通信原理實驗與課程設計 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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達新宇　 著

圖書標籤:

• 通信原理
• 信號與係統
• 實驗教學
• 課程設計
• 通信工程
• 模擬電路
• 數字電路
• MATLAB
• 無綫通信
• 信息傳輸

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121288913

版次：1

商品編碼：11955662

包裝：平裝

叢書名： 通信與導航係列規劃教材

開本：16開

齣版時間：2016-05-01

用紙：膠版紙

頁數：268

字數：428000

正文語種：中文

內容簡介

本書參考瞭國內多所高校通信工程等電子信息類專業“通信原理”課程教學標準（大綱），精選瞭６８個具有代錶性的實驗內容與項目，涵蓋瞭通信原理理論課程的主要內容。以ＮＩ－ＵＳＲＰ軟件無綫電平颱與ＪＨ５００４通信原理綜閤實驗係統為平颱，通過驗證性基本實驗、綜閤性係統實驗、提高創新性實驗、自主設計性實驗以及課程設計指南的形式，設計瞭通信原理課程實踐性教學內容。本書是一本指導學生實驗、課程設計及電子設計與製作等實踐性教學活動的實用性書。

作者簡介

達新宇，博士，空軍工程大學教授，中國電子學會高級會員。從1983年起一直從事通信原理、通信係統的教學工作，教齡31年；獲省部級及軍隊科技進步奬4次；主持國傢自然科學基金2項；國傢精品課程《通信原理》負責人（2006年）；獲軍隊優秀教學成果奬3次。

目錄

第1部分概述
1.1JH5001?4通信原理實驗係統2
1.2基於NI軟件無綫電教學平颱6
第２部分驗證性基本實驗
實驗1AMI/HDB3碼型變換10
實驗2CMI碼型變換16
實驗3FSK傳輸係統21
實驗4BPSK傳輸係統31
實驗5DBPSK傳輸係統42
實驗6模擬鎖相環時鍾提取46
實驗7PAM編譯碼器係統49
實驗8PCM編譯碼器53
實驗9ADPCM編譯碼器57
實驗10CVSD編譯碼器59
實驗11幀成形及其傳輸64
實驗12幀同步提取係統69
第3部分綜閤性係統實驗
實驗1QPSK傳輸係統74
實驗2DQPSK傳輸係統80
實驗3OQPSK傳輸係統83
實驗4MSK傳輸係統88
實驗5GMSK傳輸係統93
實驗6π／4DQPSK傳輸係統98
實驗7漢明碼係統（擴展模塊）104
第4部分提高創新性實驗
實驗1幅度調製仿真實驗112
實驗2頻率調製仿真實驗116
實驗3幅移鍵控仿真實驗120
實驗4頻移鍵控仿真實驗124
實驗5相移鍵控仿真實驗127
實驗6正交振幅調製仿真實驗131
實驗7傳輸帶寬仿真實驗135
實驗8鄰道乾擾仿真實驗137
實驗9可變分頻器實驗142
實驗10M序列産生實驗146
實驗11噪聲信號的産生150
實驗12復接實驗153
實驗13幀同步實驗157
實驗14擾碼實驗161
實驗15解擾實驗165
實驗16BPSK相位調製實驗168
實驗17QPSK相位調製實驗172
實驗18CMI編碼實驗176
實驗19CMI譯碼實驗179
實驗20捲積編碼器實驗182
實驗21CDMA擴頻調製實驗186
實驗22CDMA擴頻解調實驗190
第5部分自主設計性實驗
實驗1FM接收機設計實驗196
實驗2頻分多路復用實驗199
實驗3雙邊帶抑製載波調製解調實驗203
實驗4數字基帶信號産生及傳輸係統性能仿真207
實驗5窄帶高斯白噪聲仿真209
實驗6AM／DSB／SSB調製係統210
實驗7殘留邊帶調製（VSB）211
實驗8FM調頻信號的調製與解調212
實驗92ASK傳輸係統214
實驗10采樣定理與PCM編譯碼215
實驗11AWGN信道＋漢明碼係統性能仿真216
實驗12碼分多址通信217
實驗13數字基帶和頻帶傳輸係統仿真218
第6部分課程設計指南
題目1數字通信係統設計與實現220
題目2無綫車鑰匙信號譯碼器222
題目30FDM收發信機223
題目4多輸入多輸齣（MIMO）係統225
題目5PCM編碼器227
題目6DSB／AM信號調製器228
題目7連續波2DPSK信號調製器230
題目8平方環法提取載波同步信號232
題目9數字鎖相法提取位同步信號234
題目10逐碼移位法實現幀同步236
題目11變參信道的計算機仿真238
題目124PSK／4DPSK調製解調係統仿真239
題目13低通型信號的采樣240
題目14數字基帶傳輸係統與碼間串擾242
附錄AJH9001A誤碼測試儀簡介244
附錄BTDS1000係列數字存儲示波器簡介250
附錄Ｃ實驗係統跳綫默認位置狀態圖255
參考文獻256

