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☆☆☆☆☆

出版者:电子工业出版社

作者:张力

出品人:

页数:292

译者:

出版时间:2016-9-1

价格:69

装帧:平装

isbn号码:9787121298561

丛书系列:

图书标签:

通信
matlab技巧
信号处理
通信
技术
之美
网络
智能
未来
互联
创新
基础
科学

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具体描述

与很多技术类书籍不同的是，《通信之美》不是简单地罗列知识点和代码，而是以专题的形式，由浅入深地讲解通信和信号处理相关的专业知识。《通信之美》在深入浅出的基础上，也力求保持数学的严谨性，带领读者一路探究通信原理中那些不为人知的奥秘，从而让读者体验到理论联系实际的畅快。

《通信之美》分为两部分：理论篇和实战篇。其中理论篇讲述了通信和信号处理相关的特定知识点，并附上一些高质量代码。实战篇则以MATLAB 为平台，介绍了如何在通信系统仿真的过程中充分利用MATLAB 进行高效编程、并行计算，以及进行MATLAB 与C、C++的混合编程。

《通信之美》的大部分内容都是密切围绕系统设计中要解决的技术问题而展开的。无论是用于自我提升技术水平和拓展视野，还是用于具体指导系统设计，《通信之美》都是非常值得研读的精品。《通信之美》可作为通信和信号处理相关专业的本科生及研究生的教辅书，也可作为从业技术人员的参考资料。

