通信原理与技术(张玉平) 张玉平 9787122037800 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张玉平 著

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• 通信原理
• 通信技术
• 信号与系统
• 信息论
• 调制解调
• 多址接入
• 信道编码
• 无线通信
• 张玉平
• 高等教育教材

店铺： 天乐图书专营店

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122037800

商品编码：29688191234

包装：平装

出版时间：2009-01-01

基本信息

书名：通信原理与技术(张玉平)

定价：19.00元

作者：张玉平

出版社：化学工业出版社

出版日期：2009-01-01

ISBN：9787122037800

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.259kg

编辑推荐

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本书坚持“理论够用，联系实际，结合工程”的原则。以培养学生的动手实践能力和工程思维能力为主线，通过软件仿真和硬件电路实验环节加强学生对原理的认识和理解。
　　本书针对高职学生的特点，通过大量的插图，形象直观地阐述了通信原理和技术知识。书中举例都尽量贴近生活，拿大家都比较熟悉的实例进行说明，语言精炼，思路清晰，重点明确，图文并茂，通俗易懂。
　　本书充分应用MATLAB在通信系统中的仿真功能，并结合作者多年的实践教学经验，对各种不同的通信系统和通信技术进行仿真示例，有助于读者对整个通信系统的基本原理和技术进行深入认识和理解。

内容提要

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本书主要介绍了模拟通信和数字通信的基本原理，着重阐述了通信系统的调制与解调技术，以及模数转换技术。全书共分8章，包括绪论、香农定理、模拟调制技术、模拟信号数字化技术、数字基带传输技术、数字频带传输技术、复用技术与同步原理以及差错控制技术等。本书例题丰富，图文并茂，并结合MATLAB仿真软件，给出了一些通信系统软件仿真的实例，有助于读者对整个通信系统的基本原理和技术进行深入认识和理解。
本书适合作为电子信息和通信技术等专业的高职高专学生的教材，也可以作为非通信专业的本科生、通信专业的各类成人教学教材，以及其他通信工程技术人员的参考书。

