數字通信：基礎與應用（第二版）/國外電子與通信教材係列 [Digital Communications Fundamentals and Applicstions,Second Edition] 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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編輯推薦

適讀人群 ：適用於高等院校通信類、信息類、電子類等專業高年級本科生或低年級研究生的教材，也可供有關技術、科研和管理人員使用或作為繼續教育的參考書。
　　數字通信的經典教材，已被許多學校選為本科或研究生的數字通信課程教材，也非常適閤讀者自學（根據大量讀者反饋分析得齣）。

內容簡介

　　《數字通信：基礎與應用（第二版）/國外電子與通信教材係列》重點論述數字通信的技術基礎和新應用。全書共分15章，詳細闡述瞭數字通信係統的基本信號變換、信號處理步驟、基帶信號及高斯噪聲中的信號檢測、帶通信號及其調製和解調技術、鏈路分析、各種信道編碼方法、網格編碼調製、同步問題、多路復用和多址接入、擴頻技術及其應用、信源編碼、基本的加密／解密方法以及衰落信道等。全書反映瞭近年來的新技術和新理論，還給齣瞭大量富有特色的例題和習題。
　　《數字通信：基礎與應用（第二版）/國外電子與通信教材係列》可作為高等院校通信類、信息類、電子類等專業高年級本科生或低年級研究生的教材，也可供有關技術、科研和管理人員使用或作為繼續教育的參考書。

作者簡介

　　Bernard Sklar博士具有40多年的技術和管理工作經驗，先後任職於美國民航、休斯飛機公司、利頓工業公司及宇航公司等機構，參與開發瞭美國MILSTAR衛星係統，曾任EHF衛星數據鏈標準的主任架構師。他曾在美國加州大學洛杉磯分校、南加州大學等多所大學執教工程課程，並在全球開設過許多培訓課程。目前他在自己於1984年創辦的Communications Engineering Services谘詢公司裏擔任高級係統主管。

內頁插圖

目錄

第1章 信號和頻譜
1.1 數字通信信號處理
1.1.1 為什麼要進行數字化
1.1.2 典型通信係統的方框圖
1.1.3 基本的數字通信術語
1.1.4 數字通信與模擬通信的性能比較
1.2 信號分類
1.2.1 確定信號和隨機信號
1.2.2 周期信號和非周期信號
1.2.3 連續信號和離散信號
1.2.4 能量信號和功率信號
1.2.5 單位衝激函數
1.3 頻譜密度
1.3.1 能量譜密度
1.3.2 功率譜密度
1.4 自相關函數
1.4.1 能量信號的自相關函數
1.4.2 周期（功率）信號的自相關函數
1.5 隨機信號
1.5.1 隨機變量
1.5.2 隨機過程
1.5.3 時間平均和各態遍曆
1.5.4 隨機過程的功率譜密度和自相關函數
1.5.5 通信係統中的噪聲
1.6 綫性係統的信號傳輸
1.6.1 衝激響應
1.6.2 頻域傳遞函數
1.6.3 無失真傳輸
1.6.4 信號、電路和頻譜
1.7 數字數據的帶寬
1.7.1 基帶與帶通
1.7.2 帶寬問題
1.8 小結
參考文獻
習題
思考題
練習

第2章 格式化和基帶調製
2.1 基帶係統
2.2 格式化文本數據（字符編碼）
2.3 消息、字符和碼元
2.3.1 消息、字符和碼元的例子
2.4 格化式模擬信息
2.4.1 采樣定理
2.4.2 混疊
2.4.3 采用過采樣的原因
2.4.4 數字係統的信號接口
2.5 乾擾源
2.5.1 采樣和量化的影響
2.5.2 信道的影響
2.5.3 量化脈衝的信噪比
2.6 脈衝編碼調製
2.7 均勻量化和非均勻量化
2.7.1 語音幅度的統計
2.7.2 非均勻量化
2.7.3 壓擴特性
2.8 基帶傳輸
2.8.1 二進製數字的波形錶示
2.8.2 PCM波形的類型
2.8.3 PCM波形的頻譜特性
2.8.4 比特每PCM碼字以及比特每碼元
2.8.5 M進製脈衝調製波形
2.9 相關編碼
2.9.1 雙二進製信號
2.9.2 雙二進製解碼
2.9.3 預編碼
2.9.4 雙二進製碼等效轉移函數
2.9.5 二進製信號與雙二進製信號的比較
2.9.6 多二進製信號
2.10 小結
參考文獻
習題
思考題
練習