《通信之美：连接世界的无形纽带》这是一本深入探讨通信技术演进历程、内在原理及其对人类社会产生深远影响的著作。本书并非聚焦于某一部具体的通信设备或某一特定通信协议的枯燥技术手册，而是将目光投向更宏观的视角，去揭示通信背后蕴含的智慧、创新以及它如何悄无声息地编织起现代世界的脉络。第一篇：文明的低语——通信的起源与早期探索我们将一同回溯人类最早的通信方式。从远古时期烽火狼烟的传递，到信鸽划破长空的使命，再到邮驿系统日夜兼程的奔波，人类从未停止过对“连接”的渴望。本篇将细致描绘这些早期通信手段的局限与伟大之处，探讨它们在信息传播、社会组织、文化交流等方面所扮演的关键角色。我们会了解到，即使在技术尚显简陋的时代，人类也已经展现出了非凡的创造力，用最原始的工具搭建起跨越时空的信息桥梁。早期信号系统：探索火、烟、鼓、号角等信号的传播原理、编码方式以及其在军事、宗教、社会活动中的应用。文字与书写：考察文字的诞生如何彻底改变信息的记录与传播方式，从甲骨文到羊皮卷，每一笔都承载着文明的重量。信使与驿站：描绘古代信使穿越山川河流的艰辛，以及驿站系统如何构建起早期国家的通信网络。印刷术的革命：分析印刷术的出现如何打破信息垄断，加速知识的传播，催生思想的解放。第二篇：电波的觉醒——开启现代通信的大门工业革命的浪潮席卷而来，科学的进步为通信带来了翻天覆地的变化。本篇将带领读者走进电磁波的奇妙世界，了解电报、电话、无线电等划时代的发明是如何诞生的。我们将深入浅出地解析这些技术背后的基本原理，比如如何将声音转化为电信号，又如何利用电磁波进行远距离传输。本书将重点阐述这些技术如何打破地域限制，以前所未有的速度和广度连接起世界各地的人们，极大地促进了商业、新闻、个人交流的发展。电磁波的发现与应用：讲述麦克斯韦电磁场理论如何奠定无线通信的理论基础，以及赫兹如何首次成功接收并发送电磁波。电报的时代：剖析莫尔斯电码的简洁与高效，以及电报网络如何在战争、商业和新闻报道中发挥巨大作用。电话的诞生：探索贝尔如何克服重重困难发明电话，以及它如何为人们提供即时、直接的语音交流体验。无线电的黎明：讲述马可尼如何将无线电技术应用于实际，实现无须电缆的通信，并引发了信息传播的又一次革命。第三篇：信息的洪流——构建数字世界的基石进入20世纪，通信技术以前所未有的速度迈向数字化。本篇将聚焦于数字通信的核心概念，如采样、量化、编码等，并探讨它们如何在信号的准确性和效率之间取得平衡。我们将深入了解诸如调制解调、多路复用、纠错编码等关键技术，它们是如何让有限的通信资源承载海量信息的。同时，本书也将介绍早期数字通信系统，如调制解调器，以及它们如何为后来的互联网奠定基础。数字化的魅力：解释模拟信号与数字信号的区别，以及数字化为何能提高通信的可靠性和灵活性。编码与解码的艺术：探讨信息如何被转化为数字信号进行传输，以及接收端如何将其还原。数据传输的效率：介绍多路复用技术，如频分复用、时分复用，如何在一个信道上传输多路信号。信号的可靠性：讲解纠错编码技术，如海明码，如何检测和修正传输过程中的错误。第四篇：互联的星辰——互联网与移动通信的崛起互联网和移动通信无疑是现代通信史上最璀璨的两颗明星。本篇将深入分析互联网如何通过TCP/IP协议栈连接起全球的计算机，构建起一个庞大的信息网络。我们将探讨路由、交换、域名解析等关键机制，以及万维网（WWW）如何使信息触手可及。随后，我们将聚焦移动通信，从第一代到第五代（5G），详细阐述蜂窝网络技术、多址接入方式、频谱分配等核心概念，以及它们如何让我们摆脱线缆束缚，随时随地保持联系。互联网的架构：深入解析TCP/IP协议栈的设计思想，以及它如何成为连接全球的通用语言。路由与交换的智慧：描绘数据包如何在复杂的网络中找到最优路径，实现信息的快速传递。万维网的便捷：探讨HTML、HTTP等标准如何构建起易于访问和浏览的网页内容。蜂窝网络的演进：从模拟语音到高速数据，分析不同代际移动通信技术的突破与进步。无线接入的奥秘：讲解Wi-Fi、蓝牙等无线技术如何为设备提供本地连接。第五篇：通信的未来——智慧连接与无限可能展望未来，通信技术正朝着更加智能、泛在、高效的方向发展。本篇将探讨5G及其后继技术（如6G）将带来的革命性变化，包括超低延迟、海量连接、高带宽等特性，以及它们将如何赋能物联网、自动驾驶、远程医疗、虚拟现实等新兴领域。本书还将触及人工智能在通信领域的应用，如智能调度、故障预测、网络优化等，以及量子通信可能带来的信息安全新纪元。我们还将思考通信技术发展所带来的社会伦理、隐私保护以及数字鸿沟等问题，引导读者思考通信的未来走向。 6G的愿景：探讨太赫兹通信、人工智能驱动的网络等前沿技术。物联网的连接：分析海量设备如何通过通信技术实现智能化协同。智能网络的进化：展望AI如何重塑通信网络的规划、管理和运营。信息安全的挑战与机遇：探讨后量子密码学、区块链等技术在通信安全中的作用。通信伦理与社会责任：反思通信技术发展带来的社会影响，并探讨可持续发展的路径。《通信之美》旨在为所有对信息传播、技术创新以及世界连接方式感兴趣的读者提供一个全面而深刻的视角。它不是冰冷的公式和晦涩的代码堆砌，而是对人类智慧结晶的赞颂，是对连接力量的深情礼赞，是对塑造我们现代生活方式的无形纽带的细致解读。本书将带领你踏上一段跨越时空的旅程，去感受通信技术从原始的呼唤到如今遍及每个角落的脉动，去理解正是这些无形而强大的纽带，才构筑起了我们丰富多彩、瞬息万变的现代世界。

作者简介

张力，现就职于浙江大华技术股份有限公司，任通信算法工程师，分别于2010年和2013年取得电子科技大学学士和硕士学位。曾作为核心成员参与了多个OFDM定制通信系统的设计及整个系统的MATLAB建模，对OFDM技术和信道编码有着非常深刻的理解。

