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刘佳，许海霞，陈宁夏，肖明明 著

图书标签:

• 通信原理
• 通信系统
• 实验教程
• 信号与系统
• 模拟通信
• 数字通信
• MATLAB
• Simulink
• 高等教育
• 工程教育

出版社： 中山大学出版社

ISBN：9787306058294

版次：1

商品编码：12014005

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-11-01

用纸：轻型纸

页数：161

字数：258000

内容简介

　　本书共分两大部分内容。第一部分包括第一章，主要介绍MATLAB实验运行环境。工作环境包括三部分内容：建立工作环境、主界面介绍和程序开发过程。第二部分包括二十五个实验，每个试验包括七部分内容：实验目的、实验内容、实验原理、程序设计、设计流程、源程序代码和实验波形。

作者简介

　　刘佳，女，副教授，博士，毕业于中山大学，现就职仲凯农业工程学院，先后为本科生讲授过通信原理、移动通信、TCP/TP原理与应用、数据结构等课程。

《无线电通信系统：理论与实践》 内容梗概： 本书旨在为读者提供一个全面而深入的无线电通信系统知识体系，涵盖了从基础理论到实际应用的各个方面。我们不局限于单一的通信体制，而是力求展现无线电通信技术发展的宏观图景，并引导读者理解其核心原理和关键技术。全书围绕“信号的产生、传输、接收与处理”这一核心脉络展开，但侧重点在于系统性的分析和跨学科的融合。 第一章：电磁波与无线传播基础 本章将首先回顾电磁波的基本性质，包括其产生机制、传播特性、不同频率下的行为模式等。我们将深入探讨自由空间传播、衰减、反射、折射、衍射以及多径效应等影响无线信号传播的关键因素。此外，还会引入传播模型的概念，介绍不同环境下（如城市、乡村、室内）的传播模型，并分析其适用范围和局限性。这一章是理解后续所有无线通信技术的基础，我们将以严谨的物理学视角来审视这些现象，并辅以直观的图示和案例分析，帮助读者建立对无线电波行为的深刻认识。 第二章：信号的调制与解调理论 信号的调制是无线通信的灵魂，本章将系统阐述各种调制技术。我们不仅会介绍经典的模拟调制（AM、FM、PM）及其优缺点，更会重点分析数字调制技术，包括幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）以及更高级的Quadrature Amplitude Modulation (QAM) 等。我们将深入剖析其信息编码方式、频谱特性、抗干扰能力以及实现复杂度。在解调部分，我们将讲解相应的最优接收器理论，包括相干解调和非相干解调，以及它们在不同调制方案下的应用。此外，还将探讨一些先进的调制技术，例如OFDM（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing）的原理及其在现代通信系统中的重要作用，并分析其频谱效率和多径抑制能力。 第三章：信道编码与差错控制 在无线传输过程中，信号不可避免地会受到噪声和干扰的影响，导致信息丢失或出错。本章将聚焦于信道编码技术，其核心目标是在信息中加入冗余，从而在接收端检测和纠正错误。我们将从线性分组码（如Hamming码、BCH码）开始，逐步深入到卷积码及其 Viterbi 解码算法。更重要的是，我们将详细介绍现代通信系统中广泛应用的Turbo码和LDPC码（Low-Density Parity-Check Code），并分析它们的编码和译码原理，突出其逼近香农限的优异性能。此外，本章还将讨论差错控制策略，包括前向纠错（FEC）和自动重传请求（ARQ）等机制，以及它们在不同应用场景下的选择与权衡。 第四章：多址技术与接入方式 为了允许多个用户在同一无线频谱资源上共享，多址技术扮演着至关重要的角色。本章将详细介绍几种主流的多址技术。