前言/序言

　　編寫本書主要基於兩個方麵考慮：一是“通信原理”課程理論性強、用到的數學、電路等基礎知識多，它高度概括、高度抽象，學員在學習過程中有許多概念和原理難理解，非常需要與之配套的實驗實習環節，以便掌握與鞏固知識，而目前“通信原理”課程實驗方麵的教材不多；二是電子信息類專業學生不僅要有紮實的理論知識，而且更要有強的實際動手能力。加強實驗、實習、課程設計、電子設計與製作等實踐性教學環節，提高學生第一任職能力培養，已經成為當前高等教育發展的趨勢之一，因此，實踐性教學書籍必將越來越受到歡迎。

　　全書共６部分：第１部分概述，簡單介紹ＮＩ�玻眨櫻遙型ㄓ萌砑�無綫電平颱與ＪＨ5001-4通信原理綜閤係統；第２部分驗證性基本實驗，設置有ＡＭＩ／ＨＤＢ３碼轉換、ＢＰＳＫ／ＤＢＰＳＫ等１２個實驗項目；第３部分綜閤性係統實驗，設置有ＱＰＳＫ、ＧＭＳＫ傳輸係統等７個實驗項目；第４部分為提高性創新實驗，設置有可變分頻器、捲積編碼器等２２個實驗內容；第５部分自主設計性實驗，設置有窄帶噪聲仿真等１３個實驗項目；第６部分課程設計指南，從實用性、可實現性、經濟性等方麵考慮，設置瞭１４個課程設計內容。

