通訊係統原理(第三版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李肇嚴 

圖書標籤:

• 通信原理
• 通信係統
• 信號處理
• 調製解調
• 信息論
• 無綫通信
• 數字通信
• 模擬通信
• 第三版
• 教材

深入探索現代信息傳輸的基石與前沿 《現代通信原理與技術：從基礎到5G/6G》 圖書簡介 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且與時俱進的視角，剖析當代信息通信係統的核心理論基礎、關鍵技術實現以及麵嚮未來的發展趨勢。我們聚焦於構建、分析和優化復雜通信網絡所必需的數學工具和工程實踐，確保讀者不僅理解“為什麼”，更能掌握“如何做”。本書嚴格避開對特定教材內容的直接引用或重復，而是構建一個獨立、廣闊的技術視野。 第一部分：信息與信道的數學建模 本部分奠定瞭整個通信係統分析的理論基石。我們首先從信息論的視角齣發，深入探討瞭信息的度量、熵、互信息以及信道容量的極限——香農定理的深刻含義與實際應用。這不僅是理解數據壓縮和糾錯的基礎，更是衡量任何通信係統性能上限的標尺。 隨後，我們將重點轉嚮信號的錶示和處理。這包括對連續時間信號和離散時間信號的深入分析，傅裏葉變換、拉普拉斯變換在係統分析中的核心作用。在此基礎上，我們詳細闡述瞭隨機過程理論在通信中的必要性，如高斯過程、平穩過程的統計特性，以及如何利用這些工具來描述和分析噪聲（如加性高斯白噪聲AWGN）對信號傳輸的乾擾。 第二部分：基帶傳輸與數字調製技術 數字通信是現代信息社會的支柱。本章深入剖析瞭基帶信號的成型與限製，重點討論瞭采樣、量化和編碼，為數字信號的有效傳輸做準備。我們詳細比較和分析瞭不同時域均衡技術（如維特比判決、迫襲均衡）的性能和復雜度。 在無帶通調製的範疇內，本書對數字調製技術進行瞭詳盡的梳理和比較。從早期的二進製和M進製脈衝幅度調製（PAM），到更高效的正交幅度調製（QAM）和頻移鍵控（FSK），我們不僅講解瞭星座圖的幾何意義，更側重於在有限信噪比條件下，不同調製方案的誤碼率（BER）性能分析，並引入瞭香農極限附近的具體實現技術。 第三部分：復雜信道下的高效傳輸——多址與多載波 隨著用戶數量的激增，如何高效利用有限的頻譜資源成為核心挑戰。本部分聚焦於現代通信係統的兩大核心突破：多址接入技術和多載波技術。 多址接入（Multiple Access）： 我們係統地分析瞭頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）的原理、優缺點及演進曆程。重點關注正交頻分多址（OFDMA）的構建機製，特彆是其如何有效對抗頻率選擇性衰落，並成為4G LTE等係統的主流技術。對於用戶間乾擾（UII）的抑製和功率分配策略，我們也進行瞭細緻的探討。 多載波通信（Multi-Carrier）： 正交頻分復用（OFDM）是現代高速數據傳輸的基石。本書詳細拆解瞭OFDM的收發機結構，包括循環前綴（CP）的引入目的、IFFT/FFT在實現中的關鍵作用，以及如何通過子載波的靈活分配實現靈活的帶寬適應性。同時，我們也討論瞭OFDM在實際信道中麵臨的挑戰，如對定時偏移和頻率偏移的敏感性，以及相應的同步和均衡解決方案。 第四部分：信道編碼與糾錯理論 傳輸的可靠性依賴於有效的糾錯機製。本書不滿足於僅介紹基礎的綫性分組碼，而是深入探討瞭現代高性能信道編碼的架構。這包括瞭： 代數編碼： 對BCH碼和裏德-所羅門（RS）碼的結構和解碼算法（如Berlekamp-Massey算法）進行深入分析，這些是存儲和廣播係統中的關鍵技術。 圖論與迭代譯碼： 重點解析瞭Turbo碼和低密度奇偶校驗碼（LDPC）的革命性突破。我們詳細闡述瞭Turbo碼的並聯/串聯結構、對數似然比（LLR）的計算，以及LDPC碼的因子圖錶示和高性能的BP（Belief Propagation）譯碼過程。這部分內容直接關係到當前5G/6G係統中對極低誤碼率的要求。 第五部分：無綫信道建模與傳播特性 無綫通信的復雜性主要來源於不可預測的傳播環境。本部分緻力於提供精確的無綫信道描述工具。從電磁波的基本傳播理論齣發，我們討論瞭路徑損耗、陰影衰落（Shadowing）和多徑效應（Multipath Effect）。 本書詳細介紹瞭瑞利（Rayleigh）和萊斯（Rician）衰落模型，並解釋瞭它們在不同環境（如城市、室內）下的適用性。關鍵在於，我們深入分析瞭多徑效應導緻的符號間乾擾（ISI），並探討瞭如何通過接收端技術（如分集技術、信道估計與均衡）來減輕這些不利影響，從而提高係統的整體魯棒性。 第六部分：麵嚮未來的通信係統架構 最後，本書將視野投嚮瞭下一代通信技術，著重分析瞭為應對超高數據速率、超低延遲和海量連接需求而引入的關鍵技術。 大規模MIMO（Massive MIMO）： 我們詳細闡述瞭大規模天綫陣列如何通過波束賦形（Beamforming）技術，在空間維度上復用信道資源，實現頻譜效率的飛躍。這包括瞭基於信道狀態信息（CSI）的預編碼設計和優化的信道互易性利用。 毫米波（mmWave）通信： 討論瞭超高頻段帶來的機遇（寬帶寬）和挑戰（高路徑損耗、嚴格的視距要求），以及如何通過高增益天綫和混閤波束賦形技術來剋服傳播障礙。 網絡化與軟件定義： 最後，我們探討瞭軟件定義網絡（SDN）和網絡功能虛擬化（NFV）在通信網絡架構中的應用，強調瞭未來通信係統嚮智能化、可重構化發展的方嚮。 本書的編寫風格力求嚴謹的數學推導與清晰的工程直覺相結閤，通過大量的圖錶和案例分析，幫助讀者構建起一座堅實的、貫穿經典理論至前沿實現的知識橋梁。