我们将从最基本的频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）开始，深入分析它们的原理、优缺点以及应用领域。特别地，我们将重点讲解CDMA的扩频原理、伪随机序列的设计及其在提高系统容量和抗干扰能力方面的优势。随后，我们将转向现代移动通信系统中普遍采用的空分多址（SDMA）和正交频分复用（OFDM）结合的多址方式（OFDMA），解析其如何通过空分复用和子载波分配来提升频谱利用率和系统性能。本章将通过图示和对比分析，清晰地展示不同多址技术的演进和融合。 第五章：多天线技术与空间复用 随着无线通信需求的不断增长，利用空间维度来提升系统容量和可靠性已成为关键。本章将全面介绍多天线技术，即MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）系统的理论与应用。我们将从MIMO的基本概念出发，解析其提升数据速率（空间复用）和提高传输可靠性（空间分集）的两种主要机制。我们将深入探讨不同MIMO系统架构，如闭环MIMO和开环MIMO，并分析其在不同信道条件下的性能表现。此外，本章还将介绍波束赋形（Beamforming）技术，讲解其如何通过调整天线阵列的信号相位来将能量集中在特定方向，从而提高信号的接收强度和降低对其他用户的干扰。最后，我们还将触及一些更前沿的多天线技术，例如大规模MIMO（Massive MIMO）及其在未来5G和6G通信中的潜力。 第六章：无线网络架构与协议栈 本书不仅关注信号和链路层的技术，还将目光投向更高层次的无线网络架构。本章将介绍不同无线通信系统的整体架构，包括移动通信（如2G、3G、4G、5G）和无线局域网（如Wi-Fi）等。我们将详细解析它们的网络组成，如基站、核心网、用户终端等，以及它们之间的数据传输流程。此外，本章还将深入探讨无线通信的协议栈，从物理层到应用层，重点分析在无线环境下特有的协议设计挑战和解决方案。例如，我们将讨论MAC层协议的设计，如何解决信道接入、冲突避免和资源调度等问题。通过对不同无线网络架构和协议栈的梳理，读者将能更全面地理解无线通信系统是如何协同工作的。 第七章：现代无线通信系统实例分析 为了将理论知识与实际应用相结合，本章将选取几个具有代表性的现代无线通信系统进行深入分析。我们将以4G LTE和5G NR为例，详细介绍它们的关键技术特征，如OFDM、OFDMA、MIMO、波束赋形、网络切片等，并分析它们在性能提升、业务支持和部署策略上的创新。我们还会探讨Wi-Fi技术的发展，从802.11n到最新的802.11ax（Wi-Fi 6），分析其在提升吞吐量、降低延迟和提高网络效率方面的演进。此外，本章还将简要介绍一些新兴的无线通信技术，如LoRa、NB-IoT等，并分析它们在物联网（IoT）领域的应用潜力。通过这些实例分析，读者将能深刻体会到理论知识如何转化为实际的通信产品和服务。 第八章：无线通信的未来趋势与挑战 技术的进步永无止境，本章将展望无线通信技术的未来发展方向，并探讨其面临的挑战。我们将讨论6G通信的愿景，包括超高带宽、超低时延、海量连接和人工智能集成等。此外，还将探讨智能无线通信、边缘计算、区块链在无线通信中的应用，以及对安全、隐私和频谱效率等方面的进一步思考。我们还将分析当前无线通信面临的一些关键挑战，例如频谱资源日益紧张、能耗问题、新技术标准制定的复杂性以及日益增长的网络安全威胁。本章旨在激发读者的思考，鼓励他们关注并参与到无线通信技术的未来发展中。 总结： 《无线电通信系统：理论与实践》并非一本操作手册，而是一部引领读者探索无线电通信宏伟世界的导论。我们力求以清晰的逻辑、严谨的论证和丰富的案例，帮助读者构建扎实的理论基础，理解核心技术原理，并窥见行业的发展前沿。本书适合对无线电通信领域感兴趣的工程师、研究人员、高等院校师生以及任何希望深入了解这项改变我们生活技术的人士。通过阅读本书，您将能够更深刻地理解我们周围无处不在的无线信号，以及支撑这些信号传输的精妙技术。