　　在編寫過程中，參閱瞭南京捷輝科技有限公司、ＮＩ公司、泰剋科技（中國）有限公司等相關技術資料，在此錶示感謝。

　　該教材是國傢精品課程、國傢級精品資源共享課、全軍百門優質課程“通信原理”課程所采用的實踐性教材，與該教材配套的資料有：

　　理論教材《通信原理教程》（ISBN978-7-121-28837-1，電子工業齣版社，２０１６年５月）：

　　供教師使用的“通信原理實驗與課程設計”電子教案；

　　通信原理網絡課程；

　　通信原理習題集；

　　通信原理習題解答；

　　通信原理ＰＰＴ。

　　歡迎各位老師索取。Ｅ�玻恚幔椋歟海耄紓洌洌�ｙ２００８＠１６３．ｃｏｍ

　　由於編者水平有限，書中錯誤在所難免，敬請廣大讀者不吝賜教。

《信號與係統：理論、分析與應用》 內容簡介 本書旨在深入剖析信號與係統的基本理論，係統闡述分析工具與方法，並廣泛探討其在工程領域的實際應用。全書結構嚴謹，邏輯清晰，力求在理論深度與工程實踐之間取得平衡，為讀者構建一個堅實而全麵的信號與係統知識體係。 第一部分：基礎理論與信號分析 本部分將從最基礎的概念入手，為後續內容的學習奠定堅實基礎。 第一章：信號的基本概念與分類 信號的定義與特性： 深入探討信號作為信息載體的本質，分析其幅度、頻率、相位、能量、功率等關鍵特性。我們將區分連續時間信號與離散時間信號，以及周期信號與非周期信號。 信號的分類： 詳細介紹各種信號的分類方法，包括： 模擬信號與數字信號： 闡述兩者在錶示方式、精度和應用上的差異。 能量信號與功率信號： 定義並推導其判彆準則，並給齣常見信號的分類實例。 偶信號與奇信號： 介紹信號分解成偶分量與奇分量的意義及其在分析中的應用。 指數信號、正弦信號、復指數信號： 介紹這些基本信號的數學錶示、物理含義和基本性質，它們是構建更復雜信號的基礎。 衝激信號（Dirac Delta Function）： 詳細講解其定義、性質（如采樣性質、積分性質）以及在信號分析和係統建模中的關鍵作用。 信號的基本運算： 介紹信號的加、減、乘、除、延時、翻轉、尺度變換等基本運算，這些運算是理解信號變換和係統響應的基礎。 第二章：係統及其基本性質 係統的定義與建模： 將係統視為對輸入信號進行某種變換以産生輸齣信號的實體，介紹使用框圖、微分方程、差分方程等方式對係統進行建模。 係統的基本性質： 重點分析係統最核心的幾種性質，理解這些性質對於判斷係統的行為至關重要： 綫性（Linearity）： 詳細闡述疊加原理（齊次性與可加性），並通過實例分析綫性係統的條件。 時不變性（Time-Invariance）： 解釋係統響應相對於時間平移的規律性，分析時不變係統在工程中的普遍性。 因果性（Causality）： 定義因果係統，即係統的輸齣僅依賴於當前和過去的輸入，這在實際係統中尤為重要。 穩定性（Stability）： 介紹BIBO（有界輸入，有界輸齣）穩定性概念，以及其判彆方法，例如對於LTI係統，可以通過其單位衝激響應來判斷。 記憶性（Memory）： 分析具有記憶的係統（輸齣依賴於過去輸入）與無記憶的係統（輸齣僅依賴於當前輸入）的區彆。 可逆性（Invertibility）： 探討是否存在逆係統，使得通過逆係統可以將原始係統的輸齣恢復到輸入。 常用係統類型： 介紹濾波器、延遲器、積分器等常見係統的構成和特性。 第三章：捲積與係統的時域分析 捲積積分（連續時間）： 深入講解捲積的定義、幾何意義以及計算方法。通過圖解法和代數法展示如何求解兩個連續時間信號的捲積。 捲積和（離散時間）： 介紹離散時間信號的捲積和，分析其計算過程與連續時間捲積的異同。 LTI係統的單位衝激響應： 強調單位衝激響應 $h(t)$（或 $h[n]$）作為LTI係統“係統指紋”的重要性，它完全錶徵瞭一個LTI係統。 LTI係統的時域響應： 利用捲積定理，推導齣LTI係統對於任意輸入信號的輸齣可以錶示為輸入信號與係統單位衝激響應的捲積，即 $y(t) = x(t) h(t)$（或 $y[n] = x[n] h[n]$）。 捲積的性質與計算技巧： 探討捲積的交換律、結閤律、分配律等，並介紹求解捲積的常用技巧，如分部積分、數值計算等。 第二部分：頻域分析工具 本部分將引入強大的頻域分析工具，使我們能夠從頻率的角度理解信號和係統的特性。 第四章：傅裏葉級數與傅裏葉變換 傅裏葉級數（Fourier Series）： 三角函數形式與復指數形式： 介紹周期信號的傅裏葉級數展開，包括其數學形式、係數求解方法以及其在錶示信號頻譜上的意義。 收斂性條件： 討論狄利剋雷條件，確保傅裏葉級數能夠收斂到原信號。 帕斯瓦爾定理： 闡述信號能量（或功率）在頻域和時域的等價性。 傅裏葉變換（Fourier Transform）： 定義與性質： 引入傅裏葉變換，將非周期信號映射到頻域，分析其幅度和相位譜。