现代通信技术概论

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页数:133
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出版时间:2010-6
价格:28.00元
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isbn号码:9787118068702
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  • 通信原理
  • 现代通信
  • 通信技术
  • 信号处理
  • 信息论
  • 无线通信
  • 移动通信
  • 网络通信
  • 数字通信
  • 通信系统
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具体描述

《现代通信技术概论》内容共6章。第1章概述现代通信网与支撑技术(包含介绍在通信应用中必备的数学知识);第2章讲述均匀传输线理论与天线;第3章讲述微波中继通信系统;第4章讲述卫星通信系统;第5章讲述光纤通信系统的基本原理和发展趋势;第6章讲述移动通信系统的分类和工作方式。

《现代通信技术概论》适合作为普通高校非通信专业(如计算机工程类、管理工程类、机械类、化工类、经济类等)本科生、研究生的专业选修课或公共选修课教材,或对通信技术感兴趣的有关人员的参考书。

现代通信技术概论 导读:深耕前沿,洞察未来 核心定位: 本书旨在为渴望全面了解当代信息传输科学与工程体系的读者提供一份兼具理论深度与工程实践广度的权威指南。我们聚焦于支撑全球互联互通的核心技术栈,深入剖析从物理层信号处理到高层网络架构的演进脉络与关键瓶颈。 --- 第一部分:基础范式与物理层基石 第1章:信息论与信道特性重述 本章首先建立现代通信系统的数学基础,侧重于香农-哈特利定理在非理想信道(如衰落、噪声增强)下的精确建模与应用。详细探讨了数字调制技术的物理极限,包括高阶QAM、16/64/256-QAM的性能损耗与实现复杂度平衡。特别关注多径效应在时域和频域的表现形式,并引入信道冲激响应(CIR)的概念,为后续的均衡技术奠定理论基础。 第2章:先进编码理论与纠错机制 超越传统的卷积码(Convolutional Codes)和分组码(Block Codes),本章着重解析现代高性能编码方案。详细阐述了Turbo码的迭代译码原理,对比其与LDPC(低密度奇偶校验码)在BER-Eb/N0曲线上的差异及其在5G/Wi-Fi 6标准中的具体应用场景。深入讨论了有限域算术在GF(2^m)上的实现,以及基于代数几何的下一代编码技术的研究进展,例如Polar码的极化现象与Min-Sum译码算法的优化。 第3章:多址接入技术与频谱效率 本章聚焦于如何高效共享有限的无线电频谱资源。对比了FDMA、TDMA的局限性,重点解析OFDMA(正交频分多址接入)的精细结构,包括循环前缀(CP)的长度选择、子载波间隔对时延扩展的适应性,以及在非理想同步下的频率偏移补偿策略。同时,深入探讨了SDMA(空分多址接入)的核心——MIMO系统,从信道容量提升、预编码(Precoding)技术到迫零(ZF)检测算法的性能边界。 --- 第二部分:无线多址接入的核心:MIMO与波束赋形 第4章:大规模MIMO(Massive MIMO)的理论与工程 Massive MIMO是实现频谱效率飞跃的关键。本章系统地分析了天线数量($N_T$和$N_R$)对系统性能的渐进影响。详细介绍了信道互信息在超大规模天线阵列下的渐近分析。重点剖析了异构网络(HetNets)中大规模天线系统的资源分配问题,以及集中式/分布式预编码在基站负载均衡方面的差异。我们还讨论了硬件实现中的无源/有源波束赋形的功耗与收益权衡。 第5章:毫米波通信(mmWave)的挑战与机遇 毫米波频段(30GHz以上)提供了极大的带宽,但也带来了严峻的传播损耗问题。本章专门探讨了高频段的物理层特性,包括分子吸收、雨衰、以及对障碍物的敏感性。重点解析了高增益波束赋形的必要性,包括数字波束赋形、模拟波束赋形以及混合波束赋形的架构设计。本章还涉及了大规模天线阵列的相控阵设计与波束扫描的快速切换机制。 --- 第三部分:网络架构与协议栈演进 第6章:软件定义网络(SDN)与网络功能虚拟化(NFV) 现代通信网络正在向高度灵活和可编程的方向发展。本章详细解析了SDN的三层架构(数据层、控制层、应用层)及其在无线接入网(RAN)中的应用,例如如何利用OpenFlow协议实现动态带宽分配。随后,深入探讨NFV如何通过虚拟化技术(如OVS/DPDK)实现核心网功能(如EPC/5GC的S-GW, M-ME的软件化部署),并评估其对运维复杂度的影响。 第7章:下一代核心网(5GC)的关键架构 本章聚焦于5G核心网(5GC)的服务化架构(SBA),这是区别于4G EPC的根本变革。详细阐述了控制平面与用户平面的分离(CUPS)理念,以及网络功能(NFs)如何通过HTTP/2和RESTful API进行交互(例如AMF、SMF、UPF的角色与交互流程)。特别关注会话管理功能(SMF)与用户面功能(UPF)在边缘计算(MEC)场景下的灵活部署策略。 第8章:无线边缘计算(MEC)与低时延优化 MEC是实现超可靠低时延通信(URLLC)的关键载体。本章分析了MEC部署的拓扑结构,包括集中式与分布式MEC的权衡。重点讨论了数据与控制面的协同优化,例如如何将计算任务卸载到更靠近用户的边缘节点,以及在RAN层面上如何保障极低端到端的时延预算(如微秒级的调度与确认机制)。 --- 第四部分:前沿交叉领域与未来展望 第9章:面向连接的智能体(AI for Comms) 本章探讨了人工智能在通信系统优化中的前沿应用。内容涵盖强化学习在动态频谱接入、干扰抑制、以及资源块调度中的决策优化,并对比传统的优化算法。同时也分析了深度学习在信道估计、盲均衡、以及能耗预测方面的潜力,以及如何应对模型训练数据的实时性与隐私性挑战。 第10章:可见光通信(VLC)与非地面网络(NTN) 作为对传统射频通信的补充,本章介绍了两个极具前景的方向。VLC部分侧重于Li-Fi技术,分析了LED的调制特性、多用户接入的干扰抑制,以及在室内定位中的潜在应用。NTN部分则聚焦于低轨卫星(LEO)通信的特殊挑战,包括Doppler频移的精确补偿、大时延的协议适应性,以及与地面蜂窝网络的无缝切换机制。 --- 结语: 本书的结构设计遵循从基础理论到系统实现,再到前沿融合的逻辑链条,旨在帮助读者建立对现代通信系统全景式的、跨层级的理解,为未来在研发、规划或运营领域的工作奠定坚实的技术基石。

