《通信之道——從微積分到5G》 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

楊學誌著 著

圖書標籤:

• 通信原理
• 5G
• 微積分
• 信號處理
• 信息論
• 無綫通信
• 數學物理
• 高等數學
• 通信工程
• 電磁場理論

店鋪： 夜語笙簫圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121280689

商品編碼：29689170232

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2016-02-01

基本信息

書名：《通信之道——從微積分到5G》

定價：79.00元

作者：楊學誌著

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2016-02-01

ISBN：9787121280689

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

---

內容提要

---

按照讀者的思維順序講述瞭從微積分到 5G 所涉及的基礎知識和關鍵技術。《通信之道 從微積分到5G》共 20章，具有以下特點： （1）跨度極大，內容翔實：涉及數學、信號處理、通信原理、通信前沿技術等多個學科領域，知識密度極高，並且是*精華的部分。

目錄

---

章 緒論11.2 什麼是通信3

第2章 幫“菜鳥”復習一下微積分52.2.1 數列的極限72.3 你討厭數學公式嗎92.5 導數122.7 積分162.9 積分中值定理202.11 微積分基本定理的證明212.13 泰勒級數252.15 後記28


第3章 信號與係統313.2 連續係統與離散係統313.4 時/移不變係統343.5.1 離散_ 信號353.5.3 連續_ 函數383.6 捲積的性質43


第4章 復變函數454.2 復數的四則運算464.4 復指數函數50

第5章 傅裏葉分析555.1.1 三角形式的傅裏葉級數555.1.3 什麼是頻率585.1.5 理解負頻率595.2.1 理解譜密度615.3 傅裏葉變換的性質625.5 捲積定理695.7 離散傅裏葉變換715.9 離散傅裏葉變換的性質765.11 離散捲積定理81
第6章 采樣，通往數字世界的步856.2 采樣的數學錶達866.4 周期衝激脈衝886.6 用采樣信號重構原信號916.8 奈奎斯特定理能夠被突破嗎94


第7章 信號的譜分析977.2 頻率分辨率101

第8章 綫性空間理論1058.2 綫性空間的定義1058.4 賦範空間1078.6 正交與正交基112

第9章 基本通信鏈路1199.2 調製——頻譜搬移1229.4 非相乾解調1249.6 鎖相環1269.8 Costas 環1319.10 單邊帶信號1339.12 單邊帶信號的發送與接收1379.14 IQ 調製1409.16 復數基帶信號與復信道1439.18 奈奎斯特準則1479.20 幾種數字調製方式1559.21.1 非連續相位頻移鍵控1599.21.3 小頻移鍵控1629.21.5 從另外一個視角看MSK 166
0章 概率論與過程17310.2 聯閤事件和聯閤概率17510.4 變量17710.6 兩個典型的概率密度函數18010.6.2 高斯分布18010.8 多變量的聯閤分布18210.10 聯閤矩18410.12 過程18710.14 復過程18910.16 循環平穩過程19210.18 信號通過綫性時不變係統19410.20 離散過程和係統19810.22 閑話概率論201


1章 AWGN 信道的佳接收機20311.2 參數估計的模型20411.4 連續觀測的大似然準則20611.6 匹配濾波器20911.8 2PAM 的誤碼率21511.10 符號同步219

2章 無綫信道22712.2 多徑效應與快衰落23012.2.2 瑞利衰落23212.3 小結236


3章 均衡23713.2 MF、ZF 和MMSE 濾波器23813.2.2 迫零算法24113.2.4 MF、ZF 和MMSE 的關係24413.3 數字均衡技術24513.3.2 頻域均衡24613.4.1 信道估計的係統方程25013.4.3 病態問題25213.5 小結255
4章 多址技術25714.2 CDMA 25914.2.2 正交碼26214.2.4 CDMA 的多用戶模型和自乾擾特性26614.2.7 CDMA 係統的特性26914.2.9 頻域多用戶檢測27114.3 OFDMA 28414.3.2 OFDM 如何剋服多徑效應28614.3.4 OFDM 的導頻設計和信道估計29014.3.6 OFDM 領域的核心293

5章 信息論30115.2 信息熵30415.4 聯閤熵和條件熵30715.6 凸函數與Jensen 不等式31015.8 高斯分布的微熵31415.10 離散信道容量31615.12 注水定理320

6章 蜂窩通信32316.2 切換32416.4 同頻復用32616.6 分數頻率復用32916.8 軟頻率復用33416.10 軟頻率復用的局限33816.12 多級軟頻率復用的性能340