第3章 基帶信號解調與檢測
第4章 帶通調製和解調
第5章 通信鏈路分析
第6章 信道編碼（一）
第7章 信道編碼（二）
第8章 信道編碼（三）
第9章 調製和編碼的權衡
第10章 同步
第11章 多路復用和多址接入
第12章 擴頻技術
第13章 信源編碼
第14章 加密和解密
第15章 衰落信道
附錄
索引

前言/序言

　　本書特色
　　1.信號處理過程：從信源通過發射機、信道、接收機到信宿
　　2.關鍵的權衡：信噪比、差錯概率和帶寬擴展
　　3.網絡編碼調製和裏德-索羅濛編碼：數學描述中隱含的原理
　　4.同步和擴展頻譜方案
　　5.衰落信道：原理、影響及抗衰落技術
　　6.完整描述如何進行Turbo編碼
　　7.用事實上的工業標準PGP實現加密
　　作者簡介
　　BernardSklar博士具有40多年的技術和管理工作經驗，先後任職於美國民航、休斯飛機公司、利頓工業公司及宇航公司等機構，參與開發瞭美國MILSTAR衛星係統，曾任EHF衛星數據鏈標準的主任架構師。他曾在美國加州大學洛杉磯分校、南加州大學等多所大學執教工程課程，並在全球開設過許多培訓課程。目前他在自己於1984年創辦的CommunicationsEngineeringServices谘詢公司裏擔任高級係統主管。
　　前言
　　本書對以前的版本進行瞭較大修正。修正後的主要特點如下：
　　●擴展瞭糾錯編碼幾章的內容，特彆是裏德-索羅濛碼（Reed-Solomoncode）、Turbo碼以及網格編碼調製等部分。
　　●增加瞭一章專門討論衰落信道及剋服衰落影響的方法。
　　●對基本的數字通信概念給予瞭更多的解釋和描述。
　　●豐富瞭每章末尾的習題和思考題。
　　●隨書附有一張ELANIX設計軟件SystemView的教育版本光盤。光盤包含200多道習題以及數字信號處理（DigitalSignalProcessing，DSP）的簡明指導。光盤中的習題將會有助於加強對課本知識的理解；可以通過PC機的視窗（Windows）操作係統觀察波形來理解某些概念，也可以改變某些參數以觀察係統整體受到的影響。有些練習提供瞭如何使用SystemView的基本練習，而有些則提供瞭有關DSP技術的練習。
　　與同類科目的短期課程相比，采用一學期的大學課程授課時可以有各種方式。在大學裏，學生可以有充裕的時間用於培養必需技能和掌握數學工具，通過課後作業實現理論聯係實際。短期課程與大學授課相比情況恰恰相反。由於時間因素，短期課程的授課老師隻能講解基本概念和應用。我發現一種比較好的短期課程的授課方法，這就是在課程開始時分發本課程的“思考清單”。它不僅僅是課程的提綱，也是概念的集閤以及對那些沒有明確說明、常常容易誤解的術語集閤的一種錶達方式。短期課程的學生通過這些問題可以被激發到課程中去。我希望他們一旦習慣於每個問題的描述，或者迴答該清單中的思考題，就能夠以各自的方式掌握數字通信領域的知識。我已經領會到，這種基本概念的思考題不僅適用於短期課程的教學，同樣也適用於整個學期課程的教學。下麵是我為數字通信列齣的“思考清單”。
　　1.導緻産生幾種帶寬定義的數學因素是什麼？（見1.7.2節）
　　2.為什麼說比特能量與噪聲功率譜密度的比Eb/N0，是錶徵數字通信係統性能最基本的特徵？
　　3.當錶示時間事件時，是什麼原因導緻瞭最高有效位MSB和最低有效位LSB的混淆？（見3.2.3.2節）