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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《现代通信网络：理论、系统与实践》 内容概述： 本书旨在系统性地阐述现代通信网络的理论基础、关键技术、系统构成与实际应用。内容涵盖了从基础的信号与系统理论，到先进的无线通信、光通信、分组交换网络等核心领域，并深入探讨了网络协议、安全机制、性能优化以及面向未来的发展趋势。本书力求将理论知识与工程实践紧密结合，帮助读者建立对现代通信系统全面而深刻的理解，并掌握解决实际工程问题的能力。 第一部分：通信原理基础 本部分将从最根本的通信原理出发，为读者搭建扎实的理论基础。 信号与系统： 信号的分类与表示：介绍连续时间信号与离散时间信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号等基本概念，以及傅里叶级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等重要的信号分析工具。重点阐述这些变换在理解信号频谱特性、系统响应方面的作用。 系统模型与特性：讲解线性时不变（LTI）系统、因果性、稳定性、记忆性等系统基本性质。详细介绍卷积的概念及其在线性系统分析中的核心地位，并探讨系统函数（传递函数）的作用。 采样定理与量化：深入分析离散化过程中涉及的奈奎斯特采样定理，解释其对数字信号重建的关键意义。同时，介绍模拟信号到数字信号转换过程中的量化误差及其影响，以及不同的量化技术。 噪声分析：讨论通信系统中常见的噪声类型，如热噪声、散弹噪声、闪烁噪声等，分析其统计特性和对信号质量的影响。介绍信噪比（SNR）的概念及其在衡量通信系统性能中的重要性。 信息论基础： 信息熵：阐述信息熵的概念，理解其衡量信息量的不确定性的意义。介绍离散随机变量的熵、连续随机变量的熵、联合熵、条件熵以及互信息等核心概念。 信道容量：解释信道容量的定义，即在给定信道下，可以可靠传输的最大信息速率。重点介绍香农-哈特利定理，分析带宽、信噪比与信道容量之间的关系。 编码理论：介绍信源编码（数据压缩）和信道编码（纠错编码）的基本原理。讲解熵编码（如哈夫曼编码、算术编码）和线性编码（如海明码、卷积码、Turbo码、LDPC码）的基本思想和性能优势，强调编码在提高传输效率和可靠性方面的重要作用。 第二部分：现代通信系统 本部分将聚焦于构成现代通信网络的核心技术和系统。 数字调制技术： 基本概念：介绍数字调制是将数字信息映射到连续信号的过程。分析基带调制（如ASK, FSK, PSK, QAM）和带通调制（如AM, FM, PM）的原理、功率谱密度和抗干扰性能。 线性调制与非线性调制：详细讲解ASK, PSK, QAM等线性调制方式，分析其频谱效率和实现复杂度。介绍FSK等非线性调制方式，讨论其优缺点。 高阶调制与性能：探讨M-ary调制（如16-QAM, 64-QAM）的原理，分析其如何提高频谱效率，以及在SNR较低情况下的性能损失。 相干解调与非相干解调：讲解不同解调方式的原理，以及它们对接收端载波同步的要求。 多址技术： 原理与分类：介绍多址技术是在有限的通信资源（如频谱、时域）上允许多个用户共享通信信道的方法。详细介绍频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）的基本原理。 CDMA技术深入：重点阐述CDMA的伪随机码（PN码）生成与扩频原理，分析其抗干扰和抗多径性能。介绍直接序列CDMA（DS-CDMA）和跳频CDMA（FH-CDMA）。 OFDMA与多载波通信：介绍正交频分复用（OFDM）技术，分析其将高速率数据流分解为多个低速率子载波传输的优势，以及其在应对频率选择性衰落和简化均衡器设计方面的作用。OFDMA作为OFDM在多址方面的扩展，将进一步深入讲解。 无线通信系统： 传播模型与衰落：分析无线信号在自由空间、陆地、室内等环境下的传播损耗模型（如自由空间路径损耗、两径模型）。深入讲解无线信道中的衰落现象（如瑞利衰落、莱斯衰落、多径效应），以及它们对信号传输带来的挑战。 多径效应与均衡：阐述多径效应导致的信号失真，以及均衡器（如DFS、ZF、MMSE均衡器）的作用，用于补偿多径引起的符号间干扰（ISI）。 移动通信技术演进：简述从1G到5G等移动通信技术的发展历程，重点介绍2G（GSM, CDMAOne）、3G（WCDMA, CDMA2000）、4G（LTE）和5G（NR）的关键技术特性、网络架构和性能提升。 先进无线技术：探讨MIMO（多输入多输出）技术，分析其利用多天线实现空间复用、分集和波束成形以提升数据速率和链路可靠性的原理。介绍认知无线电、软件定义无线电（SDR）等前沿技术。 光通信系统： 光纤传输原理：介绍光纤的结构（纤芯、包层）、工作原理（全反射）以及光波导效应。分析单模光纤和多模光纤的特性差异。 光信号的产生与检测：讲解半导体激光器（LD）和发光二极管（LED）作为光源的原理，以及PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）作为光检测器的原理。 光信号的调制与解调：介绍直接调制、外调制技术。探讨光信号的数字调制和解调方式。 光网络组件：介绍光放大器（如EDFA）、光开关、波分复用（WDM）技术（CWDM, DWDM）等关键光网络组件的作用。 