7章 信道編碼34717.2 群、環、域34817.4 綫性分組碼的解碼算法35317.6 哈明碼35517.7.1 正交碼35717.7.3 超正交碼35717.9 循環碼36017.11 小結365


8章 多天綫技術36718.2 利用SVD 解讀MIMO 37018.4 MIMO 接收機算法37518.6 DOA 估計37818.8 Alamouti編碼37918.10 波束賦形38218.12 波束賦形與STBC 結閤390

9章 關於創新的思考39519.2 創新的方法39719.4 創新的驅動力40119.6 基於信息不對稱的管理不適閤創新40319.8 流程是質量的基礎，人決定質量的高度40519.10 創新的管理40819.12 創新的政治環境411

第20章 後記4173G霸主4174G變局420展望5G425

作者介紹

---

楊學誌，1970年齣生於中國山東省。1988年考入清華大學，獲得學士、碩士和博士學位。1998年進入北京大學從事博士後研究工作。2000年進入華為公司，長期從事無綫通信領域的研究工作。 他是3G/4G多項核心技術的發明人，包括頻域多用戶檢測，*波束賦形，軟頻率復用（SFR）和sOFDM技術，其中SFR和sOFDM是4G的奠基性技術。2012年10月從華為公司離職，獨立進行5G關鍵技術研究，提齣瞭多級軟頻率復用技術，使得SFR成為無綫通信技術發展的裏程碑之一。

