通信原理與實驗教程 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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孫愛晶 編

圖書標籤:

• 通信原理
• 通信係統
• 模擬通信
• 數字通信
• 信號與係統
• 通信實驗
• 高等教育
• 教材
• 電子工程
• 信息技術

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121262715

版次：1

商品編碼：11755700

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2015-08-01

用紙：膠版紙

頁數：356

正文語種：中文

內容簡介

本書圍繞通信原理中的主要知識點，從基本理論知識入手，從設計性、綜閤性、驗證性實驗的角度，分彆在SystemView仿真平颱、MATLAB仿真平颱和硬件平颱上設計瞭相應的實驗內容。全書共分為4章，內容包括通信原理基礎理論、基於SystemView的通信係統仿真實驗開發、基於MATLAB的通信係統仿真實驗開發、基於硬件平颱的通信係統驗證實驗開發，並附有適量的習題。

作者簡介

孫愛晶，西安郵電大學通信與信息工程學院副院長。參與的“立足行業、校企閤作、培養通信工程應用型本科人纔的探索與實踐”獲2012年陝西省教學成果一等奬。第二完成人參與的“《通信原理》課程教學改革的研究與實踐”獲2005年陝西省教學成果二等奬。“SDH片上係統設計與實現”陝西省高等學校科學技術奬二等奬。

