《通信之道——从微积分到5G》 电子工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨学志著 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121280689

商品编码：29681808970

包装：平装-胶订

出版时间：2016-02-01

基本信息

书名：《通信之道——从微积分到5G》

定价：79.00元

作者：杨学志著

出版社：电子工业出版社

出版日期：2016-02-01

ISBN：9787121280689

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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按照读者的思维顺序讲述了从微积分到 5G 所涉及的基础知识和关键技术。《通信之道 从微积分到5G》共 20章，具有以下特点： （1）跨度极大，内容翔实：涉及数学、信号处理、通信原理、通信前沿技术等多个学科领域，知识密度极高，并且是*精华的部分。

目录

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章 绪论11.2 什么是通信3

第2章 帮“菜鸟”复习一下微积分52.2.1 数列的极限72.3 你讨厌数学公式吗92.5 导数122.7 积分162.9 积分中值定理202.11 微积分基本定理的证明212.13 泰勒级数252.15 后记28


第3章 信号与系统313.2 连续系统与离散系统313.4 时/移不变系统343.5.1 离散_ 信号353.5.3 连续_ 函数383.6 卷积的性质43


第4章 复变函数454.2 复数的四则运算464.4 复指数函数50

第5章 傅里叶分析555.1.1 三角形式的傅里叶级数555.1.3 什么是频率585.1.5 理解负频率595.2.1 理解谱密度615.3 傅里叶变换的性质625.5 卷积定理695.7 离散傅里叶变换715.9 离散傅里叶变换的性质765.11 离散卷积定理81
第6章 采样，通往数字世界的步856.2 采样的数学表达866.4 周期冲激脉冲886.6 用采样信号重构原信号916.8 奈奎斯特定理能够被突破吗94


第7章 信号的谱分析977.2 频率分辨率101

第8章 线性空间理论1058.2 线性空间的定义1058.4 赋范空间1078.6 正交与正交基112

第9章 基本通信链路1199.2 调制——频谱搬移1229.4 非相干解调1249.6 锁相环1269.8 Costas 环1319.10 单边带信号1339.12 单边带信号的发送与接收1379.14 IQ 调制1409.16 复数基带信号与复信道1439.18 奈奎斯特准则1479.20 几种数字调制方式1559.21.1 非连续相位频移键控1599.21.3 小频移键控1629.21.5 从另外一个视角看MSK 166
0章 概率论与过程17310.2 联合事件和联合概率17510.4 变量17710.6 两个典型的概率密度函数18010.6.2 高斯分布18010.8 多变量的联合分布18210.10 联合矩18410.12 过程18710.14 复过程18910.16 循环平稳过程19210.18 信号通过线性时不变系统19410.20 离散过程和系统19810.22 闲话概率论201


1章 AWGN 信道的佳接收机20311.2 参数估计的模型20411.4 连续观测的大似然准则20611.6 匹配滤波器20911.8 2PAM 的误码率21511.10 符号同步219

2章 无线信道22712.2 多径效应与快衰落23012.2.2 瑞利衰落23212.3 小结236


3章 均衡23713.2 MF、ZF 和MMSE 滤波器23813.2.2 迫零算法24113.2.4 MF、ZF 和MMSE 的关系24413.3 数字均衡技术24513.3.2 频域均衡24613.4.1 信道估计的系统方程25013.4.3 病态问题25213.5 小结255
4章 多址技术25714.2 CDMA 25914.2.2 正交码26214.2.4 CDMA 的多用户模型和自干扰特性26614.2.7 CDMA 系统的特性26914.2.9 频域多用户检测27114.3 OFDMA 28414.3.2 OFDM 如何克服多径效应28614.3.4 OFDM 的导频设计和信道估计29014.3.6 OFDM 领域的核心293

5章 信息论30115.2 信息熵30415.4 联合熵和条件熵30715.6 凸函数与Jensen 不等式31015.8 高斯分布的微熵31415.10 离散信道容量31615.12 注水定理320

6章 蜂窝通信32316.2 切换32416.4 同频复用32616.6 分数频率复用32916.8 软频率复用33416.10 软频率复用的局限33816.12 多级软频率复用的性能340

7章 信道编码34717.2 群、环、域34817.4 线性分组码的解码算法35317.6 哈明码35517.7.1 正交码35717.7.3 超正交码35717.9 循环码36017.11 小结365