评分☆☆☆☆☆

这次收到这本书，简直是枯木逢春！最近一直在研究一些更深层次的通信信号处理技术，比如MIMO系统的空时编码，还有OFDM系统中各种复杂的信道估计和均衡算法。我之前看的几本教材，虽然基础扎实，但在这些前沿应用方面讲得实在太笼统了，很多细节和关键参数的选取都含糊不清，让我摸不着头脑。尤其是在实际操作中，很多理论公式和算法要转化为可执行的代码，需要非常精细的步骤和大量的调试。这本书的出版，正好填补了我在这方面的知识空白。我特别期待它能深入剖析现代通信系统中的关键技术，比如5G NR中的波束成形技术，低时延高可靠通信（uRLLC）的关键技术实现，以及边缘计算在通信网络中的融合应用。如果这本书能在理论推导的基础上，给出清晰的实现思路和一些代码示例，那对我来说简直是如虎添翼。我希望它不仅仅是理论的堆砌，而是能真正指导我如何去理解和实践这些复杂的通信原理，比如对于某种编码方式，它能详细解释其编码原理、解码过程，以及在噪声环境下性能的表现，甚至能给出不同参数下的仿真结果对比，这对我进行系统设计和性能优化有着至关重要的意义。

评分☆☆☆☆☆

我一直在关注通信技术的最新发展，特别是关于下一代移动通信（如6G）的研究进展。虽然目前6G的很多技术还在概念和理论阶段，但我希望通过学习，能够对未来的通信网络有一个初步的了解，并为未来的研究方向做准备。这本书如果能介绍一些6G的潜在关键技术，比如太赫兹通信、可见光通信、人工智能在通信中的应用、通信感知一体化等，我会非常感兴趣。我希望它能够不仅仅是罗列这些技术名称，而是能深入剖析其基本原理、面临的挑战以及潜在的应用场景。例如，对于太赫兹通信，我希望看到其频谱特性、传播损耗、天线设计等方面的分析，以及在超高速数据传输、高精度感知等方面的应用前景。对于AI在通信中的应用，我希望看到如何利用机器学习来优化信道编码、调制解调、波束成形等环节，以及如何构建智能化的通信网络。如果书中能包含一些前瞻性的研究方向和开放性问题，那将更能激发我的研究兴趣。

评分☆☆☆☆☆

对于通信工程专业的学生而言，扎实的实验操作能力是至关重要的。我之前参加过的几次通信原理实验，虽然也操作过一些示波器、信号发生器等仪器，但对于实验的设计、数据的采集、结果的分析，总觉得不够系统和深入。我希望这本书能够提供一套完整、详细的实验指导，涵盖通信系统的各个关键环节。例如，能够指导学生完成模拟信号的调制解调实验，数字信号的编码、解码、调制、解调实验，以及信道传输特性的测量等。我尤其希望书中能够给出实验电路的设计图，详细的实验步骤，以及如何利用仪器设备进行精确的测量。更重要的是，我希望它能教授如何对实验数据进行科学的分析，如何绘制出有说服力的性能曲线图，如何分析实验结果与理论预测之间的差异，并找到产生差异的原因。如果书中能包含一些高级实验，例如OFDM系统的仿真和实现，或者移动通信中信道衰落特性的测量，那对我提升实际动手能力将大有裨益。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，我希望它能更侧重于通信系统的整体设计和优化。我最近在负责一个物联网项目的通信模块设计，需要兼顾功耗、速率、连接数和成本等多个方面。虽然我掌握了基本的OFDM、LoRa等通信技术，但在实际系统集成和参数调优时，常常会遇到各种权衡取舍的问题。这本书如果能提供一些关于通信系统整体架构设计的思路，比如如何根据应用场景选择合适的通信协议（如Zigbee, NB-IoT, LoRaWAN），以及如何进行链路预算分析，计算通信距离和覆盖范围，那对我将非常有价值。我特别希望书中能够详细介绍不同通信技术在功耗、速率、抗干扰能力等方面的优劣势对比，并且给出如何在实际项目中进行选择和配置的指导。如果能包含一些关于天线设计、射频前端选择、功耗管理策略等方面的介绍，那就更完美了。比如，针对物联网通信，如何优化节点的设计以实现超低功耗，如何在复杂的电磁环境下保证通信的可靠性，以及如何设计高效的数据传输协议来降低时延和提高吞吐量，这些都是我迫切想了解的内容。

评分☆☆☆☆☆

我一直对通信系统中的信息论部分非常感兴趣，特别是信息传输的极限以及信道容量的计算。虽然很多经典教材都提到了香农公式，但在实际应用中，如何根据不同的信道模型（比如AWGN信道、衰落信道）来计算和理解信道容量，以及如何设计出接近容量的编码和调制方案，一直是我的一个难点。我希望这本书能够在这方面提供更详尽的阐述，比如详细讲解各种信道模型下的容量计算方法，并且深入分析不同调制方式（如QPSK, 16QAM, 64QAM等）在不同信噪比下的误码率性能。如果书中能包含一些关于纠错编码（如LDPC码、Turbo码）的详细介绍，解释它们的编码原理、译码算法，以及它们如何帮助我们接近香农极限，那我将会非常欣喜。例如，对于LDPC码，我希望能够看到其稀疏矩阵的构造、校验矩阵的生成，以及BP译码算法的具体步骤，最好还能有相应的仿真案例，展示其在低信噪比下的强大纠错能力。此外，对于信息论中的一些高级概念，例如多用户MIMO中的容量分析，或者信息论在安全通信中的应用（如物理层安全），我也非常期待书中能有涉及，这样能拓宽我的研究视野。