目錄

第1章 通信原理基礎理論 1
1．1 引言 1
1．1．1 通信係統的一般模型 1
1．1．2 模擬信號與數字信號 2
1．1．3 模擬通信係統與數字通信係統 3
1．1．4 信息的度量 4
1．1．5 數字通信係統主要性能指標 5
本節習題 6
1．2 信號分析 6
1．2．1 確知信號和隨機信號 6
1．2．2 確知信號的頻域分析 7
1．2．3 隨機過程的概念及統計描述 12
1．2．4 幾種重要的隨機過程 15
1．2．5 白噪聲和帶限白噪聲 19
本節習題 22
1．3 信道特性對信號傳輸的影響 22
1．3．1 信道的分類 22
1．3．2 恒參信道及其對信號傳輸的影響 23
1．3．3 隨參信道及其對信號傳輸的影響 25
本節習題 28
1．4 模擬調製係統 28
1．4．1 常規雙邊帶調幅（AM）傳輸係統 29
1．4．2 抑製載波雙邊帶調幅（DSB-SC）傳輸係統 34
1．4．3 單邊帶調製（SSB）傳輸係統 35
1．4．4 調頻（FM）傳輸係統 39
1．4．5 頻分多路復用 44
本節習題 45
1．5 模擬信號的數字化傳輸 45
1．5．1 模擬信號的抽樣與恢復 46
1．5．2 量化與編譯碼原理 48
1．5．3 PCM編譯碼係統 53
1．5．4 增量調製（DM）原理 55
1．5．5 時分復用及PCM基群 57
本節習題 60
1．6 數字基帶信號及其傳輸 61
1．6．1 常見的數字基帶信號及其功率譜密度 61
1．6．2 AMI和HDB3編譯碼及位定時提取 65
1．6．3 數字基帶信號傳輸與碼間串擾 68
1．6．4 眼圖 71
1．6．5 (7，4)漢明編譯碼原理 72
本節習題 74
1．7 數字頻帶傳輸係統 74
1．7．1 2ASK傳輸係統 74
1．7．2 2FSK傳輸係統 78
1．7．3 2PSK傳輸係統 81
1．7．4 2DPSK傳輸係統 84
1．7．5 多進製數字調製原理 87
本節習題 94
第2章 基於SystemView的通信係統仿真實驗開發 95
2．1 引言 95
2．2 SystemView通信係統仿真平颱簡介 95
2．2．1 SystemView的設計窗口 96
2．2．2 SystemView設計窗口的菜單欄與工具欄 96
2．2．3 SystemView設計窗口的時間窗口設置 97
2．2．4 SystemView的分析窗口 98
2．2．5 SystemView分析窗口的接收計算器 99
2．2．6 SystemView的圖符庫 102
2．2．7 SystemView的基本使用 109
2．3 信道特性對信號傳輸的影響 114
2．3．1 恒參信道特性對信號傳輸的影響 114
2．3．2 隨參信道的多徑傳播效應 116
本節習題 118
2．4 模擬調製係統 118
2．4．1 AM傳輸係統 118
2．4．2 DSB傳輸係統 120
2．4．3 SSB傳輸係統 122
2．4．4 FM傳輸係統 125
2．4．5 頻分多路復用 128
本節習題 130
2．5 模擬信號的數字化傳輸 130
2．5．1 采樣定理 131
2．5．2 量化與編譯碼 136
2．5．3 增量調製（DM） 140
2．5．4 時分多路復用 142
本節習題 144
2．6 數字基帶傳輸係統 144
2．6．1 常見的數字基帶信號及其功率譜密度 144
2．6．2 數字基帶信號的傳輸 147
本節習題 153
2．7 數字帶通傳輸係統 153
2．7．1 2ASK傳輸係統 154
2．7．2 2FSK傳輸係統 159
2．7．3 2PSK傳輸係統 171
2．7．4 2DPSK傳輸係統 176
本節習題 187
2．8 四進製數字帶通傳輸係統 187
2．8．1 4ASK傳輸係統 187
2．8．2 4FSK傳輸係統 200
2．8．3 QPSK傳輸係統 213
2．8．4 QDPSK傳輸係統 220
本節習題 235
2．9 16QAM傳輸係統 235
本節習題 242
第3章 基於MATLAB的通信係統仿真實驗開發 243
3．1 MATALB基礎 243
3．1．1 MATLAB概況 243
3．1．2 MATLAB基本運算 244
3．1．3 MATLAB程序設計 248
3．1．4 計算結果可視化 254
本節習題 258
3．2 確知信號與隨機信號分析 259
3．2．1 確知信號分析 259
3．2．2 隨機信號分析 264
本節習題 269
3．3 模擬通信係統 270
3．3．1 模擬綫性調製係統 270
3．3．2 模擬非綫性調製係統 279
本節習題 282
3．4 數字基帶通信係統 282
3．4．1 數字基帶信號及其頻譜特性 282
3．4．2 數字基帶傳輸常用碼型 285
3．4．3 濛特卡羅仿真 289
本節習題 292
3．5 數字頻帶通信係統 293
3．5．1 二進製數字通信係統 293
3．5．2 多進製數字通信係統 306
本節習題 314
3．6 模擬信號的數字傳輸 314
3．6．1 抽樣定理 315
3．6．2 量化 318
3．6．3 PCM編譯碼 321
本節習題 324
3．7 差錯控製編碼 324
3．7．1 分組碼與綫性分組碼 325
3．7．2 循環碼 328
本節習題 331
3．8 通信係統綜閤仿真 331
第4章 基於硬件平颱的通信係統驗證實驗開發 332
4．1 引言 332
4．2 ZH7001型通信係統硬件實驗平颱簡介 332
4．3 模擬信號的數字化傳輸 336
4．3．1 模擬信號的采樣與恢復 336
4．3．2 PCM編譯碼係統 336
4．3．3 PCM基群幀結構與幀同步 337
本節習題 339
4．4 信道編碼與譯碼 339
4．4．1 AMI編譯碼及位定時提取 339
4．4．2 HDB3編譯碼及位定時提取 340
4．4．3 (7， 4)漢明編譯碼係統 341
本節習題 342
4．5 數字帶通傳輸係統 342
4．5．1 2PSK傳輸係統 342
4．5．2 2DPSK傳輸係統 343
本節習題 343
4．6 基於電話業務的語音通信係統的實現 343
本節習題 344
參考文獻 345

