通信原理與技術(張玉平) 張玉平 9787122037800 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張玉平 著

圖書標籤:

• 通信原理
• 通信技術
• 信號與係統
• 信息論
• 調製解調
• 多址接入
• 信道編碼
• 無綫通信
• 張玉平
• 高等教育教材

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122037800

商品編碼：29688191234

包裝：平裝

齣版時間：2009-01-01

基本信息

書名：通信原理與技術(張玉平)

定價：19.00元

作者：張玉平

齣版社：化學工業齣版社

齣版日期：2009-01-01

ISBN：9787122037800

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.259kg

編輯推薦

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本書堅持“理論夠用，聯係實際，結閤工程”的原則。以培養學生的動手實踐能力和工程思維能力為主綫，通過軟件仿真和硬件電路實驗環節加強學生對原理的認識和理解。
　　本書針對高職學生的特點，通過大量的插圖，形象直觀地闡述瞭通信原理和技術知識。書中舉例都盡量貼近生活，拿大傢都比較熟悉的實例進行說明，語言精煉，思路清晰，重點明確，圖文並茂，通俗易懂。
　　本書充分應用MATLAB在通信係統中的仿真功能，並結閤作者多年的實踐教學經驗，對各種不同的通信係統和通信技術進行仿真示例，有助於讀者對整個通信係統的基本原理和技術進行深入認識和理解。

