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孙爱晶，党薇，吉利萍著 著

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• 模拟通信
• 通信系统
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店铺： 赏心悦目图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115332769

商品编码：29399744535

包装：平装

出版时间：2014-01-01

基本信息

书名：通信原理

定价：45.00元

作者：孙爱晶,党薇,吉利萍著

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2014-01-01

ISBN：9787115332769

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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1.丰富教学经验的邮电大学教师编写，章节取舍和内容设计恰当。
2.以通信系统为纲，每章一个系统模块，*终呈现完整的通信系统。
3.内容结构化安排，例题丰富,教学实用性强。

内容提要

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本书以现代通信系统为背景，全面、系统地介绍了现代通信原理知识。全书共有8章，内容包括通信系统基本概念、信号分析、信道与噪声、模拟调制系统、数字基带传输系统、数字信号的频带传输系统、脉冲编码调制系统和差错控制编码。
本书内容系统性强、深浅得当，突出基本概念和基本原理的阐述，诠释准确，注重知识的归纳和总结，并附有适量的思考题和习题。本书语言通俗易懂，叙述深入浅出、层次分明。
本书适用面宽，可作为高等院校通信工程、电子信息工程、物联网工程、电子信息科学与技术、计算机科学与技术等专业的必修课或选修课教材，同时也可作为相关领域工程技术人员的技术参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《信号与系统：时域与频域的深度探索》 内容简介 《信号与系统：时域与频域的深度探索》是一部旨在为读者构建坚实信号与系统理论基础的专著。本书将带领您深入理解各种信号的本质、系统的工作原理，以及它们在时域与频域的相互关联与转换。内容涵盖了从基础概念到高级应用的广泛主题，旨在帮助读者建立起系统性的思维框架，为后续更深入的通信、控制、图像处理、生物医学工程等领域的研究与实践奠定坚实的基础。 第一部分：信号的描述与分类 本书的开篇，我们将从最基本的概念出发，对“信号”这一核心主题进行全面而深入的解析。我们将详细阐述信号作为一种物理量随时间或空间变化的数学表示，是如何被用来传递信息的。 信号的数学表示： 我们将介绍信号的几种基本数学表示方法，包括连续时间信号（如 $x(t)$）和离散时间信号（如 $x[n]$）。通过具体的例子，如正弦波、指数函数、方脉冲、单位阶跃函数等，读者将直观地理解这些数学模型如何对应现实世界中的各种现象。我们将深入探讨如何使用数学函数精确地描述信号的幅值、相位、频率等关键属性。 信号的基本性质： 信号并非千篇一律，它们具有丰富的性质。本书将系统性地梳理这些性质，并分析它们对系统响应的影响。 周期性与非周期性： 周期信号的定义、基本周期，以及非周期信号的特征。我们将介绍傅里叶级数如何用于分析周期信号，为后续的频域分析打下基础。 偶函数与奇函数： 偶信号和奇信号的定义及其数学特性。我们将解释它们在信号分解和系统分析中的重要性，例如，偶信号的傅里叶变换仅包含余弦分量，奇信号的傅里叶变换仅包含正弦分量。 能量信号与功率信号： 区分这两种信号类型的标准，以及它们在信号能量和平均功率计算上的不同。我们将通过公式推导，让读者理解如何计算信号的能量和功率，并说明这两类信号在理论分析中的区别和应用场景。 因果信号与非因果信号： 什么是因果关系？我们将引入因果信号的概念，即信号的当前输出仅取决于过去的输入。非因果信号将作为对比，帮助读者理解因果性在实际系统构建中的必要性。 稳定性： 系统的稳定性是其能否正常工作的关键。虽然稳定性是系统属性，但信号的输入特性会直接影响到系统的输出是否会无限增长。我们将初步探讨信号性质与系统稳定性之间的初步关联。 信号的基本运算： 信号之间的相互作用可以通过一系列数学运算来描述。 