电工技能与实训

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出版时间:2010-2
价格:17.50元
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isbn号码:9787563514663
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  • 电工技能
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具体描述

电工技能与实训,ISBN:9787563514663,作者:姚俊 吴三元

现代通信系统原理与应用 内容概要 本书全面深入地探讨了现代通信系统的基本原理、关键技术和实际应用。全书结构严谨,内容涵盖了从信息论基础到先进的无线通信技术,旨在为读者提供一个扎实、系统的知识体系。 第一部分:通信基础理论 第一章:信息论基础 本章首先回顾了信息科学的起源与发展,重点阐述了信息熵的概念及其在度量不确定性中的核心作用。详细讲解了信源编码定理——香农熵公式,并区分了有损压缩和无损压缩的理论极限。随后,引入了互信息、条件熵等高级概念,用以分析信息传输过程中的依赖关系。本章特别关注了信道容量理论,详细推导了香农-哈特利定理,阐明了在给定噪声水平下信道能够可靠传输的最大速率的物理限制。内容还包括了对离散信道模型和连续信道模型的数学描述,为后续的信道编码奠定理论基础。 第二章:随机过程与噪声理论 通信系统中的信号传输不可避免地会受到随机噪声的干扰。本章系统介绍了随机过程的数学描述,包括随机变量、随机过程的分类(如平稳过程、各态历匀过程)。重点分析了高斯过程、平稳过程的自相关函数和功率谱密度,这是理解系统滤波特性的关键。噪声理论部分深入探讨了常见噪声的类型,如白噪声、带限白噪声和带式噪声。详细讲解了功率谱密度在分析噪声对系统性能影响中的应用,并介绍了如何利用维纳-霍夫不等式设计最优线性滤波器(维纳滤波器),以最小化均方误差,实现对期望信号的最佳估计。 第三章:信号的表示与变换 本章着眼于如何用数学工具有效地分析和处理信号。首先回顾了傅里叶级数和傅里叶变换的基本性质,强调了频谱分析在通信中的重要性。引入了单边带、双边带、残余边带等调制信号的频谱特性。更进一步,探讨了拉普拉斯变换和Z变换,它们在分析连续时间系统和离散时间系统时的等效作用。章节中还详细比较了能量信号和功率信号的定义及其在傅里叶变换中的不同处理方式,为理解调制解调中的功率效率问题做铺垫。 第二部分:模拟调制技术 第四章:幅度调制(AM) 本章详细剖析了幅度调制的原理、产生方法和解调技术。内容涵盖了标准调幅(AM)、双边带调幅(DSB)、单边带调幅(SSB)和残余边带调幅(VSB)。对于每种调制方式,都详细分析了其时域波形、频域频谱结构以及功率效率。在解调部分,重点讲解了包络检波器、相干解调器的工作原理和性能比较,特别是相干解调对载波恢复精度的要求,以及抑制载波(如DSB、SSB)相比于标准AM的频谱优势。 第五章:角度调制(FM与PM) 角度调制,包括调频(FM)和调相(PM),是抗噪声能力优于AM的重要技术。本章从瞬时频率和瞬时相位概念出发,系统推导了FM和PM的数学表达式。详细区分了窄带调频(NBFM)和宽带调频(WBFM)的特性。在性能分析方面,重点论述了载噪比(CNR)的计算,并引入了调频系统中的“斜坡增益”现象。此外,本章深入分析了FM的去加重(De-emphasis)技术,以补偿高频信号的低功率特性,从而在整体上提升抗噪声性能。 第三部分:数字调制与编码 第六章:脉冲编码调制(PCM)与量化 数字通信的起点是模拟信号的数字化。本章首先介绍了采样定理(奈奎斯特-香农采样定理)在保证信息不失真的前提下进行离散化的理论基础。随后,详细阐述了量化过程,区分了均匀量化和非均匀量化(如$mu$-律和A-律),并分析了量化噪声的统计特性。脉冲编码调制(PCM)的原理,包括编码过程中的位数选择对信噪比的影响,被作为本章的核心内容。此外,还涉及了差分脉冲编码调制(DPCM)作为一种更高效的编码方法。 第七章:数字基带传输 本章聚焦于不含载波调制的数字信号在信道中的传输。核心内容是脉冲成形技术,详细介绍了升余弦滤波器(Raised Cosine Filter)的设计准则,用以控制码间串扰(ISI)。深入讨论了最佳基带接收器的构成,即匹配滤波器(Matched Filter)的工作原理及其在噪声背景下实现判决的理论依据。本章还量化分析了奈奎斯特准则在限带信道中实现无ISI传输的条件,并介绍了均衡器的概念及其在补偿信道失真中的作用。 