內容提要

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本書主要介紹瞭模擬通信和數字通信的基本原理，著重闡述瞭通信係統的調製與解調技術，以及模數轉換技術。全書共分8章，包括緒論、香農定理、模擬調製技術、模擬信號數字化技術、數字基帶傳輸技術、數字頻帶傳輸技術、復用技術與同步原理以及差錯控製技術等。本書例題豐富，圖文並茂，並結閤MATLAB仿真軟件，給齣瞭一些通信係統軟件仿真的實例，有助於讀者對整個通信係統的基本原理和技術進行深入認識和理解。
本書適閤作為電子信息和通信技術等專業的高職高專學生的教材，也可以作為非通信專業的本科生、通信專業的各類成人教學教材，以及其他通信工程技術人員的參考書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《現代通信網絡：理論、係統與實踐》 內容概述： 本書旨在係統性地闡述現代通信網絡的理論基礎、關鍵技術、係統構成與實際應用。內容涵蓋瞭從基礎的信號與係統理論，到先進的無綫通信、光通信、分組交換網絡等核心領域，並深入探討瞭網絡協議、安全機製、性能優化以及麵嚮未來的發展趨勢。本書力求將理論知識與工程實踐緊密結閤，幫助讀者建立對現代通信係統全麵而深刻的理解，並掌握解決實際工程問題的能力。 第一部分：通信原理基礎 本部分將從最根本的通信原理齣發，為讀者搭建紮實的理論基礎。 信號與係統： 信號的分類與錶示：介紹連續時間信號與離散時間信號、周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號等基本概念，以及傅裏葉級數、傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等重要的信號分析工具。重點闡述這些變換在理解信號頻譜特性、係統響應方麵的作用。 係統模型與特性：講解綫性時不變（LTI）係統、因果性、穩定性、記憶性等係統基本性質。詳細介紹捲積的概念及其在綫性係統分析中的核心地位，並探討係統函數（傳遞函數）的作用。 采樣定理與量化：深入分析離散化過程中涉及的奈奎斯特采樣定理，解釋其對數字信號重建的關鍵意義。同時，介紹模擬信號到數字信號轉換過程中的量化誤差及其影響，以及不同的量化技術。 噪聲分析：討論通信係統中常見的噪聲類型，如熱噪聲、散彈噪聲、閃爍噪聲等，分析其統計特性和對信號質量的影響。介紹信噪比（SNR）的概念及其在衡量通信係統性能中的重要性。 信息論基礎： 信息熵：闡述信息熵的概念，理解其衡量信息量的不確定性的意義。介紹離散隨機變量的熵、連續隨機變量的熵、聯閤熵、條件熵以及互信息等核心概念。 信道容量：解釋信道容量的定義，即在給定信道下，可以可靠傳輸的最大信息速率。重點介紹香農-哈特利定理，分析帶寬、信噪比與信道容量之間的關係。 編碼理論：介紹信源編碼（數據壓縮）和信道編碼（糾錯編碼）的基本原理。講解熵編碼（如哈夫曼編碼、算術編碼）和綫性編碼（如海明碼、捲積碼、Turbo碼、LDPC碼）的基本思想和性能優勢，強調編碼在提高傳輸效率和可靠性方麵的重要作用。 第二部分：現代通信係統 本部分將聚焦於構成現代通信網絡的核心技術和係統。 數字調製技術： 基本概念：介紹數字調製是將數字信息映射到連續信號的過程。分析基帶調製（如ASK, FSK, PSK, QAM）和帶通調製（如AM, FM, PM）的原理、功率譜密度和抗乾擾性能。 綫性調製與非綫性調製：詳細講解ASK, PSK, QAM等綫性調製方式，分析其頻譜效率和實現復雜度。介紹FSK等非綫性調製方式，討論其優缺點。 高階調製與性能：探討M-ary調製（如16-QAM, 64-QAM）的原理，分析其如何提高頻譜效率，以及在SNR較低情況下的性能損失。 相乾解調與非相乾解調：講解不同解調方式的原理，以及它們對接收端載波同步的要求。 多址技術： 原理與分類：介紹多址技術是在有限的通信資源（如頻譜、時域）上允許多個用戶共享通信信道的方法。詳細介紹頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）的基本原理。 CDMA技術深入：重點闡述CDMA的僞隨機碼（PN碼）生成與擴頻原理，分析其抗乾擾和抗多徑性能。介紹直接序列CDMA（DS-CDMA）和跳頻CDMA（FH-CDMA）。 OFDMA與多載波通信：介紹正交頻分復用（OFDM）技術，分析其將高速率數據流分解為多個低速率子載波傳輸的優勢，以及其在應對頻率選擇性衰落和簡化均衡器設計方麵的作用。OFDMA作為OFDM在多址方麵的擴展，將進一步深入講解。 無綫通信係統： 傳播模型與衰落：分析無綫信號在自由空間、陸地、室內等環境下的傳播損耗模型（如自由空間路徑損耗、兩徑模型）。深入講解無綫信道中的衰落現象（如瑞利衰落、萊斯衰落、多徑效應），以及它們對信號傳輸帶來的挑戰。 多徑效應與均衡：闡述多徑效應導緻的信號失真，以及均衡器（如DFS、ZF、MMSE均衡器）的作用，用於補償多徑引起的符號間乾擾（ISI）。 移動通信技術演進：簡述從1G到5G等移動通信技術的發展曆程，重點介紹2G（GSM, CDMAOne）、3G（WCDMA, CDMA2000）、4G（LTE）和5G（NR）的關鍵技術特性、網絡架構和性能提升。 先進無綫技術：探討MIMO（多輸入多輸齣）技術，分析其利用多天綫實現空間復用、分集和波束成形以提升數據速率和鏈路可靠性的原理。介紹認知無綫電、軟件定義無綫電（SDR）等前沿技術。 光通信係統： 光縴傳輸原理：介紹光縴的結構（縴芯、包層）、工作原理（全反射）以及光波導效應。分析單模光縴和多模光縴的特性差異。 光信號的産生與檢測：講解半導體激光器（LD）和發光二極管（LED）作為光源的原理，以及PIN光電二極管和雪崩光電二極管（APD）作為光檢測器的原理。 光信號的調製與解調：介紹直接調製、外調製技術。探討光信號的數字調製和解調方式。 光網絡組件：介紹光放大器（如EDFA）、光開關、波分復用（WDM）技術（CWDM, DWDM）等關鍵光網絡組件的作用。 光網絡架構：闡述光傳輸網絡（OTN）、無源光網絡（PON）等光網絡架構的特點和應用。 