8章 多天线技术36718.2 利用SVD 解读MIMO 37018.4 MIMO 接收机算法37518.6 DOA 估计37818.8 Alamouti编码37918.10 波束赋形38218.12 波束赋形与STBC 结合390

9章 关于创新的思考39519.2 创新的方法39719.4 创新的驱动力40119.6 基于信息不对称的管理不适合创新40319.8 流程是质量的基础，人决定质量的高度40519.10 创新的管理40819.12 创新的政治环境411

第20章 后记4173G霸主4174G变局420展望5G425

作者介绍

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杨学志，1970年出生于中国山东省。1988年考入清华大学，获得学士、硕士和博士学位。1998年进入北京大学从事博士后研究工作。2000年进入华为公司，长期从事无线通信领域的研究工作。 他是3G/4G多项核心技术的发明人，包括频域多用户检测，*波束赋形，软频率复用（SFR）和sOFDM技术，其中SFR和sOFDM是4G的奠基性技术。2012年10月从华为公司离职，独立进行5G关键技术研究，提出了多级软频率复用技术，使得SFR成为无线通信技术发展的里程碑之一。

文摘

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序言

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《通信之道——从微积分到5G》 一部纵横通信技术演进史诗，一部驱动现代社会运行的无形之手 在信息爆炸的时代，我们早已习惯了手机里的微信、视频通话，习惯了网络直播的实时互动，习惯了智能家居的便捷操控。这一切的背后，是无数通信技术的迭代与革新，是一部波澜壮阔的科技发展史。电子工业出版社倾力推出的《通信之道——从微积分到5G》，将带领读者踏上一场跨越世纪的通信探索之旅，深入剖析那些看似深奥却早已渗透到我们生活方方面面的通信原理与技术。 本书并非一本简单的科普读物，它更像是一部严谨而富有洞察力的技术史记，从数学的基石——微积分，一路穿越电磁波的奥秘，探寻数字信号的编码逻辑，直至领略5G时代的高速与智能。它以宏大的视角，将通信技术的发展脉络清晰地呈现在读者面前，揭示了每一次技术飞跃背后的科学原理、工程挑战与社会影响。 第一部分：通信的基石——数学的语言与物理的法则 任何伟大的工程都建立在坚实的科学基础之上。《通信之道》的开篇，便将读者拉回到数学的殿堂，从微积分这一描述变化与累积的强大工具出发。你会了解到，正是微积分，使得我们能够精确地描述和分析信号的连续变化，理解波动的特性，为后续的通信理论奠定坚实的基础。傅里叶变换、拉普拉斯变换等数学工具，如同通信工程师手中的“魔法棒”，能够将复杂的信号分解成简单的正弦波，从而揭示信号的本质，为信号的传输、处理与恢复提供了理论依据。 随后，本书将目光投向了物理学的领域，重点聚焦于电磁波的发现与应用。从麦克斯韦方程组那优雅而深刻的描述，到赫兹实验的振奋人心，通信的种子便已悄然播下。读者将理解电磁波是如何被产生、传播并被接收的，无线通信的无限可能性也由此展开。从最早的摩尔斯电码的简单脉冲，到语音信号的模拟传输，再到早期无线电广播的普及，每一步都离不开对电磁波特性的深刻理解与巧妙运用。 第二部分：从模拟到数字——信息编码的革命 人类对信息传递的需求，促使通信技术不断向着更精确、更可靠、更高效的方向发展。模拟通信在早期取得了巨大的成功，但其固有的噪声、失真问题，以及信号衰减后的难以恢复，限制了其进一步的发展。本书将详细阐述模拟通信的原理及其局限性，并重点解析数字通信所带来的革命性突破。 数字通信的核心在于将模拟信息转化为离散的数字信号。本书将深入浅出地讲解采样、量化、编码等关键步骤。你将了解到，如何将连续的语音、图像信息，通过离散的数值进行表示，并在此基础上进行高效的传输。信源编码（如香农编码）的原理，是如何在保持信息不失真的前提下，尽可能地压缩数据量，提高传输效率。信道编码（如海明码、卷积码、Turbo码、LDPC码）则是在数据中引入冗余，以对抗传输过程中不可避免的噪声和干扰，极大地提高了通信的可靠性。这些编码技术的演进，是通信领域最激动人心的篇章之一，它们直接决定了我们今天所能享受到的清晰通话、高清视频以及稳定网络连接。 第三部分：通信系统的构建——从调制解调到多址接入 数字化的信息需要通过载波进行传输，而调制解调技术正是连接信息与载波的桥梁。本书将系统地介绍各种调制方式，如调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM），以及数字调制技术，如PSK、QAM等。读者将理解这些调制技术是如何将数字信息“嵌入”到高频的载波信号中，以便在无线信道中高效地传输，并在接收端通过解调技术将信息“提取”出来。 更重要的是，随着用户数量的激增，如何让多个用户在同一通信系统中共享有限的频谱资源，成为了通信发展的关键瓶颈。本书将详细探讨各种多址接入技术： 频分多址（FDMA）：如同将一条宽阔的马路划分成多条独立车道，不同用户在不同的频率上通信。 时分多址（TDMA）：如同将一条马路按照时间顺序分配给不同的车辆，每个用户在分配到的时间段内发送数据。 码分多址（CDMA）：如同每个用户拥有一套独特的“暗号”，即使在同一频率和同一时间，也能通过这些“暗号”区分彼此，实现并行通信。 