　　4.數字信號誤碼性能的劣化主要是由下述兩種原因産生：a)信噪比損失，b)不可改善的誤比特概率導緻的失真。二者有何區彆？（見3.2.2節）
　　5.許多情況下，較大的Eb/N0並不能緩和由於碼間串擾（intersymbolinterference，ISI）引起的劣化。這是為什麼？（見3.3.2節）
　　6.Eb/N0是在係統中的什麼位置定義的？（見4.3.2節）
　　7.數字調製方案總是屬於下述兩種具有相反狀態特徵的類型之一：a)正交信號，b)相位/幅度信號。試描述每種類型的特徵。（見4.8.2和9.7節）
　　8.為什麼二進製相移鍵控（BinaryPhaseShiftKeying，BPSK）和正交相移鍵控（QuaternaryPhaseShiftKeying，QPSK）錶現齣相同的誤比特率關係？對於M進製脈衝幅度調製（M-aryPulseAmplitudeModulation，M-PAM）和M2進製正交幅度調製（M2-QAM）的誤比特率是否也有相同的關係？（見4.8.4和9.8.3.1節）
　　9.在正交信號中，為什麼隨著信號維數的增加誤差性能得到改善？（見4.8.5節）
　　10.為什麼自由空間損耗（free-spaceloss）是波長的函數？（見5.3.3節）
　　11.接收信噪比（S/N）和載噪比（C/N）之間的關係是什麼？（見5.4節）
　　12.試描述在選用糾錯編碼方法時應考慮的4種權衡因素。（見6.3.4節）
　　13.為什麼在Eb/N0取值較低時，傳統糾錯編碼的誤碼特性反而更差？（見6.3.4節）
　　14.怎樣使用標準陣（standardarray）理解分組碼並對其進行性能估算？（見6.6.5節）
　　15.為什麼在實際係統設計時，-1.6dB的香農（Shannon）極限不是可用目標？（見8.4.5.2節）
　　16.維特比（Viterbi）譯碼算法不生成後驗概率的情況下産生的後果是什麼？維特比算法的更具有描述性的名稱是什麼？（見8.4.6節）
　　17.為什麼二進製和四進製正交移頻鍵控（FrequencyShiftKeying，FSK）錶現齣相同的帶寬效率關係？（見9.5.1節）
　　18.試描述接收信號的能量與各種數據速率的微妙關係，這些速率包括從數據比特到信道比特、碼元、碼片等。（見9.7.7節）
　　19.給齣下列術語的定義：波特，狀態，信源，碼片，魯棒信號。（見1.3.3節和7.2.2節，第11章，12.3.2節和12.4.2節）
　　20.在衰落信道中，為什麼信號色散與衰落速度是相互獨立的？（見15.1.1.1節）
　　
　　希望讀者能夠意識到以這種方式來提問自己是有用的和富有挑戰性的。現在讓我們以更加係統的方式描述本書的目的。本書是麵嚮本科高年級學生、一年級研究生以及工程師的，能夠提供對數字通信係統的更加全麵廣泛的認識。雖然重點是數字通信，但是也包括瞭必需的模擬方麵的基礎知識，因為數字信號被調製後送給信道傳送的通常是模擬波形。數字通信係統的主要特徵是它隻處理離散消息的有限集閤，而模擬通信係統的特點是其消息是連續的。數字通信係統接收機的目的不是恢復齣精確波形，而是對有噪聲和乾擾汙染的信號進行判決，即接收到的消息應該是發射機發送的有限波形集閤中的那一個。在實現該目標的過程中，齣現瞭幾類鼓舞人心的信號處理技術。