评分☆☆☆☆☆

這本《通訊係統原理（第三版）》，拿到書的時候，光看封麵設計和排版，就覺得是經典教材的風格。作者在內容編排上花瞭心思，從基礎的訊號與係統、隨機過程，一路講到現代通訊的數位調變與通道編碼，條理非常清晰。不過，對於完全沒有基礎的新手來說，開頭的數學推導可能會稍微有點吃力，畢竟通訊的世界本來就離不開嚴謹的數學基礎。我記得我第一次讀到對數機率密度函數那塊時，就得花點時間反覆咀嚼纔能真正體會它的物理意義。但這也是好教材的證明，它不會為瞭遷就初學者而犧牲學術的深度。舉例來說，書裡關於傅立葉分析和拉氏轉換在通訊中的應用，講解得非常透徹，圖文並茂，讓我對頻域和時域之間的轉換有瞭更深刻的認識。這種紮實的基礎，對於未來想往射頻電路或者更進階的無線通訊領域發展的學生來說，絕對是不可或缺的墊腳石。雖然有些章節的習題解答需要自己多下點功夫去驗證，但正是這種「逼迫」你去動手算的過程，纔真正鞏固瞭知識。總之，對於想打好紮實底子的大學生或研究生，這本絕對是書架上不能缺少的工具書。

评分☆☆☆☆☆

從一個實際操作者的角度來看，這本《通訊係統原理（第三版）》的優點在於其廣度與深度之間的平衡拿捏得恰到好處。它幾乎涵蓋瞭傳統通訊係統所需的所有關鍵模組：從訊號的帶寬限製到功率譜密度的計算，從類比調變的基礎到數位調變的性能評估，再到通道編碼中的基礎循環碼和捲積碼的結構。尤其是它在講解通道編碼時，對於視距傳播（Line-of-Sight）和非視距傳播（Multipath）的差異化分析，讓讀者意識到理論模型在現實環境中會如何被扭麯。不過，如果讀者是偏嚮於「嵌入式係統」或「即時通訊」的開發者，可能會覺得書中對於通訊協定棧（Protocol Stack）的描述相對較少，它更專注於物理層（Layer 1）的技術細節。如果你是電子係、電機係學生，想在期末考前快速抓住通訊係統的全貌，這本書的章節結構非常適閤做快速的複習與索引；如果你是想進行學術研究，它則提供瞭必要的理論參照點。總結來說，它是一部紮實、可靠，並且能夠引導讀者思考通訊本質的優秀著作，儘管在某些新興領域的覆蓋麵上可以再加強，但作為基礎理論的奠基石，無可取代。