空分多址（SDMA）：利用天线阵列的空间指向性，为不同方向的用户分配独立的通信资源。 这些多址技术的演进，使得我们能够在一个有限的频谱中，支持越来越多的用户并发接入，这是移动通信实现大规模普及的关键。 第四部分：移动通信的演进——从1G到4G的里程碑 本书将跟随通信技术的历史脚步，逐一剖析每一代移动通信技术的关键突破与演进。 第一代移动通信（1G）：以模拟语音传输为主要特征，实现了“人人都能打电话”的初步设想，但容量小、安全性差。 第二代移动通信（2G）：以数字语音传输为标志，引入了GSM等标准，实现了短信（SMS）功能，提升了通信的清晰度和安全性。 第三代移动通信（3G）：以宽带数据传输为核心，支持多媒体业务，如WCDMA、CDMA2000等标准，使得手机上网、视频通话成为可能。 第四代移动通信（4G）：以OFDMA和MIMO等关键技术为支撑，实现了真正的移动宽带，速率大幅提升，为高清视频、在线游戏等应用提供了坚实的基础。LTE（Long-Term Evolution）的出现，标志着移动通信迈入了新的时代。 在这一部分，读者将深刻理解不同代际移动通信系统在编码、调制、多址接入、核心网架构等方面的关键技术差异，以及它们如何一步步满足人类日益增长的信息需求。 第五部分：拥抱未来——5G的无限可能 进入5G时代，通信技术不再仅仅是为了连接人，更重要的是连接万物。本书将深入探讨5G的核心技术，以及它将如何重塑我们的生活与产业。 毫米波技术：利用更高频率的频谱，提供超大的带宽，实现超高速率。 大规模MIMO（Massive MIMO）：通过部署大量天线，实现更高的频谱效率和更广的覆盖范围。 网络切片（Network Slicing）：将物理网络虚拟化成多个逻辑网络，为不同应用场景提供定制化的服务保障，如超低时延的自动驾驶，海量连接的物联网。 边缘计算（Edge Computing）：将计算和存储能力部署到靠近用户和设备的网络边缘，降低时延，提升响应速度。 5G的愿景远不止于更快的下载速度，它将赋能自动驾驶、远程医疗、智能制造、增强现实/虚拟现实（AR/VR）等前沿应用，催生全新的商业模式和社会形态。本书将带领读者一起展望5G驱动下的智能社会，理解通信技术如何成为驱动未来社会发展的关键引擎。 《通信之道——从微积分到5G》，是一次对人类智慧与科技力量的致敬。它不仅梳理了通信技术发展的脉络，更揭示了支撑现代社会运行的底层逻辑。无论你是通信领域的专业人士，还是对科技发展充满好奇的爱好者，本书都将为你打开一扇通往信息世界的大门，让你在理解那些看似抽象的技术背后，感受到科技改变世界的磅礴力量。它将帮助你拨开迷雾，真正理解“通信之道”，洞察未来科技发展的方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书的体量看起来相当可观，这让我感到既兴奋又略微有些压力。它显然不是那种快餐式的入门读物，而是一部需要静下心来、逐页精读的“案头书”。我推测，作者必然是一位在通信领域有深厚积累的专家，能够驾驭从基础理论到前沿应用的广阔范围。我尤其关注它如何处理“时域”和“频域”之间的转换关系，这是理解现代通信系统的核心难点之一。好的讲解应该能让读者体会到，为什么我们总是需要在不同的域之间切换视角来分析和设计系统。如果书中能够配有丰富的、经过精心设计的例题和习题，那就更完美了，这样读者可以在实践中巩固学到的抽象概念。那种教科书式的严谨性与工程师所需的实用性之间的平衡，是我最想在书中找到的。这本书的价值，或许就在于它提供了一套完整的、自洽的知识体系，而不是零散的知识点堆砌。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，首先注意到的是它的装帧质量，纸张的手感非常扎实，印刷的字体清晰度极高，即便是复杂的公式和图表，也能看得非常清楚，这对于阅读技术类书籍来说至关重要。我翻阅了其中关于信道编码的那一章的目录，发现它涵盖了从早期的香农限到现代的Turbo码和LDPC码的演进脉络。这种宏观的视角让我非常欣赏，因为它展示了通信理论是如何不断迭代、突破瓶颈的。在我看来，一本好的技术读物，不仅要教会读者“是什么”，更要解释“为什么是这样”。我猜想，这本书一定在阐述这些编码增益是如何通过数学优化实现的细节上花费了大量笔墨。那种将理论与实践紧密结合的写作风格，才能真正抓住技术爱好者的心。我个人尤其关注的是，作者是否能将不同代际通信技术（比如从2G到4G的演进）中的关键技术点，用统一的理论框架来串联起来，而不是孤立地介绍每一个标准，期待它能提供一个清晰的“技术树”脉络。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，我购买技术书籍时，常常会遇到两个极端：要么是过于偏重数学推导，让人望而生畏；要么是过于简化概念，流于表面描述。我希望《通信之道》能找到一个绝佳的平衡点。我特别看重作者在构建读者认知模型上的努力。例如，在引入复杂的调制解调技术时，是先建立一个直观的星座图理解，然后再逐步引入BER（误码率）的计算，还是直接抛出复杂的概率公式？一个好的作者应该能引导读者，让每一个知识点的出现都有其必然性。这本书如果能在内容编排上遵循从简单到复杂、从直觉到严谨的逻辑递进，那么它将不仅仅是一本参考书，更可能成为一本激发学习兴趣的启蒙之作。我非常看好它能成为通信专业学生和希望系统学习通信原理的职场人士的首选读物，因为它承载着连接理论深度与工程实践的使命。

