具體描述
《現代通信原理與應用：從理論到實踐》 內容簡介 本書是一部全麵而深入的著作，旨在為讀者提供現代通信係統設計、分析與實踐所需的紮實理論基礎和前沿技術視角。全書結構嚴謹，內容覆蓋瞭從最基本的信號與係統理論，到復雜的現代數字通信技術和新興的無綫通信應用，力求在理論深度與工程實用性之間取得完美的平衡。 第一部分：基礎理論的奠基 本書首先從信號與係統分析入手，係統迴顧瞭傅裏葉分析、拉普拉斯變換和Z變換在處理連續時間和離散時間信號中的核心作用。我們詳細闡述瞭綫性時不變（LTI）係統的特性，特彆是濾波器的設計原則和性能指標，為後續的通信係統建模打下堅實基礎。 緊接著，第二章深入探討瞭隨機過程理論。通信係統在噪聲和乾擾環境下工作，因此隨機過程是分析係統性能的不可或缺的工具。本章聚焦於平穩過程、高斯過程、維納過程以及功率譜密度的概念，並重點講解瞭如何利用這些工具來量化和評估噪聲對信號傳輸的影響，特彆是白噪聲和帶限噪聲的特性分析。 第二部分：模擬與基帶數字通信 第三章轉嚮傳統的模擬調製技術，包括調幅（AM）、調頻（FM）和調相（PM）。我們不僅分析瞭每種調製的原理、頻譜特性和功率效率，還深入比較瞭它們在抗乾擾能力和帶寬占用上的優劣。 隨後，本書的核心部分——基帶數字傳輸技術展開論述。第四章詳細介紹瞭信道編碼的概念，從海明碼、捲積碼到現代的Turbo碼和LDPC碼，強調瞭前嚮糾錯（FEC）在提升係統魯棒性中的關鍵作用。 第五章專注於脈衝成形與無碼間串擾（ISI）的實現。我們詳細推導瞭Nyquist準則，並分析瞭常見的脈衝成形濾波器，如升餘弦濾波器。在本章的工程實踐部分，我們探討瞭匹配濾波器的原理及其在最優接收器設計中的地位。 第六章是關於數字調製方案的深入剖析。從基本的二進製和M進製的幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK），到高頻譜效率的QAM和正交頻分復用（OFDM）的基礎原理，本書提供瞭詳盡的星座圖分析、誤碼率（BER）性能麯綫對比，以及在不同信噪比（SNR）條件下的係統性能評估方法。 第三部分：信道特性與均衡技術 第七章專門討論瞭實際通信信道的復雜性。對於有綫信道，我們分析瞭損耗、色散和非綫性效應；而對於無綫信道，本章則重點解析瞭多徑傳播（如瑞利和萊斯衰落模型）、多普勒效應以及信道衝激響應的概念。 第八章聚焦於如何對抗信道引入的乾擾。本書詳細介紹瞭均衡技術，包括判決反饋均衡器（DFE）和迫擊頻率域均衡器（FDE）。我們不僅解釋瞭均衡器的結構和工作原理，還提供瞭用於評估均衡性能的眼圖分析方法，並探討瞭如何根據信道估計結果自適應地調整均衡器的係數。 第四部分：多址接入與先進技術 第九章將視角擴展到多用戶共享信道的問題。我們係統地介紹瞭各種多址接入（MA）技術：頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA，包括擴頻通信的原理）和最新的空分多址（SDMA）。本書對比瞭這些技術的頻譜效率、係統容量和實現復雜度。 第十章是關於擴頻技術及其在抗乾擾和安全通信中的應用。詳細闡述瞭僞隨機序列的生成、直接序列擴頻（DSSS）和跳頻擴頻（FHSS）的原理，以及它們在抵抗窄帶乾擾和實現安全通信方麵的優勢。 第五部分：係統集成與前沿探索 第十一章深入探討瞭當前主流的寬帶無綫通信係統——正交頻分復用（OFDM）技術。本書詳細解析瞭OFDM的調製解調過程、循環前綴（CP）的作用、載波間乾擾（ICI）的抑製，以及在實際係統中（如4G/5G基礎）如何處理峰均功率比（PAPR）問題。 最後，第十二章展望瞭通信係統的未來發展方嚮，包括MIMO（多輸入多輸齣）係統的空間復用和發散增益原理，網絡化通信（如軟件定義無綫電SDR）的基本架構，以及物理層安全的基礎概念。 全書配有大量圖錶、數學推導和實際案例分析，旨在幫助工程技術人員和高年級學生將抽象的理論轉化為可操作的工程設計方案。每章末均附有精心設計的習題，以鞏固學習效果。本書不僅是一本教科書，更是一本麵嚮實際工程應用的參考手冊。
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