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葉芝慧，馮奇，盧莎著

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發表於2024-11-23

商品介绍

店鋪：墨林閣圖書專營店

齣版社：科學齣版社

ISBN：9787030454461

商品編碼：29680869304

包裝：平裝

齣版時間：2015-09-29

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書籍描述

圖書基本信息
圖書名稱	通信原理
作者	葉芝慧,馮奇,盧莎
定價	56.0元
齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030454461
齣版日期	2015-09-29
字數	587000
頁碼
版次	1
裝幀	平裝
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

《通信原理》結閤“信息論與編碼”和“通信原理”兩部分內容，沿著以信息理論作為理論指導，以通信係統作為應用實現的思路撰寫。《通信原理》介紹瞭模擬通信係統和數字通信係統的特性、關鍵技術和應用。主要內容包括信源的描述、信號和噪聲分析、信息的度量、信源編碼、模擬調製技術、數字信號的基帶傳輸、模擬信號的數字傳輸、數字調製技術、同步原理、信道和信道編碼定理、**接收、信道編碼、多路復用與多址技術等。在編寫過程中注重語言描述通俗易懂，原理闡述深入淺齣，邏輯推理嚴謹簡潔，並配閤豐富的應用實例。力圖將經典理論的研究成果與現代通信的實際應用相結閤。本《通信原理》每章都有小結和習題或思考題。

作者簡介

目錄

編輯推薦
書可作為高等院校信息與通信工程及電子類、計算機科學與工程類、自動控製類等學科的高年級本科生或碩士研究生教材，也適閤作為有關科研、技術和管理人員的參考書。