评分☆☆☆☆☆

老實講，這本第三版的《通訊係統原理》，相較於前幾版，改動幅度是蠻明顯的，尤其是在當代通訊技術的融閤上，看得齣編者與時俱進的努力。我特別欣賞它在講解雜訊對係統性能影響的那幾個章節，它並沒有停留在傳統的香農定理的框架內打轉，而是很細膩地探討瞭當我們從類比走嚮數位後，量化雜訊和乾擾是如何交織在一起，共同決定最終的位元錯誤率（BER）。書中對於MPSK和MQAM等數位調變技術的闡述，配上的星座圖分析，簡潔卻極富洞察力，讓人一眼就能看齣不同調變方式在抗噪性和頻譜效率之間的權衡取捨。然而，有一點小小的遺憾，就是對於最新的5G或Wi-Fi 6E中常見的一些複雜多天線（MIMO）係統的介紹，可能略嫌蜻蜓點水。當然，一本教科書很難麵麵俱到，但既然是第三版，期待能在這些前沿應用上再多著墨一些，或許可以增加一些現代軟體工具（如MATLAB或Python）的模擬範例，讓讀者能更直觀地看到理論如何轉化為實際的通訊鏈路性能。這能幫助我們更好地銜接實驗室與業界的需求。

评分☆☆☆☆☆

閱讀這本教材的體驗，就像是跟著一位經驗豐富的工程師在實地考察一座通訊基地颱的架構。它不僅僅是告訴你公式是什麼，更重要的是解釋「為什麼」要這麼設計。像是通道效應（Channel Effect）的建模，書裡用瞭很多實用的脈衝響應圖來輔助說明，這對於理解多路徑效應的重要性至關重要。很多同類書籍在講到同步問題時，往往隻拋齣一個複雜的數學模型就帶過瞭，但這裡卻花瞭相當大的篇幅，詳細拆解瞭載波同步和時脈同步的原理，特別是針對非理想通道的補償策略，讓人覺得這本書的實戰價值非常高。我記得我上次在設計一個低速的資料鏈路時，就是迴頭參考瞭書中關於時間提前同步器的部分，纔順利解決瞭時鐘漂移的問題。唯一的吐槽點可能在於，某些較為複雜的證明過程，齣版社如果能提供更清晰的步驟拆解，而不是直接跳躍式的推導，對那些想深究數學細節的讀者來說，會更友善一些。整體來說，這是一本可以「用得著」的書，而不是隻能擺著好看的理論書。

评分☆☆☆☆☆

這本第三版，我認為它最核心的價值在於對「資訊理論」的詮釋，非常到位。作者對於布氏熵（Shannon Entropy）的介紹，不僅僅停留在機率定義層麵，而是深入探討瞭它在通訊係統中作為衡量不確定性和資訊量的基本度量的地位。這種從資訊源頭開始探討的寫法，使得後麵的通道容量、雜訊對資訊的壓縮限製等內容，都有瞭一個堅實的理論基石。對於想深入瞭解通訊係統極限性能的讀者，例如關心如何設計極限接近香農容量的編碼方案，這本書提供的概念工具是十分齊備的。相較於其他偏重硬體實現的書籍，它更偏嚮於「係統思維」的培養。當然，如果要用最嚴苛的標準來檢視，也許在最新的「網路編碼」（Network Coding）或「認知無線電」（Cognitive Radio）這類跨界議題的討論上略嫌保守，畢竟這些是近十年發展起來的領域。不過，對於一本經典的「原理」教材而言，保持核心理論的清晰與完整性，或許比追逐所有最新的熱點更為重要，這一點，作者做得相當齣色，展現瞭大傢風範。