　　本書以一種統一的結構詳述這些技術。每章均以框圖開始，框圖中的重點部分對應於該章的主題。本書的主要目的是幫助那些已經涉足該領域並想在該領域繼續發展的讀者培養一種組織和結構觀念，並確保在專門研究某一細節時仍然保持全局觀念。從信源到發射機、信道、接收機以及最後的信宿，一直在跟蹤研究信號及其關鍵處理步驟。信號變換是根據以下9類功能來組織的：格式化及信源編碼、基帶信號、帶通信號、均衡、信道編碼、多路復用和多址接入、擴頻、加密、同步。縱觀本書，我們的重點放在瞭係統目標和基本係統參數（例如信噪比、差錯概率、帶寬使用等）之間的均衡上。
　　
　　本書的組織結構
　　第1章全麵介紹瞭數字通信係統以及後續章節要重點講解的基本信號變換，迴顧瞭隨機變量的基本概念和加性高斯白噪聲（AdditiveWhiteGaussianNoise，AWGN）模型，同時也闡述瞭功率譜密度和自相關函數之間的關係以及信號通過綫性係統傳輸的基本概念。第2章討論信號格式化（formatting）處理步驟，也就是數字信號基帶傳輸，這樣可以使消息信號與數字係統兼容。第3章的重點是基帶信號（basebandsignaling）、高斯噪聲中的信號檢測以及最佳接收機。第4章涉及瞭帶通信號（bandpasssignaling）及其調製、解調、檢測技術。第5章進行瞭通信鏈路分析（linkanalysis），這是對係統整體進行研究的一個重要課題，這裏考慮瞭通常容易被忽略的一些細節。第6章、第7章和第8章研究瞭信道編碼（channelcoding）——這是一種提供多種係統性能均衡的具有成本-效益的方式，其中第6章的重點是綫性分組碼（linearblockcode），第7章是捲積碼（convolutionalcode），而第8章則是裏德-索羅濛碼和級聯碼（譬如Turbo碼）。
　　第9章考慮瞭各種調製/編碼係統在誤比特率性能、帶寬效率和信噪比之間的均衡，重點討論瞭編碼調製部分，特彆是網格編碼調製（trellis-codedmodulation）。第10章討論瞭數字係統的同步問題（synchronization），包括用鎖相環（Phase-LockedLoop）實現載波同步，以及比特同步、幀同步和網同步，並介紹瞭一些用數字手段實現同步的方法。
　　第11章介紹瞭多路復用（multiplexing）和多址接入（multipleaccess），對高效使用通信資源的可用技術進行瞭探索。第12章介紹瞭擴頻（spreadspectrum）技術及其在多址接入、測距和抗乾擾領域的應用，這種技術無論在軍事上還是商業上都有著重要意義。第13章闡述瞭信源編碼（sourcecoding），這是數據格式化的一個特殊類彆。格式化和信源編碼都涉及到數據的數字化，二者的主要不同在於信源編碼降低瞭數據的冗餘度。之所以沒有在格式化章節之後安排信源編碼而在後麵的章節纔討論，是為瞭不打斷基本處理步驟錶達的連續性。第14章介紹瞭基本的加密/解密（encryption/decryption）思想，包括一些常用概念，稱為公共密鑰加密係統的一類係統，以及廣泛應用於E-mail的安全加密軟件PrettyGoodPrivacy（PGP）。第15章講述衰落信道（fadingchannel），討論瞭諸如移動無綫通信之類涉及信道特徵的一些應用，它們不同於非衰落信道的情形，設計能夠抵抗衰落劣化效應的通信係統，要
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