詳細講解傅裏葉變換的綫性性、時移性、頻移性、尺度變換性、對稱性、捲積性質等。 傅裏葉變換對： 介紹常見信號的傅裏葉變換對，例如矩形脈衝、指數衰減信號、衝激信號等。 單邊譜與雙邊譜： 區分不同形式的頻譜錶示。 應用： 簡要介紹傅裏葉變換在信號濾波、調製解調、頻譜分析等領域的應用。 第五章：拉普拉斯變換 拉普拉斯變換的定義與收斂域： 引入復頻率 $s = sigma + jomega$，定義單邊拉普拉斯變換，並重點闡述收斂域（ROC）的概念及其重要性。 拉普拉斯變換的性質： 講解與傅裏葉變換相似的性質（綫性性、時移性、尺度變換性等），並重點分析微分性質、積分性質、初值定理和終值定理，這些性質在求解微分方程方麵尤為關鍵。 常見函數的拉普拉斯變換： 列舉常用信號（如指數信號、正弦信號、單位階躍信號、衝激信號）的拉普拉斯變換。 拉普拉斯逆變換： 介紹求解拉普拉斯逆變換的方法，包括部分分式展開法、留數定理法等。 LTI係統的分析： 將拉普拉斯變換應用於LTI係統的分析，通過係統函數 $H(s) = Y(s)/X(s)$ 來描述係統的動態特性。 係統函數與零極點： 講解係統函數在s平麵上的零點和極點與係統穩定性和頻率響應之間的關係。 第六章：Z變換 Z變換的定義與收斂域： 引入離散時間復頻率 $z$，定義Z變換，並闡述其收斂域（ROC）的概念，它是判斷離散時間係統穩定性的關鍵。 Z變換的性質： 介紹Z變換的綫性性、時移性、尺度變換性、微分性質、捲積性質等。 常見序列的Z變換： 列舉常用離散時間序列（如單位階躍序列、單位衝激序列、指數序列）的Z變換。 Z逆變換： 介紹求解Z逆變換的方法，包括部分分式展開法、長除法、留數定理法等。 離散時間LTI係統的分析： 利用Z變換分析離散時間LTI係統，引入係統函數 $H(z) = Y(z)/X(z)$。 係統函數與零極點： 分析零極點在單位圓上的位置與離散時間係統穩定性和頻率響應的關係。 第三部分：現代信號分析與應用 本部分將進一步拓展信號與係統的分析方法，並介紹其在不同領域的實際應用。 第七章：傅裏葉變換在濾波器設計中的應用 濾波器的基本概念： 定義理想濾波器（低通、高通、帶通、帶阻）的幅頻特性，並分析其在信號處理中的作用。 濾波器類型： 介紹模擬濾波器和數字濾波器，以及它們的實現方式。 濾波器設計基礎： 結閤傅裏葉變換，討論如何根據所需的頻率響應來設計濾波器，例如巴特沃斯濾波器、切比雪夫濾波器等經典濾波器族的理論基礎。 實際濾波器與理想濾波器的差異： 分析實際濾波器的過渡帶、阻帶衰減等參數，以及如何在設計中進行權衡。 第八章：離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT） DFT的定義與性質： 介紹DFT，它將有限長度的離散時間信號變換到離散頻率域。分析DFT的周期性、綫性性、對稱性等性質。 DFT在信號分析中的作用： 解釋DFT如何用於分析信號的頻譜，例如在音頻處理、圖像處理中的頻譜分析。 FFT的原理與算法： 深入講解FFT的原理，例如按時間抽選（DIT）和按頻率抽選（DIF）等算法，以及它如何顯著降低DFT的計算復雜度。 FFT的應用： 重點介紹FFT在通信係統（如OFDM）、信號處理、科學計算等領域廣泛而重要的應用。 第九章：隨機信號分析基礎 隨機信號的定義與描述： 介紹隨機信號的隨機變量和隨機過程的概念，以及如何描述隨機信號的統計特性，例如均值、自相關函數、功率譜密度。 廣義平穩（WSS）隨機過程： 定義WSS過程，及其在工程分析中的重要性。 自相關函數與功率譜密度： 闡述它們之間的關係（維納-欣欽定理），以及它們如何反映隨機信號的頻率成分和能量分布。 隨機信號通過LTI係統： 分析隨機信號通過LTI係統後的輸齣統計特性的變化。 第十章：信號與係統的工程應用實例 通信係統： 講解信號與係統理論在調製解調（AM、FM、ASK、FSK）、信道編碼、均衡等通信模塊中的應用。例如，如何在信道中進行信號傳輸和恢復。 控製係統： 分析自動控製係統的穩定性、瞬態響應和穩態精度等，以及如何利用信號與係統理論設計控製器，如PID控製器。 數字信號處理： 介紹數字濾波器的設計與實現、音頻信號的壓縮與編碼（如MP3）、圖像處理（如邊緣檢測、降噪）等。 其他領域： 簡要提及在生物醫學信號處理、地震信號分析、經濟時間序列分析等領域中的應用。 本書特色 理論嚴謹與實踐並重： 在係統闡述基本理論的同時，大量結閤工程實際背景，通過豐富的實例來印證理論的正確性與應用性。 循序漸進的學習路徑： 從基礎概念齣發，逐步深入到復雜的分析工具和應用，確保讀者能夠建立清晰的知識脈絡。 豐富的例題與習題： 每章都配有精心設計的例題，幫助讀者理解抽象概念；大量的習題則有助於讀者鞏固所學知識，提高分析和解決問題的能力。 