利因素的技术，比如滤波、均衡等。对于一些高级主题，如多址技术（FDMA, TDMA, CDMA）和信道编码（纠错码）的原理和应用，也都有触及，尽管篇幅上可能不如前述基础部分深入，但足以勾勒出这些关键技术的发展脉络和核心思想。总的来说，这是一本比较扎实、体系完整的通信原理教材，为读者构建了一个相对全面的通信知识框架。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最深刻的印象是它在概念解释上的清晰度和逻辑性。对于像香农信息论中的熵、互信息这些抽象的概念，作者并没有停留在数学公式的堆砌，而是通过一些生动形象的比喻和实际的例子，帮助我们理解其物理含义和工程意义。比如，在讲解信道容量时，作者会将其类比为一条水管的最大流水量，直观地说明了在给定噪声水平下，信息传输速率的理论上限。此外，书中对于不同调制技术的优缺点对比也做得非常到位，从频谱效率、功率效率、抗干扰能力等多个维度进行分析，让读者能够清晰地认识到在实际设计中，不同场景下应如何选择最合适的调制方案。书中还穿插了不少历史背景介绍，例如不同通信技术的演进过程，这不仅增加了阅读的趣味性，也帮助我们理解技术发展的驱动力。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书在一些涉及前沿通信技术的部分，比如OFDM、MIMO等，虽然有提及，但深度上略显不足。它更多的是侧重于通信系统的基本原理和经典技术。对于那些希望深入了解现代通信系统，例如4G、5G等技术细节的读者来说，这本书可能需要与其他更专业的书籍搭配阅读。书中给出的例子和习题，虽然能够帮助巩固基础知识，但其中一些习题的难度和深度，可能更偏向于概念理解而非实际工程计算。不过，这并不影响它作为一本基础通信原理教材的价值。它成功地为我们搭建起了一个坚实的理论基础，为进一步学习更高级的通信技术打下了良好的基础。

评分☆☆☆☆☆

从我个人的学习体验来看，这本书最大的优点在于其结构安排的循序渐进性。它从最基本的一维信号和系统分析开始，逐步过渡到更复杂的二维、多维信号处理，以及随机信号的统计特性。这种由浅入深、由简到繁的学习路径，对于初学者来说非常友好。书中对傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等信号处理的数学工具的使用，解释得非常详细，并且贯穿于整个通信原理的讲解中，使得读者能够理解这些工具在通信系统设计中的重要作用。在讲解信道特性时，书中也花了 considerable amount of space to discuss the impact of different channel models, such as AWGN channel, fading channel, etc., and how these models affect signal transmission.

评分☆☆☆☆☆

阅读此书的过程中，我发现它在理论推导上力求严谨，同时又不乏工程实践的指导意义。对于如何理解和分析通信系统的性能指标，如误码率、信噪比等，书中提供了清晰的计算方法和分析思路。在介绍线性调制和非线性调制时，书中对它们的区别以及各自的应用场景都进行了详尽的解释。而且，对于像脉冲编码调制（PCM）这样非常重要的数字信号传输技术，书中对采样、量化、编码等各个环节的原理都进行了细致的阐述。书中还专门辟有章节讨论了复信号在通信系统分析中的应用，这对于理解复杂的调制解调过程非常有帮助。总的来说，这本书在基本概念的引入和原理的阐释上，具有很高的学术价值和参考意义。