前言/序言

《信號的奧秘：從理論到實踐的探索之旅》 在信息爆炸的時代，我們賴以溝通、學習、娛樂的無數技術，其核心都離不開“信號”。從最簡單的聲音，到復雜的數字圖像，再到遠距離的無綫電波，它們以各種形式傳遞著我們所需的各類信息。然而，這些看似尋常的信號，背後蘊藏著一套深奧而迷人的科學原理。本書《信號的奧秘：從理論到實踐的探索之旅》正是旨在揭開信號的神秘麵紗，帶領讀者踏上一段從理論基礎到實際應用的全麵探索之旅。 我們生活在一個被信號包圍的世界。手機裏的通話，廣播裏的音樂，電視裏的畫麵，互聯網上的數據，甚至我們身體裏的生物電信號，都在以數字或模擬的形式傳遞著信息。理解這些信號的本質，掌握它們如何産生、傳播、接收和處理，是理解現代科技和社會運行方式的關鍵。本書不僅僅是關於抽象的理論公式，更重要的是，它將理論與生動的實驗相結閤，讓讀者能夠親手觸碰到信號的脈搏，感受其變化的韻律。 本書的齣發點，是建立對信號最基礎的認知。我們將從信號的定義和分類入手，區分模擬信號與數字信號的根本差異，以及它們各自的優缺點。瞭解信號的波形、幅度、頻率、相位等基本屬性，就像認識一位新朋友，是建立後續深入理解的基石。我們將用清晰易懂的語言，輔以形象的比喻，解釋諸如周期信號、非周期信號、能量信號、功率信號等概念。這些基礎概念的紮實掌握，將為後續復雜理論的學習奠定堅實的基礎。 接著，我們將深入探討信號的數學描述。傅裏葉級數和傅裏葉變換是信號分析的重中之重。許多看似復雜的信號，都可以分解成一係列簡單的正弦波疊加而成。傅裏葉變換就像一把瑞士軍刀，能夠將信號從時域（隨時間變化）轉換到頻域（包含哪些頻率成分），這使得我們能夠更清晰地看到信號的“內在結構”，識彆其特性，以及分析其在不同係統中的錶現。我們會詳細講解傅裏葉變換的原理、性質，以及它在信號濾波、頻譜分析等領域的廣泛應用。同時，拉普拉斯變換和Z變換作為傅裏葉變換的推廣，在處理更廣泛的信號和係統方麵發揮著重要作用，本書也將對此進行深入闡述，幫助讀者理解它們如何應用於求解微分方程和差分方程，分析綫性時不變係統的動態特性。 信號的産生和調製是信息傳輸的關鍵環節。為瞭將信息有效地傳輸到遠方，我們需要將信息信號“加載”到載波信號上。本書將詳細介紹各種調製技術，包括幅度調製（AM）、頻率調製（FM）、相位調製（PM），以及更先進的數字調製技術，如幅相聯閤鍵控（QAM）、相移鍵控（PSK）等。我們將剖析不同調製方式的工作原理、優缺點，以及它們在實際通信係統中的選擇依據。例如，為什麼廣播使用FM，而手機通信則大量采用QAM？這些問題將在本書的講解中得到解答。 信號的傳播過程並非一帆風順，會受到噪聲、衰減、失真等多種乾擾。理解這些乾擾的來源和影響，是設計可靠通信係統的基礎。本書將探討噪聲的統計特性，如高斯白噪聲，以及它們如何影響信號的質量。我們還會討論信號在傳輸媒介（如電纜、自由空間）中的傳播特性，包括衰減、反射、摺射、多徑效應等。理解這些傳播物理過程，有助於我們設計閤適的信號處理技術來剋服這些不利因素。 為瞭從充滿噪聲和失真的信號中恢復原始信息，信號的接收和檢測至關重要。本書將介紹經典的信號檢測理論，如最大似然檢測和最大後驗概率檢測，以及它們如何幫助我們在不確定的環境中做齣最佳的決策。此外，濾波技術是去除噪聲、提取有用信號的利器。我們將詳細介紹低通、高通、帶通、帶阻濾波器等基本濾波器類型，以及它們在時域和頻域的設計原理。讀者將瞭解到如何根據信號的特性選擇閤適的濾波器，並理解濾波在音頻處理、圖像增強等領域的強大作用。 數字信號處理（DSP）是現代通信和信息技術的核心。本書將引導讀者進入數字信號的世界，探討采樣定理（奈奎斯特-香農采樣定理），理解如何將連續的模擬信號轉換為離散的數字信號，以及在轉換過程中需要注意的關鍵問題。我們將介紹數字濾波器的設計與實現，包括FIR（有限衝擊響應）和IIR（無限衝擊響應）濾波器，並講解離散傅裏葉變換（DFT）及其快速算法——快速傅裏葉變換（FFT）的原理和應用。FFT在頻譜分析、捲積運算等方麵具有極其重要的意義，我們將通過實例展示其計算效率的優勢。 本書的特色在於，它不僅僅停留在理論的深度挖掘，更強調理論與實踐的緊密結閤。每一章的理論講解之後，都會緊隨相關的實驗環節。這些實驗設計既具有啓發性，又具有操作性。例如，在講解傅裏葉變換時，我們會引導讀者使用軟件工具（如MATLAB或Python的NumPy/SciPy庫）來對各種信號進行頻譜分析，直觀地觀察信號的頻域特性。在學習調製解調技術時，讀者可以通過仿真軟件搭建通信鏈路，親身感受不同調製方式下的傳輸效果，以及噪聲對解調結果的影響。在數字信號處理部分，讀者可以動手設計和實現數字濾波器，並通過實驗來驗證其濾波效果。 這些實驗將極大地加深讀者對抽象理論的理解。通過親自動手操作，理論知識不再是枯燥的符號，而是能夠被感知、被驗證的實在。實驗過程中遇到的問題和挑戰，也將促使讀者反思和深入學習。本書提供的實驗指導將清晰明瞭，即使是初學者也能循序漸進地完成，並在實驗過程中逐步掌握相關的工程技能。 此外，本書還將觸及一些前沿的信號處理技術和應用。例如，自適應濾波器的概念及其在噪聲消除、均衡等方麵的應用；小波變換在信號的局部特徵分析中的作用；以及信號處理在圖像、語音、生物醫學工程等領域的廣泛應用。這些內容將為讀者打開更廣闊的視野，瞭解信號處理技術如何驅動著科技的進步，並可能激發讀者進一步深入研究的興趣。 本書的目標讀者群體廣泛，包括高等院校的電子信息工程、通信工程、自動化、計算機科學等專業的學生，以及對信號科學充滿好奇的工程師和技術愛好者。無論您是初次接觸信號理論，還是希望深化對相關知識的理解，本書都能為您提供一個係統、全麵、深入的學習路徑。 閱讀《信號的奧秘：從理論到實踐的探索之旅》，您將不僅僅是獲取一份知識，更將點燃您對科學探索的熱情。您將學會如何理解信息傳遞的底層邏輯，如何分析和處理各種信號，並為設計更高效、更可靠的通信係統打下堅實的基礎。這是一段充滿挑戰，但同樣充滿樂趣和啓發的旅程。準備好，一起 dive into the world of signals！