光网络架构：阐述光传输网络（OTN）、无源光网络（PON）等光网络架构的特点和应用。 分组交换网络： 分组交换原理：介绍与电路交换的区别，重点阐述数据包的生成、路由、转发和组装过程。 IP网络基础：讲解互联网协议（IP）的工作原理，包括IP地址、子网划分、路由协议（如RIP, OSPF, BGP）等。 TCP/IP协议栈：详细分析TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）的功能，解释TCP的可靠传输机制（三次握手、四次挥手、滑动窗口、拥塞控制）和UDP的无连接、高效特性。 局域网（LAN）与广域网（WAN）：介绍以太网（Ethernet）的标准、MAC地址、交换机的工作原理。阐述广域网的组成和常用技术（如MPLS）。 第三部分：通信网络管理与安全 本部分将关注通信网络运行和维护的关键方面。 网络管理： 网络管理模型：介绍OSI网络管理模型（FCAPS：故障管理、配置管理、计费管理、性能管理、安全管理）。 管理协议：讲解SNMP（简单网络管理协议）的工作原理、MIB（管理信息库）的概念及其在网络设备监控和配置中的应用。 网络监控与分析：介绍流量监控、性能指标（如延迟、吞吐量、丢包率）的收集和分析方法，以及相关的网络诊断工具。 通信网络安全： 安全威胁与防护：分析常见的通信网络安全威胁，如窃听、篡改、拒绝服务攻击（DoS/DDoS）、病毒、木马等。 加密与认证：讲解对称加密（如AES）和非对称加密（如RSA）的原理，介绍数字签名、证书的作用，以及SSL/TLS等安全协议的应用。 防火墙与入侵检测：阐述防火墙的功能和分类，以及入侵检测系统（IDS）和入侵防御系统（IPS）的工作原理。 网络安全策略：探讨在通信网络设计和运行中制定和实施安全策略的重要性。 第四部分：通信网络性能优化与发展趋势 本部分将探讨如何提升通信网络的效率，并展望未来的发展方向。 网络性能优化： 拥塞控制：深入分析TCP拥塞控制算法（如慢启动、拥塞避免、快重传、快恢复）的机制，以及其在互联网流量管理中的作用。 服务质量（QoS）：讲解QoS的概念，以及在IP网络中实现QoS的机制（如差分服务DiffServ、综合服务IntServ），确保不同业务的优先级和资源分配。 网络流量工程：探讨如何通过优化路由和资源分配来提高网络的整体性能和效率。 面向未来的通信技术： 5G及 beyond：深入分析5G的关键特性，如极高的速率（eMBB）、极低的延迟（URLLC）、海量连接（mMTC），及其在物联网（IoT）、自动驾驶、虚拟现实（VR）/增强现实（AR）等领域的应用。展望6G的可能方向，如太赫兹通信、可见光通信、人工智能驱动的网络等。 物联网（IoT）通信：介绍物联网通信的特点和挑战，以及NB-IoT、LoRa等低功耗广域网（LPWAN）技术。 人工智能与通信：探讨人工智能（AI）在通信网络中的应用，如智能调度、故障预测、资源优化、网络安全增强等。 软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）：介绍SDN如何实现网络控制与转发的分离，以及NFV如何将网络功能从专用硬件解耦为软件，以提高网络的灵活性和可编程性。 实践应用与案例分析： 本书在各章节中将穿插大量的实际工程案例和应用场景分析，例如： 移动通信基站的功率控制与切换算法。 光通信系统中的光功率预算计算。 IP网络中的路由选择路径分析。 Wi-Fi网络的安全配置与性能调优。 物联网设备接入网络的通信协议选择。 通过这些实例，读者可以更好地理解理论知识在实际通信系统中的应用，并提升解决实际工程问题的能力。 本书的特点： 系统性强：内容全面，涵盖了通信原理到未来技术的发展脉络。 理论与实践并重：既有深入的理论分析，又辅以丰富的工程实践和案例。 由浅入深：从基础概念入手，逐步深入到复杂技术和前沿领域。 逻辑清晰：结构合理，章节之间联系紧密，便于读者理解和学习。 面向读者：适合电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术等专业本科生、研究生，以及通信领域的研究人员和工程师阅读。 通过学习《现代通信网络：理论、系统与实践》，读者将能够构建对现代通信系统全方位的认知，掌握通信网络的设计、部署、运行和优化关键技术，为在快速发展的通信领域中取得成功打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我花了整整一个暑假才啃完这本书，最大的感受就是它成功地架起了一座坚实的桥梁，连接了纯粹的数学理论和我们日常接触到的各种无线通信技术。它不像市面上很多教材那样，只是简单地罗列标准和协议，而是真正去挖掘“为什么”和“怎么样”。比如，在谈到数字基带传输时，对码间干扰（ISI）的分析细致入微，从时域卷积到频域乘积的变换，每一步都解释得非常到位，让我明白了为什么等化器是必需品，而不是一个可有可无的配件。书中对小波变换在通信中的应用也有涉及，虽然篇幅不长，但足以引发读者对未来多载波技术的进一步思考。作者在阐述随机过程时，没有回避其数学上的严谨性，但同时又非常体贴地提供了大量的物理直观解释，避免了读者陷入纯粹的数学泥潭。对我个人而言，最受益匪浅的是关于接收机设计的章节，那部分详细介绍了最优解（如匹配滤波器的原理）和次优解（实际工程中的简化方案）之间的权衡，体现了工程思维的精髓——在有限的资源下追求最佳性能。