加法、乘法： 介绍信号的线性组合和乘积运算，及其在信号叠加和调制等场景中的应用。 延时与尺度变换： 信号在时间轴上的平移（延时）和压缩/扩展（尺度变换），以及这些变换对信号波形的影响。我们将通过图示和数学表达式，生动地展示这些操作。 翻转： 时间翻转运算，例如 $x(-t)$ 和 $x[-n]$，及其在分析信号对称性和卷积过程中的作用。 特殊信号的介绍： 单位冲激信号（Delta函数）： 深入介绍狄拉克（Dirac）单位冲激信号的定义、性质（如取样性质 $int_{-infty}^{infty} x(t) delta(t-a) dt = x(a)$）以及它在信号分析中的核心地位。我们将解释它如何被用来表示瞬时脉冲，以及它与单位阶跃信号的关系。 单位阶跃信号： 介绍单位阶跃信号（Heaviside阶跃函数）的定义、性质，以及它如何表示信号的开启与关闭。我们将展示单位阶跃信号如何通过对单位冲激信号进行积分获得，反之亦然。 第二部分：系统的时域分析 在掌握了信号的基本概念后，我们将把焦点转移到“系统”上。系统是将输入信号转化为输出信号的装置或过程，它的分析是信号处理的核心。本部分将着重于系统的时域分析。 系统的定义与分类： 系统模型： 如何用数学模型来描述一个系统，例如微分方程、差分方程等。 线性系统： 什么是线性系统？我们将严格定义线性系统的叠加原理（加法性）和齐次性（比例性），并提供判断系统是否线性的方法。线性系统因其易于分析和丰富的性质，在信号处理中占据着核心地位。 时不变系统： 什么是时不变系统？我们将定义时不变系统，即系统的行为不随时间的推移而改变。时不变性使得我们可以使用卷积来描述系统的响应。 因果系统： 再次强调因果性，即系统的输出只取决于当前和过去的输入，而不依赖于未来的输入。这在实际系统中至关重要，因为我们无法预测未来。 记忆系统与无记忆系统： 系统的输出是否仅取决于当前输入，还是需要存储过去的输入信息。 卷积：系统响应的核心工具： 单位冲激响应（Impulse Response, $h(t)$ 或 $h[n]$）： 这是理解LTI（线性时不变）系统的关键。我们将详细讲解单位冲激响应的定义，即当输入为单位冲激信号时，系统的输出。它包含了系统的一切信息。 连续时间LTI系统的卷积： 详细推导并解释连续时间LTI系统的卷积积分公式：$y(t) = x(t) h(t) = int_{-infty}^{infty} x( au) h(t- au) d au$。我们将通过图示和具体的例子，清晰地展示卷积运算的步骤，以及它如何反映输入信号在单位冲激响应作用下的累积效应。 离散时间LTI系统的卷积： 类似地，我们将推导并解释离散时间LTI系统的卷积和公式：$y[n] = x[n] h[n] = sum_{k=-infty}^{infty} x[k] h[n-k]$。我们将通过举例说明，让读者掌握离散卷积的计算方法。 卷积的性质： 讨论卷积运算的交换律、结合律和分配律，以及它们在简化系统分析中的应用。 系统的其他时域特性： 稳定性： 进一步深入探讨系统的稳定性。我们将定义BIBO（有界输入，有界输出）稳定性，并给出判断LTI系统稳定性的条件（例如，单位冲激响应的绝对可积性）。 零输入响应与零状态响应： 将系统的总响应分解为零输入响应（由初始状态引起）和零状态响应（由输入信号引起）。这有助于我们分别分析系统的自由响应和强迫响应。 第三部分：系统的频域分析 时域分析在描述系统的瞬态行为方面非常有效，但对于理解信号的频率成分以及系统对不同频率信号的处理方式，频域分析更为直观和强大。本部分将系统地介绍频域分析的方法。 傅里叶级数：周期信号的频谱表示： 三角函数形式的傅里叶级数： 介绍三角函数形式的傅里叶级数展开，即 $x(t) = a_0 + sum_{n=1}^{infty} (a_n cos(nomega_0 t) + b_n sin(nomega_0 t))$。我们将推导系数 $a_0, a_n, b_n$ 的计算公式，并解释它们代表的直流分量和不同频率谐波的幅值。 指数形式的傅里叶级数： 介绍复指数形式的傅里叶级数，即 $x(t) = sum_{n=-infty}^{infty} c_n e^{jnomega_0 t}$。我们将推导复指数系数 $c_n$ 的计算公式 $c_n = frac{1}{T} int_{T} x(t) e^{-jnomega_0 t} dt$。这种形式在数学上更为简洁，便于后续的分析。 傅里叶级数的收敛性： 讨论傅里叶级数收敛的基本条件（狄利克雷（Dirichlet）条件），确保我们能够得到有效的频谱表示。 周期信号的频谱图： 如何根据傅里叶级数系数绘制周期信号的离散频谱图，展示不同频率分量的幅度和相位。 