评分☆☆☆☆☆

从书名中“5G”这个前沿词汇的出现，可以推断出本书在紧跟行业发展步伐方面做得不错。不过，真正考验一本书功力的是，它如何处理5G背后的支撑技术，比如大规模MIMO、波束赋形这些看似高深的技术，是否能回溯到最基础的电磁波传播原理和信息论基础上去解释。我希望这本书能避免仅仅停留在描述5G“能做什么”的层面，而是深入剖析“为什么5G能做到这些”。例如，在讨论毫米波技术时，如何用严谨的数学模型来处理路径损耗和穿透性问题，并展示现有技术如何应对这些挑战。这种“追本溯源”的讲解方式，对于我们建立对未来技术演进趋势的判断能力至关重要。如果能将这些复杂的物理层概念，用清晰的数学推导和直观的物理图像结合起来，这本书的份量就会大大提升。我非常期待看到作者对这些前沿技术基础的深入挖掘。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常有意思，采用了非常简洁的线条勾勒出信息流动的抽象概念，黑白灰的主色调给人一种专业而深邃的感觉。光是看着这个封面，我就开始对内容充满了好奇心，它似乎在暗示着，我们将要踏入的旅程，是从最基础的数学原理，一步步构建起我们今天习以为常的无线通信世界的宏大叙事。我非常期待作者如何将抽象的数学公式与我们日常生活中无处不在的通信技术巧妙地结合起来。尤其是在提到“微积分”这个词时，我立刻联想到了傅里叶变换、拉普拉斯变换这些高等数学工具在信号处理中的核心地位。这本书如果能把这些看似枯燥的数学概念，用生动易懂的方式讲解出来，让读者真正理解它们是如何支撑起整个通信技术的基石，那就太成功了。我希望它不仅仅是知识的罗列，更像是一本引人入胜的探险指南，带领我们穿越时空，见证通信技术从理论萌芽到实际应用的全过程，特别是对于那些希望深入理解5G背后科学原理的工程师和学生来说，这无疑是一本极具价值的参考书。我个人对它在概念阐释上的清晰度抱有很高的期望。