评分☆☆☆☆☆

这本书散发着一种扎实的工匠精神。它不像某些新出的教材那样追求“时髦”，而是专注于那些经过时间检验的核心原理，但同时又巧妙地融入了现代工程实践的影子。我印象最深的是关于同步技术的讲解，如何从载波同步的相位误差对解调性能的影响，一步步推导出锁相环（PLL）的结构和要求，整个过程严密而有说服力。作者在描述多址接入技术时，也展现了超越教科书的洞察力，不仅仅是介绍了FDMA、TDMA、CDMA，还探讨了它们在特定应用场景下的适用性和局限性，比如在频谱利用率和抗干扰能力上的取舍。读完这本书，你不会觉得你只是学到了几个公式，而是真正理解了设计一个可靠通信链路所需要面对的全局性挑战——从基带信号的构造到高频射频链路的匹配，每一个环节都环环相扣。这本书无疑是为那些立志于从事通信系统底层设计工作的专业人士准备的，它提供的知识体系是全面、深刻且极具实战价值的。

评分☆☆☆☆☆

我是在准备考研时接触到这本教材的，说实话，它是我目前为止读过的关于信息论与通信系统结合得最紧密的一本书。它最突出的优点在于其内容的连贯性和逻辑的递进性。作者似乎深谙初学者的思维路径，总能在一个复杂的概念引入前，先建立一个清晰的物理模型。例如，在讲解信道容量时，它首先从信息论的基本熵概念讲起，然后自然过渡到高斯信道下的容量极限，整个过程如同一次精心编排的数学旅行。书中对噪声模型的处理极其到位，从加性高斯白噪声（AWGN）到更复杂的瑞利衰落模型，每一种情景下的最优解法都有详尽的公式推导和性能分析。我尤其欣赏作者对“误码率”这一核心指标的重视，书中不同调制方案的误码率曲线对比分析，直观地展现了不同编码和调制组合的优劣。这本书的知识深度，足以应对任何要求严格的专业考试，但前提是你必须愿意投入精力去理解那些看似绕口的数学推导，而不是仅仅抄写结论。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，这本书的阅读体验是挑战与回报并存的。它不是那种读完就能立刻在面试中炫耀的“速成手册”，而是一本需要你投入时间和思考的深度学习资料。我特别喜欢作者在处理频谱效率和功耗平衡问题时所采取的视角。他不仅仅是介绍了OFDM的优势，更深入分析了其在实际移动通信中的缺点，比如对相位噪声和频率偏移的敏感性，以及由此催生的循环前缀（CP）的设计哲学。这种不偏不倚、全面剖析的态度，使得这本书的观点非常中立和可靠。书中的图表制作水平也堪称一流，那些星座图、眼图的绘制精确且信息量大，辅助理解远胜于纯文字描述。我曾多次对照书中的性能曲线图，去理解不同信道模型对信号传输的影响差异。唯一的“小遗憾”可能是，由于它涵盖的知识点实在太广，某些前沿领域的介绍只能点到为止，但瑕不掩瑜，它为后续深入研究特定方向（比如卫星通信或未来蜂窝网络）打下了无比坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界，尤其是对于那些渴望深入理解现代通信系统核心奥秘的工程师或学生来说，简直是一部“武功秘籍”。作者的叙述方式非常讲究，不是那种干巴巴的公式堆砌，而是巧妙地将复杂的理论与实际应用场景紧密结合起来。比如，在讲解信道编码的时候，他用了大量的篇幅去剖析LDPC码和Turbo码的设计思想，那种层层递进的逻辑推导，让人感觉自己仿佛真的参与了编码器的设计过程。书中对香农定理的阐述尤为深刻，不仅仅停留在公式层面，更着重探讨了其在实际系统设计中的指导意义，比如如何权衡带宽与信噪比之间的矛盾。读完关于调制解调技术的那几章，我对MIMO系统的预编码和迫零技术有了全新的认识，那种将多个独立信道巧妙映射和分离的处理过程，被作者描绘得如同精密的艺术品。尤其欣赏的是，书中对于系统实现的考虑非常周全，很多理论在实际中会遇到噪声、非线性和时延等问题，作者都一一进行了探讨，并给出了相应的工程化解决方案的思路。这本书的难度适中，但信息密度极高，需要静下心来仔细研读，绝对是值得反复翻阅的经典之作。