文摘

---

序言

---

《通信之道——從微積分到5G》 一、 探尋信息傳遞的古老起源與未來脈絡 人類文明的每一次飛躍，都與信息傳遞能力的進步息息相關。從遠古時代烽火狼煙的傳遞，到信鴿翩躚的報訊，再到電報、電話的誕生，每一次技術的革新都在不斷壓縮時空的距離，拉近人與人之間的聯係。然而，在這些看似直觀的進展背後，隱藏著一套深刻而嚴謹的科學理論和工程實踐。《通信之道——從微積分到5G》正是這樣一本旨在揭示信息傳遞本質，梳理其發展脈絡，並展望未來無限可能的著作。它並非一本孤立的技術手冊，而是一次穿越科學史長河的旅程，一次對驅動現代社會運轉核心技術——通信——的深度探索。 本書的宏大敘事始於最基礎的數學工具——微積分。許多人或許會好奇，看似抽象的微積分與我們日常使用的手機、網絡有何關聯？實際上，微積分所揭示的“變化”與“纍積”的奧秘，是理解信號在物理介質中傳播、處理和解碼的關鍵。從信號的瞬時變化率到長時間的纍積效應，微積分提供瞭分析和描述復雜通信過程的數學語言。本書將帶領讀者循序漸進地理解，微積分如何成為分析傅裏葉變換、信號調製解調等核心通信技術不可或缺的基石。我們將看到，正是這些數學工具，使得我們能夠量化信號的能量、頻率、相位等關鍵屬性，為信息的精確傳遞奠定瞭理論基礎。 二、 從經典理論到現代通信的演進之路 隨著對微積分的深入理解，本書將自然而然地引嚮通信領域的經典理論。我們將迴顧香農信息論的奠基性貢獻。剋勞德·香農，這位被譽為“信息論之父”的科學傢，以其深邃的洞察力，為信息定義瞭量化的單位——比特，並提齣瞭信道容量的概念，為通信係統的設計設定瞭理論上的極限。本書將以通俗易懂的方式解釋信息熵、信源編碼、信道編碼等核心概念，幫助讀者理解為什麼信息的傳輸總是伴隨著噪聲和失真，以及如何通過有效的編碼技術來對抗這些不利因素，最大程度地提高信息傳輸的效率和可靠性。 在此基礎上，本書將深入探討調製與解調技術。從最簡單的幅度調製（AM）和頻率調製（FM），到更復雜的相位調製（PM）和正交幅度調製（QAM），我們將瞭解這些技術如何將數字信息“嵌入”到模擬載波信號中，使其能夠穿越物理介質，並最終在接收端被準確地“提取”齣來。本書將詳細解析不同調製方式的工作原理，分析它們的優缺點，並解釋它們在不同通信場景下的應用。例如，AM為何適閤長距離廣播，而QAM又如何成為現代數字通信的主力軍。 噪聲和乾擾是通信係統麵臨的永恒挑戰。本書將係統性地介紹各種噪聲的來源及其對信號的影響，並深入剖析差錯控製編碼（ECC）在對抗這些不利因素中的關鍵作用。從簡單的循環冗餘校驗（CRC）到更復雜的捲積碼、裏德-所羅門碼，乃至 Turbo 碼和 LDPC 碼，我們將看到通信工程師們如何運用精妙的數學算法，在傳輸過程中“注入”冗餘信息，從而使得接收端能夠檢測甚至糾正傳輸過程中發生的錯誤。這些編碼技術的進步，是通信係統可靠性大幅提升的關鍵驅動力。 三、 邁嚮無限連接的未來：從4G到5G的變革 本書的敘事並非止步於理論的建立，更重要的是將這些理論的演進與實際的通信技術發展緊密結閤。我們將追溯移動通信技術的每一次代際飛躍，從模擬時代的1G，到數字語音時代2G，再到數據傳輸加速的3G，以及我們熟悉的4G LTE。在每一代技術的發展曆程中，本書都將剖析其核心技術突破、性能提升的指標，以及它們如何深刻地改變瞭我們的生活方式。例如，4G LTE的齣現，是如何讓我們能夠流暢地觀看高清視頻、進行視頻通話，並催生瞭移動互聯網的蓬勃發展。 而本書的焦點和高潮，無疑將聚焦於當前最具革命性的通信技術——5G。5G不僅僅是4G的簡單升級，而是一次顛覆性的變革，它將連接萬物，賦能韆行百業。本書將深入解讀5G的核心技術，包括： 毫米波（mmWave）通信： 解釋為何需要利用更高頻段的頻譜來滿足海量數據傳輸的需求，以及毫米波技術麵臨的挑戰（如穿透力弱）和解決方案。 大規模多輸入多輸齣（Massive MIMO）： 揭示如何通過部署數量龐大的天綫來提升信號的覆蓋範圍、容量和效率，實現更精準的波束賦形。 網絡切片（Network Slicing）： 闡述如何將物理網絡虛擬化，根據不同的業務需求（如高清視頻、自動駕駛、工業物聯網）創建邏輯上獨立的、定製化的通信網絡，滿足多樣化的服務質量要求。 邊緣計算（Edge Computing）： 解釋如何將計算和存儲能力推嚮網絡邊緣，縮短數據傳輸延遲，為實時應用（如AR/VR、自動駕駛）提供強大的支持。 本書將詳細分析5G技術如何實現其三大應用場景：增強型移動寬帶（eMBB）、海量機器類通信（mMTC）和超可靠低時延通信（URLLC）。我們將看到5G如何賦能高清視頻流、虛擬現實（VR）、增強現實（AR），如何連接數以億計的物聯網設備，以及如何為自動駕駛、遠程手術等對時延和可靠性要求極高的應用提供堅實的基礎。 四、 展望未來：通信的無限可能 《通信之道——從微積分到5G》的價值不僅在於迴顧曆史和解析現狀，更在於引領讀者思考通信的未來。本書將探討下一代通信技術可能的發展方嚮，例如6G的研究進展，以及更智能、更泛在、更融閤的通信網絡將如何重塑我們的社會。從智能城市、智慧交通到遠程醫療、沉浸式娛樂，通信技術的進步將不斷突破人類能力的邊界，創造齣前所未有的可能性。 本書旨在為不同背景的讀者提供一個理解通信世界的獨特視角。無論您是通信領域的專業人士，還是對科技發展充滿好奇心的愛好者，亦或是希望理解現代信息社會運行機製的學生，本書都將是一份寶貴的參考。它將幫助您建立起從基礎數學原理到尖端通信技術的清晰認知，理解通信為何如此重要，以及它將如何引領我們走嚮一個更加互聯、智能和高效的未來。 《通信之道——從微積分到5G》是一次關於知識的探索，一次關於進步的禮贊，一次關於未來的展望。它將帶領您一同走進信息傳遞的奇妙世界，感受科學的力量，體悟技術帶來的改變。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘述方式，簡直像是一場跨越世紀的知識探險。作者對通信原理的闡釋，從最基礎的數學工具——微積分的引入開始，便展現齣一種宏大而又細緻的布局。我特彆欣賞作者如何將抽象的數學概念與實際的通信現象緊密結閤起來。舉個例子，在講解傅裏葉變換時，它不僅僅是給齣瞭公式，而是深入剖析瞭為什麼這種變換是理解信號頻譜的“金鑰匙”，仿佛能看到那些復雜的波形在時域和頻域之間優雅地轉換。這種循序漸進的引導，讓一個原本對高等數學心存畏懼的讀者，也能逐漸建立起對信號處理的直觀感受。讀完關於噪聲和信道容量的部分，我感覺自己對“信息”的本質有瞭更深層次的理解，不再隻是停留在“發送”和“接收”的錶麵，而是理解瞭信息在物理限製下所能達到的理論極限。整本書的邏輯鏈條非常紮實，沒有那種為堆砌概念而堆砌概念的浮躁感，每一步推導都仿佛是水到渠成，為後續更復雜的現代通信技術打下瞭堅不可摧的地基。這種教育性的深度和廣度，使得它不僅是一本技術參考書，更像是一部精彩的“工程哲學”著作。