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说实话,我拿到这本书的时候,心里是抱着一丝怀疑的。市面上关于通信的书籍汗牛充栋,大多要么过于偏重理论的抽象美,让人读了云里雾里,要么就是赶着追逐最新的热点,内容浮于表面,技术迭代一两年就过时了。而这本《现代通信技术概论》却给我带来了意想不到的惊喜。它的平衡感拿捏得极其到位。当我读到关于信道编码的部分时,那种深入骨髓的严密性让我仿佛置身于一个精密的逻辑迷宫。Turbo码和LDPC码的介绍,没有回避其复杂的结构,但作者巧妙地通过图示和流程分解,将它们从“黑箱子”还原成了可理解的工程实现。更让我拍案叫绝的是,书中对“未来”的展望部分,它并没有简单地罗列5G/6G的术语,而是从频谱资源、能效比以及网络架构的根本性变革(例如软件定义网络在通信中的应用)进行了前瞻性的讨论,这显示出作者对技术趋势的洞察力远超一般教材的知识保质期。阅读体验上,排版疏朗有致,图表清晰明了,即便是大段的技术描述,也不会让人产生视觉疲劳。它不是那种读完后能让你立刻上岗的“速成宝典”,但它无疑是在你心智中播下了一颗种子,让你对未来更深入的学习方向有了清晰的航标。

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我一直觉得,要真正理解一项技术,必须追溯它的历史根源,否则就成了无源之水。这本书在这方面做得堪称典范。它的叙事方式更像是一部技术史诗,而非冰冷的参考书。书中花费了大量篇幅去描述早期的电报、电话系统如何一步步演化,才催生了我们今天习以为常的移动通信。当我读到关于多址接入技术(MA)的演变时,那种感觉非常奇妙——仿佛是看着人类如何一步步解决“有限资源下如何共享”这个永恒难题。从FDMA到TDMA,再到CDMA的“化繁为简”,直到现代OFDMA的精妙平衡,作者没有直接跳到结论,而是将每一次技术选择背后的环境约束(比如频谱稀缺性、功率限制)描绘得淋漓尽致。这种“带着问题去学习”的方法,极大地增强了知识的粘性。此外,书中对协议栈的讲解,不是简单地罗列OSI七层或TCP/IP四层,而是结合实际的无线链路建立过程,动态地展示了数据包如何在不同层级被封装、处理和转发,这种动态的视角,让原本静态的模型瞬间“活”了起来。对于我这种喜欢刨根问底的读者来说,这本书提供的背景知识深度,是其他同类书籍难以比拟的,它真正做到了“知其然,更知其所以然”。