第八章:数字带通调制 数字信号在射频信道中传输需要进行载波调制。本章系统地介绍了主要的数字带通调制技术:振幅键控(ASK)、频率键控(FSK)和相位键控(PSK)。重点剖析了MPSK(如BPSK, QPSK, 8PSK)和MQAM(如16QAM, 64QAM)的星座图、频带效率和抗噪声性能。详细推导了这些调制方式在加性高斯白噪声(AWGN)信道下的误码率(BER)公式,并通过对比分析,阐明了频谱效率与抗噪声性能之间的内在权衡关系。 第四部分:信道编码与多址接入 第九章:信道编码原理 信道编码是提高通信系统可靠性的核心技术,用于对抗随机错误和突发错误。本章首先介绍了线性分组码,包括系统码、校验矩阵的构建、译码过程(如最小汉明距离译码)。随后,深入探讨了卷积码,重点介绍了编码器的结构、约束长度、树状图和维特比(Viterbi)译码算法,这是现代数字通信中最常用的解码技术之一。对于突发错误的防护,本章介绍了交织编码(Interleaving)与循环冗余校验码(CRC)的应用。 第十章:先进编码与扩频技术 本章介绍了几种在现代通信中具有重要地位的高性能编码技术。内容包括Turbo码的迭代译码原理及其优异的性能接近香农极限的能力。此外,还讲解了低密度奇偶校验码(LDPC)的稀疏校验矩阵结构和概率推理译码算法。扩频技术作为一种重要的抗干扰手段,本章详细阐述了直接序列扩频(DSSS)和跳频扩频(FHSS)的原理,分析了它们提高系统抗干扰能力和实现多址接入(CDMA)的机理。 第十一章:多址接入技术 在蜂窝通信和卫星通信中,允许多个用户共享有限的频谱资源至关重要。本章系统比较了主要的移动通信多址接入技术:频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。对于CDMA,重点分析了伪随机码(PN序列)的正交性,以及在多址干扰(MAI)环境下,基于扩频带来的容量提升。此外,还简要介绍了正交频分多址(OFDMA)在宽带系统中的应用优势。 第五部分:现代通信系统实例 第十二章:卫星通信系统 本章以卫星通信为例,串联前述的理论知识。内容包括卫星的轨道分类(GEO、MEO、LEO)及其对系统设计的影响。详细分析了卫星链路预算的建立过程,包括发射功率、天线增益、路径损耗、接收功率的精确计算,以及如何确定系统的接收信噪比。本章还讨论了卫星通信中的关键挑战,如多普勒频移补偿、上行和下行链路的频率复用与干扰抑制。 第十三章:移动通信系统概述 本章将视角转向地面蜂窝移动通信网络。首先回顾了蜂窝系统的基本概念,如频率复用、小区间复用和切换(Handover)机制。详细阐述了第二代(2G,如GSM)和第三代(3G,如WCDMA)系统的关键技术特征,特别是它们在信道接入和资源分配上的区别。最后,简要介绍了第四代(4G LTE)和第五代(5G NR)系统中的核心技术,如OFDM/OFDMA在基带传输中的应用,以及MIMO技术在提升频谱效率方面的巨大贡献。 本书内容深入浅出,理论推导严谨,并结合了大量的工程实例和数学模型,是通信工程、电子信息工程专业学生及相关领域工程技术人员的理想参考书。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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拿到这本书,我第一眼就被其精美的排版和清晰的插图吸引了。书页纸质很好,印刷清晰,图片和图表都色彩鲜艳,细节处理到位,这对于一本技术类的书籍来说,是非常重要的。翻开内容,我发现它在知识点的讲解上,非常有条理。不是那种一股脑把所有东西都堆砌在一起,而是将复杂的电工知识分解成一个个小模块,每个模块都讲解得非常透彻。例如,在讲到交流电和直流电的区别时,书里不仅给出了它们的波形图,还从产生原理、应用领域等方面进行了详细的对比,让我对这两种电的性质有了更清晰的认识。更让我赞赏的是,书中在讲解一些复杂的电路图时,会用多种方式来呈现,比如既有标准的电气符号图,也有更直观的接线图,甚至还会用一些比喻来帮助理解。我尤其喜欢关于各种测量仪器的介绍,特别是万用表的讲解,书里几乎把市面上常见的万用表型号和功能都介绍了一遍,并配以大量的实际操作图示,让我学会了如何正确地选择量程、如何读数、以及如何利用万用表进行故障排查。感觉这本书就像一位资深电工老师,用最耐心、最详尽的方式,将他毕生的经验传授给你。我试着按照书中的一些指导,对家里的电器进行了一些简单的检查,发现效果真的不错,一些之前觉得很棘手的问题,现在都迎刃而解了。