評分☆☆☆☆☆

最近在學習一門新的課程，需要一本相關的參考書，偶然翻到瞭這本《通信原理與實驗教程》。雖然這本書的標題聽起來比較專業，但實際翻閱下來，感覺它提供瞭一個非常係統且易於理解的入門途徑。我尤其欣賞書中在概念引入時的循序漸進，沒有上來就堆砌復雜的公式和術語，而是從最基礎的信號是什麼、如何錶示開始，一步步引導讀者理解信息傳輸的本質。書中大量的圖示和流程圖更是功不可沒，它們把抽象的通信過程具象化，讓那些一開始覺得難以把握的通信係統模型變得清晰明瞭。例如，關於模擬信號和數字信號的講解，作者不僅僅是給齣瞭定義，更是通過對比圖清晰地展示瞭它們在波形、頻譜等方麵的差異，以及各自的優缺點，這對我理解後續的調製解調技術打下瞭堅實的基礎。而且，書中的實驗部分也給我留下瞭深刻的印象。它沒有止步於理論的講解，而是緊密結閤實際的實驗操作，很多實驗我都嘗試著在實驗室進行，通過動手實踐，我纔真正體會到理論公式在實際中的應用，也發現瞭很多之前沒有注意到的細節問題，這種理論與實踐相結閤的學習方式，極大地提升瞭我的學習興趣和對知識的掌握程度。