分組交換網絡： 分組交換原理：介紹與電路交換的區彆，重點闡述數據包的生成、路由、轉發和組裝過程。 IP網絡基礎：講解互聯網協議（IP）的工作原理，包括IP地址、子網劃分、路由協議（如RIP, OSPF, BGP）等。 TCP/IP協議棧：詳細分析TCP（傳輸控製協議）和UDP（用戶數據報協議）的功能，解釋TCP的可靠傳輸機製（三次握手、四次揮手、滑動窗口、擁塞控製）和UDP的無連接、高效特性。 局域網（LAN）與廣域網（WAN）：介紹以太網（Ethernet）的標準、MAC地址、交換機的工作原理。闡述廣域網的組成和常用技術（如MPLS）。 第三部分：通信網絡管理與安全 本部分將關注通信網絡運行和維護的關鍵方麵。 網絡管理： 網絡管理模型：介紹OSI網絡管理模型（FCAPS：故障管理、配置管理、計費管理、性能管理、安全管理）。 管理協議：講解SNMP（簡單網絡管理協議）的工作原理、MIB（管理信息庫）的概念及其在網絡設備監控和配置中的應用。 網絡監控與分析：介紹流量監控、性能指標（如延遲、吞吐量、丟包率）的收集和分析方法，以及相關的網絡診斷工具。 通信網絡安全： 安全威脅與防護：分析常見的通信網絡安全威脅，如竊聽、篡改、拒絕服務攻擊（DoS/DDoS）、病毒、木馬等。 加密與認證：講解對稱加密（如AES）和非對稱加密（如RSA）的原理，介紹數字簽名、證書的作用，以及SSL/TLS等安全協議的應用。 防火牆與入侵檢測：闡述防火牆的功能和分類，以及入侵檢測係統（IDS）和入侵防禦係統（IPS）的工作原理。 網絡安全策略：探討在通信網絡設計和運行中製定和實施安全策略的重要性。 第四部分：通信網絡性能優化與發展趨勢 本部分將探討如何提升通信網絡的效率，並展望未來的發展方嚮。 網絡性能優化： 擁塞控製：深入分析TCP擁塞控製算法（如慢啓動、擁塞避免、快重傳、快恢復）的機製，以及其在互聯網流量管理中的作用。 服務質量（QoS）：講解QoS的概念，以及在IP網絡中實現QoS的機製（如差分服務DiffServ、綜閤服務IntServ），確保不同業務的優先級和資源分配。 網絡流量工程：探討如何通過優化路由和資源分配來提高網絡的整體性能和效率。 麵嚮未來的通信技術： 5G及 beyond：深入分析5G的關鍵特性，如極高的速率（eMBB）、極低的延遲（URLLC）、海量連接（mMTC），及其在物聯網（IoT）、自動駕駛、虛擬現實（VR）/增強現實（AR）等領域的應用。展望6G的可能方嚮，如太赫茲通信、可見光通信、人工智能驅動的網絡等。 物聯網（IoT）通信：介紹物聯網通信的特點和挑戰，以及NB-IoT、LoRa等低功耗廣域網（LPWAN）技術。 人工智能與通信：探討人工智能（AI）在通信網絡中的應用，如智能調度、故障預測、資源優化、網絡安全增強等。 軟件定義網絡（SDN）與網絡功能虛擬化（NFV）：介紹SDN如何實現網絡控製與轉發的分離，以及NFV如何將網絡功能從專用硬件解耦為軟件，以提高網絡的靈活性和可編程性。 實踐應用與案例分析： 本書在各章節中將穿插大量的實際工程案例和應用場景分析，例如： 移動通信基站的功率控製與切換算法。 光通信係統中的光功率預算計算。 IP網絡中的路由選擇路徑分析。 Wi-Fi網絡的安全配置與性能調優。 物聯網設備接入網絡的通信協議選擇。 通過這些實例，讀者可以更好地理解理論知識在實際通信係統中的應用，並提升解決實際工程問題的能力。 本書的特點： 係統性強：內容全麵，涵蓋瞭通信原理到未來技術的發展脈絡。 理論與實踐並重：既有深入的理論分析，又輔以豐富的工程實踐和案例。 由淺入深：從基礎概念入手，逐步深入到復雜技術和前沿領域。 邏輯清晰：結構閤理，章節之間聯係緊密，便於讀者理解和學習。 麵嚮讀者：適閤電子信息工程、通信工程、計算機科學與技術等專業本科生、研究生，以及通信領域的研究人員和工程師閱讀。 通過學習《現代通信網絡：理論、係統與實踐》，讀者將能夠構建對現代通信係統全方位的認知，掌握通信網絡的設計、部署、運行和優化關鍵技術，為在快速發展的通信領域中取得成功打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我是在準備考研時接觸到這本教材的，說實話，它是我目前為止讀過的關於信息論與通信係統結閤得最緊密的一本書。它最突齣的優點在於其內容的連貫性和邏輯的遞進性。作者似乎深諳初學者的思維路徑，總能在一個復雜的概念引入前，先建立一個清晰的物理模型。例如，在講解信道容量時，它首先從信息論的基本熵概念講起，然後自然過渡到高斯信道下的容量極限，整個過程如同一次精心編排的數學旅行。書中對噪聲模型的處理極其到位，從加性高斯白噪聲（AWGN）到更復雜的瑞利衰落模型，每一種情景下的最優解法都有詳盡的公式推導和性能分析。我尤其欣賞作者對“誤碼率”這一核心指標的重視，書中不同調製方案的誤碼率麯綫對比分析，直觀地展現瞭不同編碼和調製組閤的優劣。這本書的知識深度，足以應對任何要求嚴格的專業考試，但前提是你必須願意投入精力去理解那些看似繞口的數學推導，而不是僅僅抄寫結論。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界，尤其是對於那些渴望深入理解現代通信係統核心奧秘的工程師或學生來說，簡直是一部“武功秘籍”。作者的敘述方式非常講究，不是那種乾巴巴的公式堆砌，而是巧妙地將復雜的理論與實際應用場景緊密結閤起來。比如，在講解信道編碼的時候，他用瞭大量的篇幅去剖析LDPC碼和Turbo碼的設計思想，那種層層遞進的邏輯推導，讓人感覺自己仿佛真的參與瞭編碼器的設計過程。書中對香農定理的闡述尤為深刻，不僅僅停留在公式層麵，更著重探討瞭其在實際係統設計中的指導意義，比如如何權衡帶寬與信噪比之間的矛盾。讀完關於調製解調技術的那幾章，我對MIMO係統的預編碼和迫零技術有瞭全新的認識，那種將多個獨立信道巧妙映射和分離的處理過程，被作者描繪得如同精密的藝術品。尤其欣賞的是，書中對於係統實現的考慮非常周全，很多理論在實際中會遇到噪聲、非綫性和時延等問題，作者都一一進行瞭探討，並給齣瞭相應的工程化解決方案的思路。這本書的難度適中，但信息密度極高，需要靜下心來仔細研讀，絕對是值得反復翻閱的經典之作。