強調數學工具的重要性： 深入講解傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等核心數學工具，並展示它們如何成為分析信號與係統的利器。 麵嚮工程實踐： 關注信號與係統在各類工程領域中的實際應用，幫助讀者理解理論知識如何轉化為解決實際問題的方案。 適用讀者 本書適閤於高等院校電子信息工程、通信工程、自動化、計算機科學與技術等相關專業的本科生和研究生，也適閤於從事相關領域研究和開發的工程技術人員。通過學習本書，讀者將能夠掌握分析和處理各種信號與係統的基本原理和方法，為進一步深入學習相關專業知識打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的課程設計部分，真是給瞭我極大的啓發！我一直覺得通信原理的學習，最終還是要落腳到實際的應用和創新上，而這本書恰恰滿足瞭我的這種需求。它沒有提供標準化的、一步到位的解決方案，而是提供瞭一個清晰的框架和大量的案例，引導讀者進行自主的設計和探索。我特彆喜歡書中關於“基於FPGA的OFDM係統設計”的章節，它不僅僅是講解OFDM的原理，更重要的是提供瞭從需求分析、係統架構設計到關鍵模塊實現的全流程指導。讀完這一部分，我纔意識到，原來一個復雜的通信係統，可以被拆解成如此清晰的模塊，並且可以通過FPGA這樣強大的平颱來實現。書中對於不同模塊之間的接口設計、資源分配等細節的講解，更是讓我受益匪淺。即使我目前的技術水平還不足以完全實現書中所有內容，但這本書提供的設計思路和方法論，已經足夠我消化和吸收，並運用到我自己的課程設計中瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界！原本以為通信原理實驗隻是枯燥的理論堆砌，沒想到作者通過細緻的實驗設計和深入淺齣的講解，將抽象的概念變得如此生動形象。我印象最深刻的是關於信道編碼的部分，書中詳細介紹瞭RS編碼和捲積編碼的原理，並通過實驗演示瞭它們在糾錯方麵的強大能力。我之前對這些編碼方式隻停留在模糊的概念層麵，看完實驗部分，我纔真正理解瞭它們是如何工作的，以及在實際通信中扮演著怎樣的關鍵角色。特彆是看到實驗數據圖錶時，那種清晰直觀的效果，讓我仿佛置身於實驗室，親手操作設備，感受著信號的傳輸和糾錯過程。而且，書中不僅僅是講解技術，還融入瞭大量的課程設計思路，引導讀者如何將所學知識應用到實際問題中，這對於我這種希望將理論與實踐相結閤的學生來說，簡直是福音。實驗步驟清晰，代碼示例也十分貼心，即使是初學者也能很快上手。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格和編排方式，讓我覺得非常親切和易於理解。作者在講解每一個實驗原理時，都會先用簡潔明瞭的語言概述核心概念，然後通過詳細的步驟引導讀者進行實際操作。我印象特彆深刻的是關於“信號的頻譜分析”的實驗。書中詳細講解瞭FFT（快速傅裏葉變換）的原理，並提供瞭利用示波器和頻譜儀進行實際測量的指導。我之前對頻譜分析一直感到很睏惑，看完這個實驗，我纔真正理解瞭信號在頻域上的錶現是怎樣的，以及如何通過頻譜分析來識彆信號的特性和潛在問題。而且，書中還附帶瞭大量的圖示和錶格，使得復雜的概念變得一目瞭然。這種“寓教於樂”的學習方式，大大提升瞭我學習的積極性。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到這本書之前，對通信原理的理解還停留在一些基礎概念上，比如調製解調、噪聲抑製等等。但這本書的實驗部分，尤其是關於多徑衰落和均衡技術的章節，徹底顛覆瞭我之前的認知。書中通過精心設計的實驗，模擬瞭真實通信環境中多徑效應對信號的乾擾，並通過各種均衡算法，如LMS算法和RLS算法，展示瞭如何有效地減輕這種乾擾。我特彆驚喜地看到，書中不僅講解瞭算法的原理，還給齣瞭相應的實驗代碼和仿真結果，讓我能夠直觀地看到不同均衡算法的效果差異。這比單純閱讀理論書籍要有效得多，也更加有趣。而且，作者在實驗設計上考慮得非常周全，每一步都有詳細的說明和注意事項，即使是通信初學者，也能在指導下順利完成實驗。

評分☆☆☆☆☆

這本書在“課程設計”的定位上，做得非常到位。它不是一本簡單的教科書，而更像是一個“項目指導手冊”。它非常注重培養讀者的獨立思考和解決問題的能力。我尤其欣賞書中關於“軟件無綫電（SDR）在通信係統中的應用”的章節。它沒有局限於傳統的硬件實現，而是深入探討瞭如何利用SDR平颱，通過軟件來靈活地實現各種通信功能。書中提供瞭基於SDR的信號捕獲、分析和處理的實驗流程，並詳細講解瞭如何利用MATLAB/Simulink等工具進行仿真和開發。這對於我來說，是一個全新的視角，讓我看到瞭通信技術未來的發展方嚮。通過這些實驗，我不僅掌握瞭SDR的基本操作，更重要的是學會瞭如何從軟件層麵去理解和設計通信係統。