傅里叶变换：非周期信号的频谱表示： 从傅里叶级数到傅里叶变换： 将傅里叶级数中的周期 $T o infty$（从而基波频率 $omega_0 o 0$），使得频谱从离散的谱线变成连续的频谱。 傅里叶变换的定义： 介绍连续时间傅里叶变换（FT）的定义：$X(jomega) = mathcal{F}{x(t)} = int_{-infty}^{infty} x(t) e^{-jomega t} dt$。我们将解释 $X(jomega)$ 如何表示信号 $x(t)$ 在不同频率 $omega$ 上的复数幅值，包含幅度和相位信息。 傅里叶逆变换： 介绍傅里叶逆变换（IFT）的定义：$x(t) = mathcal{F}^{-1}{X(jomega)} = frac{1}{2pi} int_{-infty}^{infty} X(jomega) e^{jomega t} domega$。这表明通过频谱信息可以唯一地重建原始信号。 傅里叶变换的性质： 线性： $mathcal{F}{ax_1(t) + bx_2(t)} = aX_1(jomega) + bX_2(jomega)$ 时移： $mathcal{F}{x(t-t_0)} = e^{-jomega t_0} X(jomega)$ 尺度变换： $mathcal{F}{x(at)} = frac{1}{|a|} X(jfrac{omega}{a})$ 频率变化（调制）： $mathcal{F}{x(t)e^{jomega_c t}} = X(j(omega - omega_c))$ 微分： $mathcal{F}{frac{dx(t)}{dt}} = jomega X(jomega)$ 积分： $mathcal{F}{int_{-infty}^{t} x( au) d au} = frac{1}{jomega} X(jomega) + pi X(j0) delta(omega)$ 卷积定理： 这是傅里叶变换最重要的性质之一。我们将详细讲解：若 $y(t) = x(t) h(t)$，则 $Y(jomega) = X(jomega) H(jomega)$。这个定理将时域的卷积运算转化为了频域的乘法运算，极大地简化了LTI系统的分析。 帕塞瓦尔（Parseval）定理： 描述了信号能量在时域和频域之间的等价关系：$int_{-infty}^{infty} |x(t)|^2 dt = frac{1}{2pi} int_{-infty}^{infty} |X(jomega)|^2 domega$。 离散时间傅里叶变换（DTFT）： 定义： 介绍离散时间傅里叶变换的定义：$X(e^{jomega}) = sum_{n=-infty}^{infty} x[n] e^{-jomega n}$。我们注意到，虽然输入是离散的，但其频谱是连续的，并且是周期性的（周期为 $2pi$）。 性质： 讨论DTFT的线性、时移、尺度变换、卷积等性质，特别是卷积定理在离散系统分析中的应用。 离散傅里叶级数（DFS）： 对于周期性离散信号，使用离散傅里叶级数进行分析。 傅里叶变换与LTI系统的关系： 系统函数（Frequency Response, $H(jomega)$）： 对于LTI系统，将输入信号的傅里叶变换 $X(jomega)$ 与系统的单位冲激响应 $h(t)$ 的傅里叶变换 $H(jomega)$ 相乘，即可得到输出信号的傅里叶变换 $Y(jomega) = X(jomega) H(jomega)$。$H(jomega)$ 被称为系统的频率响应，它描述了系统对不同频率分量的增益（幅值）和相位偏移。 系统分析： 通过分析频率响应 $H(jomega)$，我们可以直观地了解系统是低通、高通、带通还是带阻滤波器，以及它如何影响信号的频谱。 第四部分：拉普拉斯变换与Z变换 傅里叶变换虽然强大，但在处理一些非周期信号（例如具有指数增长特性的信号）或分析系统稳定性时，会遇到收敛性问题。拉普拉斯变换和Z变换是傅里叶变换的推广，能够更广泛地处理各种信号和系统。 拉普拉斯变换（Laplace Transform）： 单边拉普拉斯变换的定义： $X(s) = mathcal{L}{x(t)u(t)} = int_{0}^{infty} x(t) e^{-st} dt$，其中 $s = sigma + jomega$ 是复变量。 收敛域（Region of Convergence, ROC）： 介绍拉普拉斯变换的收敛域，它决定了 $s$ 的取值范围。ROC是分析系统稳定性和因果性的关键。 拉普拉斯变换的性质： 线性、时移、尺度变换、微分、积分、卷积等，特别是关于微分方程的拉普拉斯变换，可将微分方程转化为代数方程。 