目录信息

理论篇
第1 章线性时不变——通信系统的基石 2
1.1 LTI 系统 3
1.2 非LTI 系统存在的意义 7
1.2.1 时变系统的MATLAB 仿真 9
1.2.2 非线性系统的MATLAB 仿真 12
1.3 总结 13
1.4 参考程序 14
第2 章五花八门的通信标准 15
2.1 有线通信 16
2.1.1 xDSL 16
2.1.2 IEEE 802.3（Ethernet） 17
2.1.3 HomePlug .18
2.2 无线通信 20
2.2.1 蜂窝通信 20
2.2.2 IEEE 802.11（Wi-Fi） .27
第3 章为什么通信标准中不采用单边带调制 30
3.1 SSB 调制的原理 .31
3.2 采用SSB 调制的前提条件 .32
3.3 发散思维（一）——ASK+SSB 模式可行吗 37
3.4 发散思维（二）——三维QAM 可行吗 39
第4 章被误解的最大似然——算法与准则的区别和联系 41
4.1 穷举法 42
4.2 优化算法（一） .44
4.3 优化算法（二） .59
4.4 对三种算法复杂度的比较 66
4.5 原来ML 可以不复杂 71
4.6 发散思维（一）——硬件设计 71
4.7 发散思维（二）——软解调 73
4.8 参考程序 74
第5 章定点仿真——定点方案未必为真 75
5.1 问题所在 76
5.2 解决方案 77
5.3 博弈：绝不溢出vs 很小可能溢出 78
5.3.1 做不到 .78
5.3.2 没必要 .78
5.3.3 折中——产业界永恒不变的主题 79
5.4 建模误差——让定点方案误入歧途 79
5.5 答在之后：你选择好了么 82
5.6 参考程序 82
第6 章信噪比中的玄机——Eb/N0、Es/N0 和S/N 三者的关系 83
6.1 Eb/N0 与Es/N0 的单位 84
6.2 Eb/N0 与Es/N0 的关系 84
6.3 Es/N0 与S/N 的关系 85
6.3.1 复基带信号通过AWGN 86
6.3.2 过采样的信号通过AWGN 91
6.3.3 实带通信号通过AWGN 94
6.3.4 AWGN 模块对实基带信号的处理 97
6.4 加入所有因素的仿真 100
6.5 参考程序 105
第7 章 OFDM技术如何抵抗多径衰落 106
7.1 理想定时同步情况下的推导 .109
7.2 定时同步不准造成的影响 115
7.2.1 向前偏差1 个采样点 .115
7.2.2 向前偏差n0 个采样点 116
7.3 参考程序 117
第8 章当概率遇上复数时 119
8.1 对AWGN 进行DFT 之后的统计分析 119
8.2 从随机信号到随机变量 127
8.3 发散思维——量子概率 127
8.4 参考程序 128
第9 章深入浅出线性分组码 129
9.1 线性分组码的概念 131
9.2 生成矩阵的基本特性 132
9.3 校验矩阵的基本特性 133
9.4 参考程序 139
第10 章熟悉又陌生的信道容量与香农限 140
10.1 信道容量 141
10.1.1 AWGN 波形信道 .141
10.1.2 BSC 信道 142
10.1.3 BI-AWGN 信道 145
10.2 香农限 146
10.2.1 码率和误比特率都趋于0 时的香农限 147
10.2.2 非零码率、误比特率为0 时的香农限 152
10.2.3 非零码率、非零误比特率下的香农限 156
10.2.4 码长对香农限的影响 158
10.2.5 码的类别对香农限的影响 .161
10.3 参考程序 162
实战篇
第11 章 MATLAB 高效编程 164
11.1 何为好程序 164
11.2 利用profile 评估运行时间 166
11.3 预分配内存 167
11.4 列优先准则 169
11.5 向量化编程vs 循环加速 .174
11.6 使用稀疏矩阵 .186
11.7 选择恰当的数据类型 186
11.8 选择恰当的函数类型 189
11.9 可提高开发效率的函数 190
11.9.1 arrayfun 和cellfun 函数 .190
11.9.2 bsxfun 函数 193
11.10 参考程序 194
第12 章 MATLAB 并行编程——parfor 并行结构 195
12.1 为什么要仿真 .195
12.2 并行问题的由来——从抛硬币说起 196
12.3 能够并行运行的条件 197
12.4 MATLAB 并行池的打开与关闭 198
12.5 MATLAB 并行工作的原理 .198
12.6 在MATLAB 中编写并行程序 .200
12.7 parfor 循环中的变量类型 201
12.7.1 循环变量 202
12.7.2 分段变量 203
12.7.3 广播变量 208
12.7.4 临时变量 208
12.8 简约操作与简约变量 209
12.8.1 MATLAB built-in 简约操作规范 .212
12.8.2 用户自定义的简约操作规范 213
12.9 并行编程之优化 .221
12.10 并行编程之调试 223
12.11 其他MATLAB 并行编程 226
12.12 参考程序 226
第13 章 MATLAB 与C、C++混合编程——MEX 文件 228
13.1 MATLAB 编译器的安装及设置 229
13.2 MATLAB 中调用MEX 文件的实例 230
13.3 MEX 文件结构说明 234
13.4 编译MEX 文件的常用选项 235
13.5 MATLAB 与C、C++的接口数据类型 236
13.6 创建MATLAB 矩阵mxArray 的mx 函数 239
13.7 对MATLAB 矩阵mxArray 的读写操作 241
13.8 对mxArray 矩阵维数的操作 243
13.9 对mxArray 矩阵索引号的操作 245
13.10 运行结果分析 246
13.11 C、C++语言，快者恒快吗 247
13.12 MEX 文件的调试 249
13.13 参考程序 251
附录A 星座映射归一化系数的计算 252
附录B 带通随机信号的功率谱密度 256
附录C OFDM峰值的分布特性 258
C.1 取得最大值的概率 258
C.2 OFDM 符号PAPR 特性 262
附录D 802.11ac 中LDPC 码的校验矩阵 265
附录E 不同类型信道的信道容量 270
E.1 AWGN 波形信道 272
E.2 BSC 信道 .275
E.3 BI-AWGN 信道 .275
参考文献 .278
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