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这本书给我的最大感触是其强大的“关联性”和“结构化”能力。很多技术书籍都是点状的知识堆砌,学完一个模块,就忘记了它与下一个模块的关系。而这本《现代通信技术概论》则像一张巨大的、逻辑严密的思维导图,将无线电波的产生、编码、调制、多址接入、信道传输、解调恢复、再到网络路由和应用层服务,形成了一个流畅、闭环的知识链条。让我印象深刻的是它对“时域”与“频域”处理的对比分析。在介绍时域均衡和频域均衡时,作者用非常形象的例子说明了在不同信道特性下,哪种处理方式在计算复杂度与性能之间取得了最佳平衡。这种对工程权衡的细致描述,避免了让读者陷入“此处即是真理”的误区。它教会我的不是一套固定的公式,而是一套解决问题的思维框架——即任何通信方案都是在性能、成本、复杂度之间寻找最佳折中的结果。这种系统性的思维训练,对于任何想从事技术研发或系统设计的人来说,其价值是不可估量的,远非简单记忆几个标准参数所能比拟。读完后,感觉自己的知识结构被重新搭建了一遍,更加坚实和连贯。

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这本厚重的书,拿到手里沉甸甸的,封面设计得简洁大方,一看就是那种严谨的学术读物。我本来以为会是一本枯燥的技术手册,毕竟“概论”两个字听起来就意味着要面面俱到,怕是要塞满各种晦涩难懂的公式和标准。然而,翻开第一页,就被作者那种娓娓道来的叙述方式吸引住了。它不像教科书那样生硬地抛出定义,而是像一位经验丰富的工程师在跟你分享他多年来对这个领域的深刻理解。书中对早期模拟通信到如今的数字蜂窝网络的发展脉络梳理得极为清晰,特别是对信息论基础的讲解,没有过多纠缠于复杂的数学推导,而是用大量的实例和比喻,让一个非科班出身的读者也能大致领会香农定律的精髓所在。比如,它解释信道容量时,会联想到我们日常生活中信息传递的瓶颈,这种接地气的阐释,大大降低了阅读的门槛。我特别欣赏它在介绍关键技术节点时的深度,比如对调制解调技术从QPSK到OFDM的演进,不只是停留在原理层面,还深入探讨了它们在实际应用中如何应对多径效应和频率选择性衰落,这种对工程实践的关注,让这本书的价值远超一般的理论入门书籍。它成功地搭建起了一个宏观的知识框架,让我对整个现代通信的版图有了立体而深刻的认识,绝对是想要系统了解通信领域的人不可多得的入门佳作。

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这本书的视角非常独特,它似乎更侧重于从系统工程的角度来审视现代通信,而不是仅仅局限于某一个具体的物理层技术。我发现它在处理“网络化”和“智能化”这两个大主题时,展现出了极高的水准。例如,在讨论核心网演进时,它没有仅仅停留在4G EPC或5G SBA的架构图上,而是深入探讨了虚拟化(NFV)和网络切片(Network Slicing)对电信运营模式带来的颠覆性影响。这种对“商业模式”和“技术实现”交叉领域的关注,让这本书跳脱出了传统通信教材的窠臼,更像是一本面向未来架构师的指南。在阅读网络安全章节时,它也很有远见地指出了无线接入侧的潜在漏洞,并讨论了量子计算对现有加密体系的威胁,这表明作者的知识库是与时俱进的,并且具有前瞻性的警示意义。美中不足也许是,由于涉及面广,某些特定领域的深入性略有取舍,比如对毫米波信道建模的细节着墨不多,但考虑到这是一本“概论”,这种取舍是完全可以理解且必要的。总的来说,它提供了一个高屋建瓴的视角,让人能从全局把控通信系统的复杂性与精妙。

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