系统函数（Transfer Function, $H(s)$）： 对于LTI系统，拉普拉斯变换将卷积转化为乘法：$Y(s) = X(s) H(s)$。$H(s)$ 称为系统的传递函数，它包含了系统更丰富的信息，包括极点和零点。 稳定性与ROC的关系： 解释ROC如何与系统的稳定性关联。例如，稳定的LTI系统其传递函数的ROC必须包含虚轴。 Z变换（Z-Transform）： 离散时间Z变换的定义： $X(z) = mathcal{Z}{x[n]} = sum_{n=-infty}^{infty} x[n] z^{-n}$，其中 $z$ 是复变量。 收敛域（ROC）： 介绍Z变换的ROC，以及它如何影响离散系统的性质。 Z变换的性质： 线性、时移、尺度变换、卷积等，以及它在处理差分方程中的应用。 系统函数（Transfer Function, $H(z)$）： 对于离散LTI系统，$Y(z) = X(z) H(z)$。$H(z)$ 包含了系统的零极点信息。 稳定性与ROC的关系： 解释ROC如何与离散LTI系统的稳定性关联。对于因果稳定系统，其ROC必须包含单位圆。 第五部分：应用举例与展望 在掌握了信号与系统的理论基础后，本书将通过一些典型的应用实例，帮助读者巩固所学知识，并理解这些理论在实际工程中的价值。 滤波器设计入门： 介绍如何利用傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换的原理，设计简单的低通、高通、带通滤波器，以及如何根据频率响应来调整滤波器特性。 系统响应分析： 通过对具体的LTI系统（例如RC电路、RLC电路、弹簧-质量-阻尼系统等）进行时域和频域分析，展示如何利用卷积、傅里叶变换、拉普拉斯变换等工具求解系统的响应。 离散系统分析： 结合实例，如数字滤波器、数字控制系统，讲解Z变换在离散信号处理中的应用。 《信号与系统：时域与频域的深度探索》力求通过循序渐进的讲解、丰富的实例和清晰的图示，让读者不仅掌握理论知识，更能培养解决实际问题的能力。本书适用于电子信息工程、自动化、计算机科学、生物医学工程等相关专业的本科生、研究生，以及从事相关技术研究与开发的工程师。掌握本书内容，将为读者在数字信号处理、模式识别、通信系统设计、控制理论等领域取得更进一步的成就打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在校的通信工程专业学生，我一直在寻找一本能够帮助我理解“通信原理”这门核心课程的书。我的老师推荐了这本《通信原理》，并强调了它的重要性。在实际学习过程中，我发现这本书的结构安排非常合理，完全符合教学大纲的要求。从模拟通信到数字通信，从信息论基础到差错控制编码，每一个章节都承接得非常自然。我尤其欣赏作者对于“概率论和随机过程”在通信中的应用的讲解。在学习“噪声”和“信号检测”等概念时，作者运用大量的概率统计知识，让我能够理解为什么噪声会对信号产生影响，以及如何设计最优的检测器来最大化信号的成功识别率。书中提供的习题类型多样，从简单的概念理解题到复杂的计算推导题，能够全面考察学生对知识的掌握程度。而且，书中还提供了很多拓展阅读的建议，让我可以在掌握基本原理后，去了解更深入的研究领域。这本书不仅帮助我顺利通过了期末考试，更重要的是，它培养了我对通信原理的深刻理解和解决问题的能力。它是我学习生涯中不可或缺的良师益友。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对无线通信领域充满好奇的新手，我一直希望能找到一本能够系统性地介绍通信原理的书籍。在朋友的推荐下，我购买了这本《通信原理》。拿到书的那一刻，我就被它厚重的体积和一丝不苟的排版所吸引。翻开书页，首先映入眼帘的是清晰的目录，从基础概念到高级应用，几乎涵盖了通信工程专业的核心知识点。我特别喜欢作者在讲解每个概念时，都会辅以大量的图示和类比，这极大地降低了理解难度。例如，在解释“信道编码”时，作者用了一个生动的比喻，将信息比作一封写满字的信件，而信道编码则像是给信件增加了额外的“校验码”，即使在传输过程中信件的某些部分被损毁，也能通过校验码进行一定的纠错。这种通俗易懂的讲解方式，让我这个初学者也能很快抓住要点。书中还包含了很多精心设计的例题，并提供了详细的解题步骤和思路，这对于巩固知识、检验学习成果非常有帮助。我常常在阅读完一个章节后，就迫不及待地尝试做练习题，虽然有时候会遇到困难，但每当我通过自己的努力解出难题时，那种成就感是无与伦比的。总的来说，这本书为我打开了通信世界的大门，让我对这个充满魅力的领域有了更深刻的认识。