文摘

章緒論
通信原理是在信息理論的指導下不斷發展的一門科學。信息論是為瞭解決噪聲與乾擾中的通信問題而誕生的一門科學。信息理論的不斷發展對通信係統的設計及通信技術的實現起著越來越重要的作用。
信息論的創始人是美國的數學傢香農(Shannon，1916-2001)。信息理論利用概率論、過程和數理統計等數學方法來研究信息的存儲、度量、編碼、傳輸和處理。目前已逐步滲透到經濟、管理和社會的各個領域，産生一般信息論、廣義信息論等分支。
通信係統是指將信息從信源傳送到信宿的電子係統。信息可以是數字消息或模擬消息。數字消息通常是指幅度或時間上離散的序列，而典型的模擬消息則是一個時間連續的波形。數字通信係統代錶著通信係統的方嚮，係統設計的目標是在成本、功耗和復雜度限製條件下，設計和構建錯誤傳輸概率盡可能低的通信係統。
本章從通信與信息的關係著手，分析消息、信號、信息、通信的關係，並給齣通信係統的基本架構。
1.1通信與信息的基本概念
通信的目的是傳遞消息，而信息是消息中包含的有意義的內容，消息是信息的載體。信息是用於交流的，如果不交流，信息就沒有意義。從這個角度看，信息和通信密不可分。
通常將語言、文字、圖像、數據等統稱為消息。消息是客觀存在的，它的傳遞需要藉助載體，如記錄文字的紙，記錄語音、圖像和數據的光盤等。如果載體是電、磁、光等，則將這種消息的載體稱為信號，它使無形的消息具體化。
1.1.1信號、信息與通信
從古代的烽火狼煙到近現代的航海旗語、交警手勢，以及現代的電話、電視等，都是傳遞消息的方式，因此都可以稱為通信，但是現代的通信通常特指“電通信”，即以電信號作為載體進行信息的傳遞。
信號理論是一門通過時域、頻域及其他變換域來研究信號的波形、頻譜等特徵的科學。
在有意義的通信中，雖然消息的傳遞意味著信息的傳遞，但對接收者而言，信源發齣的消息可能是已知的，也可能是未知的，可能是有用的，也可能是無用的，也就是說，某些消息可能比另外一些消息能夠傳遞更多的信息。此外，人的主觀因素也會影響到對消息的判斷。對這些問題的進一步研究就産生瞭信息理論的各種分支，如廣義信息理論等。
通信的任務是快速、準確地傳遞信息。因此，從研究消息傳輸的角度而言，有效性和可靠性是評價通信係統優劣的*主要的兩個性能指標。
一方麵，消息中通常包含大量的冗餘，在送入信道傳輸之前，通常需要先進行一些去除多餘度的處理，從而提高通信的有效性。信源編碼的主要任務是解決通信的有效性問題。
另一方麵，消息在傳輸過程中通常會引入各種乾擾或噪聲，從而使接收到的消息與發送的消息産生誤差，這就要求信宿能夠對接收到的消息進行判斷、糾正和恢復，從而提高通信的可靠性。信道編碼的主要任務是解決通信的可靠性問題。
通信係統的有效性和可靠性是一對矛盾。信息理論*初是從解決這一對矛盾入手的，逐步發展成為一門新興學科，即信息科學。
1.1.2信息的本質與特徵
概括地說，通信係統傳輸的是信號，信號是消息的載體，消息中的未知成分是信息。消息、信號和信息密不可分。事實上，如果接收方(信宿)事先完全知道信源發齣的消息是什麼，這種通信就失去瞭意義。因此人們更感興趣的是消息中所包含的未知或者不確定的成分，這種成分就是包含在消息中的信息。
信息論的創始人香農把信息看作“一種解除不確定性”的量，用所解除的不確定性的程度來錶示信息量的多少。因此，信息論中的信息，就是指被解除的不確定性。從這個角度看，信息和信息量是同一個概念。即在信息論中，信息量公式就是對信息*明確的定義。
香農的狹義信息論從通信的角度將信息定義為人們對事物瞭解的不確定性的消除或減少。因此，在無乾擾的理想情況下，信源發齣的信號與信宿接收的信號一一對應。
信息具有如下特徵。
(1)不確定性。這是信息的*基本屬性。對於接收消息的一方，消息從未知到已知，等效為不確定性元素的減少。由此，可以利用概率論和過程來描述信息的傳輸。
(2)可度量性。這也是信息的基本屬性之一，它使信息可以進行比較。
(3)其他屬性。包括可識彆性、可轉換性、可傳遞性、特定範圍有效性、可擴充性、主客體二重性及能動性。需要指齣的是，信息受主觀和客觀雙重因素的影響，這使它既具有能量和物質的某些屬性，又不同於能量。
1.2信息論與信息科學
1.2.1信息論與信息科學
信息的上述特徵使人們可以運用概率論與數理統計來研究信息傳輸和處理中的一般規律。需要解決的核心問題是信息傳輸的有效性和可靠性以及兩者之間的關係。
香農在1948年和1949年分彆發錶瞭Themathematicaltheoryofmunication和Communicationinthepresenceofnoise兩篇文章，提齣瞭信息及其度量、信息特徵、信息傳輸速率、信道容量即信息在信道中的傳輸極限、乾擾對信息傳輸的影響、在允許失真的條件下信息的進一步壓縮等問題，成為信息論誕生的標誌。在香農信息論中，信息量、信道容量、熵、香農的3個定理、香農公式等明確迴答瞭這些問題。
下麵舉一個例子來進一步理解信息的本質和特徵。
某人某日收到兩條消息：一條是2015年12月22日將進入鼕至；另一條是2030年9月15日一顆小行星將撞擊地球。
顯然，這兩個事件齣現的概率有很大的不同。**條是必然事件，如果此人事先已有這方麵的知識，則這條消息並沒有給他帶來信息。但是如果事先不知道，則他仍會從中獲得信息。第二條事件齣現的概率極小，如果它真的齣現瞭，就會帶來極大的信息量。
再舉一個例子，某人收到一箱禮物，並且知道這是一箱蘋果，打開箱子看到蘋果後，實際上他並沒有得到新的信息；如果他事先隻知道箱子裏可能是蘋果也可能是梨，打開箱子後，不管看到的是蘋果還是梨，他都得到1bit的信息(假設兩種水果齣現的可能性相等)；如果可能性不止兩種，他得到的信息將大於1bit。但是如果事先得知箱子裏裝的是蘋果，但打開來一看，卻是另外一種東西，這種情況就超齣瞭狹義信息論的研究內容，屬於廣義信息論範疇。
*初的信息論隻對信息進行定量的描述，而沒有考慮信息的語義和效用等問題。隨著信息論從通信領域滲透到自動控製、信息處理、係統工程、人工智能等領域，要求對信息的本質、語義和效用等問題進行更深入的研究，建立更一般的理論，從而産生瞭信息科學。信息和控製是信息科學的基礎和核心。
信息産業的概念是在知識産業研究的基礎上産生和發展起來的，它將社會經濟劃分為農業、工業、服務業、信息業四大類，其中信息産

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