评分☆☆☆☆☆

老实说,我买这本书的时候,并没有抱太大的期望,毕竟市面上关于电工的书籍实在太多了,很多都大同小异,要么就是理论讲得过于晦涩难懂,要么就是实操部分过于简单粗暴。但这本书,确实给我带来了一些惊喜。它在知识点的编排上,循序渐进,从最基础的概念入手,逐步深入,让人感觉学习过程很顺畅。例如,在讲解电阻、电容、电感这些基本元件的时候,它不仅给出了它们的定义和公式,还用了很多生动的比喻来解释它们的特性,比如把电阻比作水管的粗细,电容比作水库的蓄水能力,让我这种文科背景的人也能快速理解。而且,书中在介绍一些电路原理时,并不是简单地给出公式和结论,而是会追溯到这些公式的推导过程,虽然对我来说,有些推导过程可能有点烧脑,但能够理解其背后的逻辑,总比死记硬背要好得多。最让我印象深刻的是,书中关于电工安全的部分,没有流于形式,而是讲得非常具体,比如在操作带电体时要注意什么,如何正确使用绝缘工具,遇到紧急情况该如何处理等等,这些内容对于保障人身安全绝对是重中之重。我之前就听说过一些电工操作失误的事故,读了这本书,感觉自己心里更有底了,知道哪些是绝对不能碰触的“雷区”。总的来说,这本书在理论深度和实践指导之间找到了一个很好的平衡点,既能让你了解“为什么”,又能让你知道“怎么做”。

评分☆☆☆☆☆

这本书我拿到手里的时候,第一感觉就是沉甸甸的,很有分量。翻开目录,感觉内容还是很充实的,从最基础的电工常识,到一些比较进阶的电路分析,再到实际操作的指导,几乎涵盖了一个电工入门所需要的所有知识点。尤其值得一提的是,书中对安全操作的强调贯穿始终,这对于初学者来说至关重要,毕竟电工这门手艺,安全永远是第一位的。图片和图示也相当丰富,很多抽象的概念通过清晰的图解一下子就变得生动易懂了。我在看关于电动机原理的部分时,书中画的那个动图(虽然书中是静态图,但我脑海里仿佛看到了动态的运行过程),让我这个完全不懂的人也能大概理解它的工作机制。还有那些各种各样的工具的介绍,从最简单的螺丝刀、钳子,到万用表、兆欧表,书里都给出了详细的说明和使用方法,感觉就像请了一位经验丰富的老电工在手把手地教你一样。而且,书中很多案例都是从实际工作中提取出来的,读起来不会枯燥,反而能让你体会到理论知识在实际应用中的价值。我尤其喜欢书后附带的那些实训项目,每一个项目都给出了详细的步骤、所需的材料清单,甚至还标出了可能遇到的问题和解决方法,这对于我这种想要动手实践的人来说,简直是太有帮助了。我感觉,有了这本书,我真的可以自己动手去解决一些家里的简单电路问题了,不再仅仅是看着别人干活,自己一头雾水。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉,就像是在一个杂乱的仓库里,有人帮你把所有电工相关的工具、材料、知识点都整理得井井有条,并且清楚地告诉你每一样东西的作用以及如何使用。它不是那种纯理论的教材,也不是那种只有操作步骤的说明手册,而是将理论知识与实际操作紧密结合,而且这种结合做得非常自然,不会让你觉得突兀。我尤其欣赏它在讲解基本概念时,总是会关联到实际应用,比如讲到电容器的作用时,它会告诉你它在电子设备中扮演着什么样的角色,而不是仅仅停留在公式层面。书中的图片和图示,用量非常大,而且都非常清晰,无论是电路图还是元器件的实物图,都能够准确地反映出其特点,这对于初学者来说,简直是福音。我之前在网上找一些电工的教程,图片模糊不清,讲解也语焉不详,看得人一头雾水,而这本书,在这方面做得非常出色。它还提供了很多实用的技巧和窍门,这些都是在课堂上或者一般的书籍里很难学到的,比如如何快速判断电线的火线零线,如何安全地剥削电线绝缘层,这些细节上的指导,对于提高工作效率和安全性都非常有帮助。我感觉,这本书不仅仅是提供知识,更是在培养一种解决问题的思维方式,一种严谨细致的工作态度。

评分☆☆☆☆☆

老实说,我对电工这方面的东西一直都是一知半解,总觉得是门挺神秘的手艺。这本书我是抱着试试看的心态买的,没想到读下来,感觉收获挺大的。它没有上来就讲那些高深的理论,而是从最基本的生活用电常识讲起,比如我们家里的电线是怎么接的,插座为什么会漏电,家里为什么会跳闸等等,这些贴近生活的问题,让我一下子就觉得跟这本书很有亲切感。而且,书中在讲解一些原理时,用了很多通俗易懂的比喻,比如把电流比作水流,电压比作水压,电阻比作水管的阻力,让我这个对物理概念不太感冒的人,也能轻松理解。我特别喜欢的是书中关于“安全用电”的部分,讲得特别详细,不是简单地几句话带过,而是列举了很多具体的危险场景,以及如何避免这些危险的措施,让我意识到,电工这门手艺,不仅仅是会操作,更重要的是要懂得敬畏。书中还给出了很多常见的电路故障分析和排除方法,比如灯不亮了、电器不工作了、漏电了怎么办,每一个问题都给出了详细的排查步骤和解决方案,感觉就像一个移动的“电工医生”,随时可以为你解答疑难杂症。我尝试着按照书里的方法,解决了一个家里的灯泡接触不良的问题,效果非常好,让我成就感爆棚。

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