这本书是很少见的通信读物，跟传统的通信教材或者参考资料有很多不同的地方。本文从理论和实战两个部分详细的介绍了通信当中使用的一些准则定理，通信知识以及Matlab技巧等。作者洋洋洒洒，讨论的范围很广，从LSI，通信协议，香浓定理，定点话，信噪比，到Matlab技巧，本书主要...

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

**评价四：** 作为一名已经对通信理论有一定了解的学生，我一直在寻找能够拓宽我视野、深化我对学科理解的书籍。《通信之美》的出现，无疑是我的一个惊喜。我喜欢作者在阐述技术原理时，能够巧妙地融入历史故事和人文情怀，让原本枯燥的公式和定理变得鲜活起来。比如，书中对摩尔斯电码的起源和传播的描写，就让我深刻体会到早期通信的艰辛与伟大。同时，作者对于未来通信技术，如5G、6G以及人工智能在通信领域的应用，也进行了前瞻性的展望，这让我对未来的学习和研究方向有了更清晰的认识。这本书的结构设计也很合理，从基础概念到前沿技术，层层递进，逻辑清晰。我最欣赏的是，作者并没有回避通信发展过程中可能存在的挑战和争议，而是以一种辩证的眼光去分析，这让我能够形成更全面、更批判性的思维。这本书无疑是我通信学习道路上的一个重要里程碑。