評分☆☆☆☆☆

從一個專注於應用層開發的工程師角度來看，這本書提供瞭極其寶貴的“自下而上”的視野。過去，我習慣於調用API，直接使用成熟的協議棧，對於底層物理層的工作原理往往是“知其然不知其所以然”。然而，這本書強迫我迴溯到瞭最源頭的能量、電磁波和信息論，這徹底改變瞭我對係統性能瓶頸的認知。當我在調試一個看似簡單的丟包問題時，現在我能迅速聯想到是不是信噪比設計齣瞭問題，或者是不是采用瞭過時的濾波算法。書中對信道編碼（如Turbo碼和LDPC）的深入解析，特彆是它們如何突破香農極限附近性能的討論，令人嘆為觀止。這種底層原理的透徹理解，讓我有信心去優化現有的係統架構，而不是盲目地堆砌更多的計算資源。它提供瞭一種批判性的思維框架，讓我能夠審視當前行業內被廣泛接受的技術範式，並思考是否存在更優雅的解決方案。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖示設計，體現瞭齣版方對細節的極緻追求。坦率地說，許多技術教材的圖錶都做得非常粗糙，關鍵信息點被淹沒在模糊的綫條和擁擠的標注中。但在這本書中，幾乎每一張示意圖都是經過精心設計的，它們如同清晰的導航地圖，準確地指引讀者穿越復雜的係統結構。尤其是在介紹多天綫技術（MIMO）的空時流處理時，那些三維的圖形錶示，直觀地展示瞭多路信號是如何在空間維度上實現正交和分離的，這比純粹的矩陣運算更容易被大腦吸收。字體和行間距的設置也十分考究，即便是長時間閱讀，眼睛的疲勞感也比閱讀其他同類書籍要輕得多。這種對閱讀體驗的重視，反映瞭作者和齣版社對“知識傳遞效率”的高度責任感，確保讀者能將精力集中在理解內容本身，而不是與閱讀界麵做鬥爭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的筆觸非常鮮活，完全沒有傳統技術書籍那種枯燥的刻闆印象。我尤其喜歡作者在闡述現代通信技術如OFDM或MIMO時所采用的類比手法。例如，他將復雜的編碼和調製技術比喻成不同風格的“語言藝術”，每種技術都有其特定的“語法”和“錶達能力”，在不同的“交流環境”（即信道條件）下，錶現齣截然不同的效率和魯棒性。這種高度的形象化處理，極大地降低瞭理解門檻，讓我即便是在麵對一些相對前沿的課題時，也能迅速抓住其核心思想，而不是迷失在密集的公式海洋中。此外，書中對曆史脈絡的梳理也十分到位，它巧妙地穿插瞭通信領域裏程碑式的發明故事，讓讀者能感受到技術的演進並非一蹴而就，而是無數次失敗、修正與靈感的結晶。這種“講故事”的能力，使得閱讀體驗充滿瞭探索的樂趣，讓人忍不住一口氣讀完。它成功地將硬核的技術內容，包裹上瞭一層引人入勝的人文關懷，使得學習過程變成瞭一種享受而非負擔。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，這本書的廣度令人印象深刻。它似乎毫不費力地連接瞭看似不相關的領域，構建瞭一個完整的信息傳輸生態圖景。從早期的電報理論到現代的無綫網絡架構，作者像是一位經驗豐富的建築師，不僅展示瞭每塊磚（如調製、解調、同步）的精確構造，更重要的是，他展示瞭如何將這些磚塊安全、高效地砌成一座座宏偉的通信大廈。這種全景式的視角，讓我體會到通信工程的真正魅力在於其跨學科的綜閤性。它要求我們既是嚴謹的數學傢，又是敏銳的物理學傢，還必須是富有創意的係統設計師。書中對新興技術如認知無綫電和未來可見光通信的展望部分，雖然篇幅不長，卻為讀者打開瞭一扇通往未來的窗戶，暗示瞭通信領域的演進永無止境。這本書的價值，在於它提供瞭一個堅實的、能夠支撐未來數十年技術學習的知識框架。