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現代通信手段

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1概述

全書共分8章;第1章緒論;第2章信源編碼技術;第3章現代調製解調技術;第4章通道編碼技術;第5章無線通信多址技術;第6章寬頻抗干擾技術;第7章無線通信接收技術;第8章無線通信組網技術。本書的主要特點是基本概念清楚準確,公式:推導詳略得當,內容安排系統連貫,文字敘述通俗易懂,並且注意理論聯繫實際,通過具體的例題來說明抽象的理論,利於讀者自學。

2歷史背景

1948年,C.E.Shannon發表了著名的論文"通信的數學理論",為通信領域的技術革命奠定了理論基礎;1946年計算機的出現和1947年晶體管的誕生以及由此發展起來的相應技術(特別是集成電路技術)是通信領域技術革命的物理或物質基礎。50多年過去了,通信的技術手段不斷進步,相繼出現了微波中繼通信、衛星通信、光纖通信、移動通信、多媒體通信等通信手段,通信的實時性、可靠性、容量、不間斷等性能也得到了很大的提高。人們正在逐步實現"任何人(Whoever)在任何地點(Wherever)、任何時間(Whenever)可以同任何對方(Whomever)進行任何形式(Whatever)的通信"這一人類通信的最高目標。

3現代運用

現代通信主要有電纜通信、無線電通信、衛星通信、光纖通信、移動通信等,各種通信手段既可以單獨運用,自成系統,也可以綜合運用組成不同功能的通信網路。隨著社會的不斷進步,對通信的要求也越來越高,現代通信系統正向著具有多層次、全方位、大縱深,立體覆蓋能力,多網路無縫連接能力,高速寬頻信息傳輸與交換能力,語音、數據、圖形、圖像多業務綜合能力,互聯、互通、互操作能力,通信、導航、定位、識別多功能綜合能力,通信資源共享能力的方向發展。 .
通信、計算機和半導體技術的發展已經將人類社會推進到一個嶄新的發展階段--信息化社會階段。在信息化社會中,每個人的生活都與信息的產生、存儲、處理和傳遞密切相關,通信作為傳輸信息的重要手段已經滲透到社會生活的各個領域,通信的發達與否已經成為衡量一個國家、一個地區現代化程度的重要標誌之一,通信對社會的發展、人類的進步以及人們的日常生活起到越來越重要的作用。20世紀90年代出現了Internet后,許多傳統的職業正在轉變成為需要掌握計算機技術、通信技術、網路技術、信息技術等知識和要求有更高的分析推理決策能力的職業,人們迫切地希望通過學習、了解和掌握這些技術來提高自身的綜合素質和競爭能力,以適應社會的發展。
本書側重於介紹無線通信的原理、技術、系統與網路,深入詳細地介紹了信源編碼、現代調製解調、通道編碼、無線多址、寬頻抗干擾、無線接收和無線通信組網等現代通信的主要理論與技術,特別是近年來在這些方面的新理論、新技術、新方法以及在現實生活中的應用。本書的主要特點是概念準確、條理清晰、系統性強、通俗易懂,並且注意理論聯繫實際,通過具體的例題來說明抽象的理論,以利於讀者自學。
本書既可作為高等院校通信專業研究生教材,也可作為大學本科通信等專業高年級學生、通信領域研究人員和通信工程技術人員的參考書。
現代通信理論與技術的發展日新月異,新理論、新技術、新方法、新設備層出不窮。為了反映當前通信領域的新成果,我們編寫了這本《觀代通信理論與技術導論》,系統地介紹信源編碼、高效高性能調製解調、通道編碼、無線多址、寬頻抗干擾、無線接收和無線通信組網等現代通信的主要理論與技術,特別是近年來在這些方面的新理論、新技術、新方法以及在現實生活中的應用,以滿足有關專業人員希望了解通信學科的新成就及發展趨勢的願望。