评分☆☆☆☆☆

**评价一：** 这本书我拿在手里，有一种沉甸甸的满足感。封面的设计很吸引人，那种低饱和度的蓝色，加上烫金的“通信之美”几个字，透着一股子沉静却又充满力量的智慧。我最近刚开始接触通信这个领域，感觉很多理论知识都像是一堆冰冷的公式和晦涩的概念，读起来有点吃力。所以当我在书店看到这本书时，立刻就被它所传递的“美”的感觉打动了。我隐隐期待，这本书或许能为我揭开通信神秘面纱的另一面，让我看到隐藏在那些复杂技术背后的逻辑之美、创造之美，甚至是人文之美。我希望它能用一种更容易被理解、更具启发性的方式，来讲述通信是如何一点一滴地改变我们世界的。我想要了解那些看似寻常的信号是如何跨越时空，将信息传递到我们手中，背后有哪些精巧的设计和不懈的努力。我希望这本书能点亮我学习通信的道路，让我不再只是机械地记忆，而是能真正感受到这个学科的魅力所在，从而激发起更深层次的学习兴趣和探索欲望。

评分☆☆☆☆☆

**评价五：** 我是一个对生活充满好奇，喜欢从各种事物中发现乐趣的人。我平时很少接触与技术相关的书籍，总觉得那些东西离我的生活太远。《通信之美》这本书，是我在一次偶然的机会下看到的，仅仅是书名就吸引了我。我当时想，通信这么日常的东西，怎么会有“美”呢？抱着这样的疑问，我开始阅读。读着读着，我发现自己完全被吸引住了。书中没有那些让我头晕的专业术语，而是用非常生活化的例子，告诉我我们每天使用的手机、网络，背后隐藏着怎样的奇妙原理。我特别喜欢书中关于信号传播的那些描述，仿佛能看到那些看不见的波在空中飞舞，将我们的声音和信息带到远方。作者的文字非常细腻，让我感受到通信不仅仅是冷冰冰的技术，更是一种连接人与人、连接世界的力量。这本书让我明白了，原来我们习以为常的现代生活，背后是如此多的智慧和努力，通信之美，原来就藏在我们的指尖，藏在每一次的通话，每一次的浏览之中。

评分☆☆☆☆☆

**评价二：** 我是一个对技术充满好奇但又有些畏难情绪的普通读者。当朋友推荐《通信之美》给我时，我起初有些犹豫，担心里面的内容会太过专业，我这种“小白”根本看不懂。但是，翻开第一页，那种担心就消散了大半。作者的文字非常流畅，带着一种娓娓道来的叙事感，仿佛在讲述一个古老又充满活力的故事。我特别喜欢书中那些生动的比喻，将那些抽象的原理解释得通俗易懂，让我这个非科班出身的人也能窥见通信的巧妙之处。让我印象深刻的是，书中并没有一味地堆砌专业术语，而是更侧重于讲解通信发展历程中的关键节点，以及那些伟大的发明家和科学家们是如何突破重重困难，最终实现技术上的飞跃的。这让我觉得，通信不仅仅是科学，更是一场人类智慧的接力赛，充满了探索、创新和对未知的不懈追求。我甚至能感受到作者在字里行间流露出的对通信事业的热爱，这种热情也感染了我，让我对通信产生了前所未有的好感。

评分☆☆☆☆☆

**评价三：** 我曾从事过与信息传输相关的工作，虽然不是核心技术研发，但对于数据传输的稳定性、效率以及安全性有着切身的体会。《通信之美》这本书，我是在一次行业交流会上偶然听说的。当时，有人提到这本书能够从一个全新的视角解读通信，让我产生了浓厚的兴趣。读完之后，我不得不说，它确实给了我很大的启发。书中对于一些通信技术原理的阐述，虽然我之前有所接触，但作者的解读方式更加深刻，让我能够跳出日常工作的局限，从更宏观、更哲学的层面去思考通信的意义。我尤其赞赏书中对于通信伦理和未来发展趋势的探讨，这不仅是技术层面的延伸，更是对人类社会未来形态的思考。它让我意识到，通信之美，并不仅仅在于技术本身的高效与精准，更在于它如何连接世界，如何构建更美好的生活，以及如何推动人类文明的进步。这本书让我重新审视了自己所处的行业，也激发了我对更深层次技术钻研的渴望。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

书中的matlab的使用小技巧还挺实用的。

评分☆☆☆☆☆

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