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作为一个业余的电子爱好者，我一直对无线通信技术怀有浓厚的兴趣，总想着能自己动手搭建一些小型的无线通信装置。在网上搜集资料的时候，我偶然发现了这本《通信原理》。起初，我有些担心这本书会不会过于理论化，难以理解。但事实证明，我的担忧是多余的。这本书的语言非常平实，作者似乎非常善于把握读者群体的知识背景，从最基本的信号概念讲起，逐步深入到复杂的通信系统。它没有使用太多晦涩难懂的专业术语，即使有些地方涉及到了数学公式，作者也会给出非常详细的解释，说明这些公式的物理意义和实际应用。我尤其喜欢书中关于“信息论”的章节，它让我明白了信息是如何被量化、编码和传输的，以及“信道容量”这个概念是如何限制通信速率的。这让我对自己理解的“信号”有了全新的认识。书中还提供了一些实际应用的例子，比如手机通信、Wi-Fi等，并将理论知识与这些实际应用紧密结合，这让我能够更好地将所学知识与现实世界联系起来。这本书极大地激发了我进一步学习和探索通信技术的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

在撰写一篇关于下一代移动通信系统的研究报告时，我需要对当前和未来通信技术的发展趋势有一个全面的了解。在查阅大量文献的过程中，我注意到很多前沿研究都以《通信原理》中的基本概念为基础。于是，我决定购买并深入研读这本书。这本书的特点在于其前瞻性和系统性。它不仅回顾了经典通信理论，还对一些新兴技术进行了介绍，例如MIMO（多输入多输出）技术和OFDM（正交频分复用）技术。作者对MIMO技术的阐述，让我深刻理解了如何利用空间维度来提升通信系统的容量和可靠性，这一点对于提高现代无线通信的性能至关重要。而对于OFDM技术，书中详细解释了其如何通过将高速数据流分割成多个低速子流，并在不同频率子载波上并行传输，从而有效抵抗多径衰落。这种对复杂技术的深入剖析，对于我理解5G甚至6G技术的发展脉络提供了清晰的视角。此外，书中关于“网络编码”和“认知无线电”等章节的讨论，更是让我看到了通信技术未来的发展方向。这本书帮助我构建了一个更宏观的通信技术图景，为我的研究报告提供了坚实的理论支撑。

评分☆☆☆☆☆

我是一名有着几年通信行业工作经验的工程师，一直在思考如何能够进一步提升自己的理论功底，尤其是在面对日益复杂的通信系统设计和优化问题时，总感觉理论知识的储备不够扎实。偶然的机会，我接触到了这本《通信原理》。与其他同类书籍相比，这本书的深度和广度都让我印象深刻。它不仅仅停留在概念的介绍，而是深入挖掘了各项通信技术背后的数学原理和工程实现细节。例如，在讲解“调制解调”技术时，作者详细阐述了各种调制方式（如ASK, FSK, PSK, QAM）的原理、频谱特性以及在不同应用场景下的优缺点，并用严谨的数学公式推导了它们的性能指标。这对于我理解现代通信系统的设计选择，例如在追求高数据速率时需要权衡频谱效率和误码率，起到了至关重要的作用。书中关于“多用户接入技术”的章节，如FDMA, TDMA, CDMA，更是条理清晰，对比鲜明，让我能够清晰地看到不同技术在频谱利用率、系统容量和抗干扰能力上的差异。这种深入的理论分析，对于我解决实际工作中遇到的性能瓶颈问题，提供了坚实的理论基础和指导方向。这本书无疑是我在技术道路上的一次宝贵财富。