評分☆☆☆☆☆

這本書散發著一種紮實的工匠精神。它不像某些新齣的教材那樣追求“時髦”，而是專注於那些經過時間檢驗的核心原理，但同時又巧妙地融入瞭現代工程實踐的影子。我印象最深的是關於同步技術的講解，如何從載波同步的相位誤差對解調性能的影響，一步步推導齣鎖相環（PLL）的結構和要求，整個過程嚴密而有說服力。作者在描述多址接入技術時，也展現瞭超越教科書的洞察力，不僅僅是介紹瞭FDMA、TDMA、CDMA，還探討瞭它們在特定應用場景下的適用性和局限性，比如在頻譜利用率和抗乾擾能力上的取捨。讀完這本書，你不會覺得你隻是學到瞭幾個公式，而是真正理解瞭設計一個可靠通信鏈路所需要麵對的全局性挑戰——從基帶信號的構造到高頻射頻鏈路的匹配，每一個環節都環環相扣。這本書無疑是為那些立誌於從事通信係統底層設計工作的專業人士準備的，它提供的知識體係是全麵、深刻且極具實戰價值的。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，這本書的閱讀體驗是挑戰與迴報並存的。它不是那種讀完就能立刻在麵試中炫耀的“速成手冊”，而是一本需要你投入時間和思考的深度學習資料。我特彆喜歡作者在處理頻譜效率和功耗平衡問題時所采取的視角。他不僅僅是介紹瞭OFDM的優勢，更深入分析瞭其在實際移動通信中的缺點，比如對相位噪聲和頻率偏移的敏感性，以及由此催生的循環前綴（CP）的設計哲學。這種不偏不倚、全麵剖析的態度，使得這本書的觀點非常中立和可靠。書中的圖錶製作水平也堪稱一流，那些星座圖、眼圖的繪製精確且信息量大，輔助理解遠勝於純文字描述。我曾多次對照書中的性能麯綫圖，去理解不同信道模型對信號傳輸的影響差異。唯一的“小遺憾”可能是，由於它涵蓋的知識點實在太廣，某些前沿領域的介紹隻能點到為止，但瑕不掩瑜，它為後續深入研究特定方嚮（比如衛星通信或未來蜂窩網絡）打下瞭無比堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭整整一個暑假纔啃完這本書，最大的感受就是它成功地架起瞭一座堅實的橋梁，連接瞭純粹的數學理論和我們日常接觸到的各種無綫通信技術。它不像市麵上很多教材那樣，隻是簡單地羅列標準和協議，而是真正去挖掘“為什麼”和“怎麼樣”。比如，在談到數字基帶傳輸時，對碼間乾擾（ISI）的分析細緻入微，從時域捲積到頻域乘積的變換，每一步都解釋得非常到位，讓我明白瞭為什麼等化器是必需品，而不是一個可有可無的配件。書中對小波變換在通信中的應用也有涉及，雖然篇幅不長，但足以引發讀者對未來多載波技術的進一步思考。作者在闡述隨機過程時，沒有迴避其數學上的嚴謹性，但同時又非常體貼地提供瞭大量的物理直觀解釋，避免瞭讀者陷入純粹的數學泥潭。對我個人而言，最受益匪淺的是關於接收機設計的章節，那部分詳細介紹瞭最優解（如匹配濾波器的原理）和次優解（實際工程中的簡化方案）之間的權衡，體現瞭工程思維的精髓——在有限的資源下追求最佳性能。