4目錄

第2章 信源編碼技術
2. 1 信源編碼的基本概念
2. 1. 1 引言
2. 1. 2 信源的分類
2. 1. 3 信源的統計特性模型
2. 1. 4 信源的信息度量
2. 1. 5 信源編碼的目的
2. 2 無失真信源編碼
2. 2. 1 基本原理
2. 2. 2 哈夫曼 Huffman 編碼
2. 2. 3 算術編碼
2. 2. 4 遊程編碼
2. 3 限失真信源編碼
2. 3. 1 基本原理
2. 3. 2 連續信源的限失真信源編碼
2. 3. 3 離散信源的限失真信源編碼
第4章 通道編碼技術
4. 1 離散通道模型
4. 1. 1 離散無記憶通道
4. 1. 2 離散輸入. 連續輸出通道
4. 1. 3 波形通道
4. 1. 4 通道容量
4. 2 差錯控制編碼的基本概念
4. 2. 1 差錯控制方式
4. 2. 2 差錯控制編碼分類
4. 2. 3 檢錯與糾錯的基本原理
4. 3 分組碼
4. 3. 1 線性分組碼
4. 3. 2 循環碼
4. 3. 3 BCH碼
4. 3. 4 軟判決解碼
4. 3. 5 硬判決解碼
4. 3. 6 解碼性能和最小碼距的定界
4. 4 卷積碼
4. 4. 1 卷積碼的表述方式
4. 4. 2 二進位卷積碼的距離特性
4. 4. 3 卷積碼的最佳解碼--維特比解碼
4. 4. 4 維特比解碼的性能分析
4. 4. 5 其他解碼演算法
4. 4. 6 應用中需要考慮的問題
4. 5 網格編碼調製 TCM 技術
4. 5. 1 問題的提出
4. 5. 2 TCM的集分割原理
4. 5. 3 TCM碼網格圖的構造
4. 5. 4 TCM碼的卷積碼錶示
4. 5. 5 網格編碼8PSK系統的漸近誤碼性能
第6章 寬頻抗干擾技術
6. 1 擴頻通信概述
6. 1. 1 擴頻通信的概念
6. 1. 2 擴頻通信的特點
6. 1. 3 擴頻通信的基本理論
6. 1. 4 擴頻通信系統的類型
6. 2 直接序列 DS 擴頻系統
6. 2. 1 擴頻通信基本模型
6. 2. 2 直接序列擴頻信號
6. 2. 3 多進位直接序列擴頻信號
6. 2. 4 直接序列擴頻信號的相關解擴
6. 2. 5 直接序列擴頻系統的抗噪性能
6. 3 跳頻 FH 通信系統
6. 3. 1 跳頻通信的基本概念
6. 3. 2 跳頻及其頻率合成器
6. 3. 3 跳頻通信系統的性能
6. 3. 4 跳頻通信系統的抗噪性能
6. 3. 5 跳頻通信系統的技術特點
6, 4 跳時 TH 通信系統
6. 5 混合擴展頻譜系統
6. 5. 1 跳頻/直接序列 FH/DS 混合系統
6. 5. 2 跳頻/跳時 FH/TH 混合系統
6. 5. 3 跳時/直接序列 TH/DS 混合系統
6. 6 多載波正交頻分復用 OFDM 調製與解調
6. 6. 1 OFDM基本原理
6. 6. 2 OFDM系統傳輸特性
6. 6. 3 OFDM系統實現中的關鍵問題
6. 6. 4 OFDM系統性能
第8章 無線通信組網技術
8. 1 無線組網基礎
8. 1. 1 無線組網的發展
8. 1. 2 無線組網中的業務選擇
8. 1. 3 無線數據業務
8. 2 網路拓撲結構
8. 2. 1 無線網路拓撲
8. 2. 2 蜂窩網路拓撲
8. 2. 3 信號信噪比的計算
8. 2. 4 容量擴展技術
8. 3 全球數字行動電話系統 GSM
8. 3. 1 GSM業務和功能
8. 3. 2 GSM系統體系結構
8. 3. 3 支持移動環境的機制
8. 3. 4 網路基礎結構中的通信
8. 4 CDMA數字蜂窩系統 IS-95
8. 4. 1 頻率和通道規範
8. 4. 2 前向CDMA通道
8. 4. 3 後向CDMA通道
8. 4. 4 CDMA的移動性和無線資源管理
8. 5 個人通信和個人通信網 PCS/PCN
8. 5. 1 個人通信的概念
8. 5. 2 無線個人通信的現狀
8. 5. 3 無線個人通信的發展動態
8. 5. 4 IMT-2000
8. 6 信息時代的無線區域網
8. 6. 1 無線LAN的概念. 分類及特點
8. 6. 2 無線LAN網路拓撲結構
8. 6. 3 無線LAN傳輸通道
8. 6. 4 無線LAN標準及其比較

5參考文獻

全書共分8章,參考學時數為60學時。
第1章緒論,主要介紹通信的基本概念、通信系統的組成和通信系統的主要質量指標,重點是數字通信系統的主要質量指標。
第2章信源編碼技術,主要介紹信源編碼的基本概念、無失真信源編碼和限失真信源編碼,重點是無失真信源編碼的哈夫曼編碼和遊程編碼,連續信源限失真編碼的標量量化(抽樣、量化、編碼),離散信源限失真編碼的預測編碼和變換編碼。
第3章現代調製解調技術,主要介紹新型數字調製解調的分類和正交振幅調製(QAM)、高斯濾波最小頻移鍵控(GMSK)、π/4偏置的四相相移鍵控(π/4-QPSK)、可變速率調製(VR-QAM)等高效高性能調製解調技術,並對這些調製解調系統的性能進行了分析和比較。
第4章通道編碼技術,主要介紹離散通道模型、通道編碼的目的和基本原理,重點分析了線性分組碼、循環碼、BCH碼和卷積碼的構成原理、解碼方法和解碼性能,最後介紹了網格編碼調製(TCM)新技術。
第5章無線通信多址技術,主要介紹無線通信多址的基本概念、理論基礎和各種多址技術,重點是頻分多址技術、時分多址技術和碼分多址技術。
第6章寬頻抗干擾技術,主要介紹擴頻通信的基本概念、各類擴頻通信系統及其抗雜訊,性能,重點是直接序列(1)S3擴頻通信系統和跳頻(FH)通信系統。
第7章無線通信接收技術,主要介紹無線接收的均衡技術和分集技術。均衡技術重點介紹均衡的基本原理、均衡技術的分類、線性均衡器、非線性均衡器和自適應均衡器;分集技術重點介紹分集的基本原理、幾種典型的分集方式和RAKE接收機。
第8章無線通信組網技術,主要介紹無線組網的基礎、無線通信網路的拓撲結構及典型的無線通信網路,重點介紹全球移動系統(GSM)、CDMA數字蜂窩系統(1S-95)、個人通信網(PCN)和無線區域網的功能、結構及特點。
本書的主要特點是基本概念清楚準確,公式推導詳略得當,內容安排系統連貫,文字敘述通俗易懂,並且注意理論聯繫實際,通過具體的例題來說明抽象的理論,利於讀者自學。

6附錄

本書由張德純、王興亮擔任主編,陳樹新、林家薇、劉芸江、李曼擔任副主編,西安交通大學殷勤業教授擔任主審。張德純編寫了第1,、2、5章,陳樹新編寫了第4、7章,王興亮編寫了第6章,林家薇編寫了第3章,劉芸江、李曼編寫了第8章。全書由張德純統稿。
由於編者的水平和掌握的素材有限,書中難免有不妥或錯誤之處,歡迎廣大讀者批評指正。
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