評分☆☆☆☆☆

當我拿到這本《通信原理與實驗教程》時，首先吸引我的是它精美的排版和清晰的圖示。作為一名對通信技術充滿好奇的學生，我一直希望能找到一本既有深度又不失易懂的書籍。這本書在這方麵做得相當齣色。它從信號的基本概念講起，循序漸進地介紹瞭通信的各個環節，比如模擬信號的傅裏葉變換、數字信號的編碼方式等等。我最喜歡的部分是關於數字調製技術的章節，書中用大量的圖例清晰地展示瞭ASK、FSK、PSK等不同調製方式的原理和頻譜特性，讓我對這些看似復雜的概念有瞭直觀的理解。特彆是它還提供瞭相應的實驗指導，讓我有機會在實際操作中驗證這些理論。我嘗試著在實驗課上使用書中的方法搭建瞭一個簡單的FSK調製解調係統，當看到示波器上清晰的信號波形時，那種成就感是無法言錶的。這本書的語言風格也很平實，沒有過多華麗的辭藻，而是用簡潔明瞭的語言闡述深刻的原理，這讓我在閱讀過程中始終保持專注，並能有效地吸收知識。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《通信原理與實驗教程》後，我最大的感受就是它的“接地氣”。作為一名在校學生，我常常覺得一些理論書籍過於晦澀難懂，但這本書在很多地方都嘗試用更生活化的例子來解釋復雜的通信原理。比如，在講解香農信息論時，作者並沒有直接拋齣那些高深的公式，而是通過電話通信的例子，生動地解釋瞭信息、信道容量的概念，讓我一下子就明白瞭信息熵的意義，以及為什麼信噪比對通信質量如此重要。此外，實驗教程的部分設計得非常貼心，步驟清晰，配圖也足夠詳細，即使是沒有太多實驗經驗的初學者，也能比較順利地完成。我特彆喜歡其中一個關於幅度調製的實驗，通過簡單的元器件搭建電路，然後在示波器上觀察信號的變化，那種直觀的感受遠比單純看書上的波形圖來得深刻。通過這個實驗，我纔真正理解瞭什麼叫做“載波”和“調製”，以及如何通過改變載波的幅值來攜帶信息。這本書的優點還在於它的可讀性非常強，語言流暢，邏輯清晰，讓我能夠毫不費力地沉浸在通信世界的探索之中，每天都能學到新東西，而且感覺這些新知識都是我能夠理解和掌握的。

評分☆☆☆☆☆

這部《通信原理與實驗教程》在我學習通信原理的過程中扮演瞭非常重要的角色。它不僅僅是一本教科書，更像是一位循循善誘的良師益友。書中在講解復雜的通信係統時，總是能巧妙地將其分解為易於理解的模塊，並詳細闡述每個模塊的功能和相互作用。我印象最深刻的是關於信道編碼的部分，作者不僅介紹瞭各種編碼的原理，還通過實例說明瞭它們在糾錯和檢錯方麵的作用。這讓我明白瞭為什麼在實際的通信係統中，編碼是如此重要，它能夠有效地提高通信的可靠性。而且，書中提供的實驗教程也給瞭我很多啓發。我通過書中描述的實驗，動手搭建瞭一些簡單的通信鏈路，並在實際操作中體會到瞭噪聲對信號的影響，以及如何通過濾波來改善信號質量。這些實踐經驗讓我對通信原理有瞭更深刻的理解，也讓我對未來的學習和工作充滿瞭信心。這本書的整體風格嚴謹而又不失趣味性，它能夠激發起我深入探索通信世界的興趣，讓我樂在其中。

評分☆☆☆☆☆

這部《通信原理與實驗教程》給我的感覺就像是一位經驗豐富的老師，耐心細緻地引導我一步步深入通信的奧秘。它在內容編排上非常閤理，從最基礎的信號與係統開始，逐步過渡到調製解調、編碼、多路復用等核心概念，每一個章節都建立在前一章節的基礎上，使得知識體係的構建非常穩固。我尤其欣賞作者在講解過程中，不僅僅是陳述事實，而是深入剖析原理，解釋“為什麼”是這樣，而不是僅僅告訴我們“是什麼”。例如，在講解奈奎斯特定理時，作者詳細闡述瞭為什麼需要以兩倍的采樣率來采樣纔能無失真地恢復原始信號，並通過生動的圖示展示瞭欠采樣和過采樣的區彆，這讓我對數字信號處理有瞭全新的認識。而且，書中的實驗部分也並非簡單的照搬理論，而是設計瞭一些能夠體現核心原理的實驗，並且對實驗結果的分析給齣瞭指導性的建議，這對於培養我們的分析和解決問題的能力非常有幫助。總的來說，這本書的知識密度雖然不小，但得益於作者的良苦用心，學習過程並沒有感到過於吃力，反而是充滿瞭探索的樂趣。