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通信系统——使用MATLAB分析与实现
作者:[澳]约翰·W.莱斯(John W. Leis)著 徐争光 黑晓军 杨彩虹译
定价:95元
印次:1-3
ISBN:9787302563044
出版日期:2021.04.01
印刷日期:2022.12.05
本书介绍了通信系统中的基本概念和常用技术,包括传输介质特性、调制解调原理、常用网络协议和信源/信道编码等基础理论,并精心编写了MATLAB仿真示例。其中,第1章介绍并回顾一些关于信号的基本思想和处理方法,是全书的理论基础; 第2章介绍物理传输介质特性,涵盖有线系统、无线/射频系统以及光纤系统; 第3章介绍调制和解调理论,从非常基础的幅度调制开始,扩展到正交调制,最后引出正交频分复用和扩频的概念; 第4章重点介绍互联网的一些重要概念和算法,包括包路由、TCP/IP、拥塞控制、错误检查和数据分组从源到目的的路由算法; 第5章重点介绍信源编码,解释量化(标量和矢量)的思想,以及熵编码的理论; 第6章围绕信道编码和安全性这一重要主题,介绍经典的循环冗余校验和汉明码,以及常见的密钥分配和公钥方法。本书适合已具备MATLAB基本知识的通信工程等专业方向的本科生和研究生用作相关课程的参考书和补充教材,也可供相关专业的教师和工程技术人员参考使用。
more >前言 电信包含许多分支学科,对其中任何特定领域的讨论必须在广度和深度之间进行平衡。本书旨在提供一个技术性的概述,内容覆盖从物理层(电信号、无线信号、光信号的编码)到现实世界信息的表达(图像、声音),讨论数据的点对点传输,最后讨论如何对信息进行编码,确保其安全传输。 除第1章外,本书大多数章节可以单独学习,或者用于特定课程。每章开头都有一个预备知识小节,其中回顾了一些以前可能学过的重要概念,着重将它们置于电信的背景下重新阐述。 第1章(信号与系统)介绍并回顾了一些关于信号的基本思想,阐述信号是信息的载体,重点介绍信号的处理方法,这些方法对于创建诸如调制器之类的电信子系统非常重要,同时介绍如何用简单的功能块搭建复杂系统的方法。 第2章(有线、无线和光学系统)涵盖了电信信号的物理传输——通过铜缆或同轴电缆等有线系统、无线或射频系统以及光纤系统。每个系统是分别讨论的,都涵盖了诸如信号衰减等相通的部分,重点是从成本、复杂度、干扰、传输和吞吐量方面理解每种方法背后的思想及其优缺点。无线传输的部分涵盖传输、接收、天线和其他相关问题,如传播和衍射。无线信号传播的可视化通过MATLAB代码显示,读者可以自行尝试实验。 第3章(调制与解调)解释了信号是如何编码或调制的。本章从非常基础的信号类型开始,如幅度调制,进而扩展到其他类型的调制方式,引出新的技术,如正交频分复用和扩频的概念。数字线路编码也包含在内。第3章还介绍了同步,包括锁相环和科斯塔斯环。IQ调制和解调的概念也在本章进行讲解,因为它是许多数字调制理论的基础。MATLAB示例贯穿本章始终,包括在OFDM中使用的傅里叶变换,以满足高水平学生的需求。 第4章(互联网协议和包传输算法)建立在物理信号已经被发送和接收的假设基础上,但是实用的系统还需要更高层次的功能,这是由分组交换网络提供的。本章介绍了互联网的一些重要原理,包括包路由、TCP/IP、拥塞控制、错误检查和数据包从源到目的的路由,对分组路由和最短路径确定算法进行了说明,并以使用面向对象原理的MATLAB代码为例说明了这些概念。 第5章(量化与编码)转向信号的编码表示方法。本章解释了量化(标量和矢量)的思想,以及熵和数据编码的理论。为了说明霍夫曼编码树的设计,在MATLAB中使用面向对象结构解释无损编码。本章介绍的数字编码算法包括用于图像编码的离散余弦变换和用于语音编码的线性预测编码方法。 第6章(数据传输与完整性)是对第5章的扩展,以解决数据完整性、加密和安全性这一重要问题。本章介绍了经典的错误检测算法,如用于错误检测的校验和及循环冗余校验,以及用于错误校正的汉明码。在数据安全方面,用数值示例说明密钥分配和公钥方法,同时解释加密背后的数学原理,并用代码实例研究其计算局限性。在必要的情况下,本章都提供了MATLAB示例。 阅读一个主题是一回事,真正理解它又是一回事。因此,每章结尾的习题都有助于加强对本章涵盖概念的理解,它们不同程度地要求概念解释、数学推导或代码编写。教师可使用解决方案手册,其中包括完整的解决方案以及必要的MATLAB代码。此外,教师还可使用配套课件和书中的MATLAB代码。 为了更好地运用这本书,建议学习本书中包含的MATLAB代码例程。 虽然MATLAB中有的工具箱需要单独购买,但是本书中的例程只需要安装MATLAB内核就可以运行。本书中的所有代码例程都在MATLAB R2017a和R2017b版本下开发和测试。关于MATLAB的产品信息,可以联系MathWorks公司进行咨询。 教学资源 教学课件 http://bcs.wiley.com/hebcs/Books?action=resource&bcsId=11252&itemId=1119470676&resourceId=44605 程序代码 http://bcs.wiley.com/hebcs/Books?action=resource&bcsId=11252&itemId=1119470676&resourceId=44606 习题解答 http://bcs.wiley.com/hebcs/Books?action=resource&bcsId=11252&itemId=1119470676&resourceId=44607 注: 上述网址为Wiley公司官方网站本书配套教辅资源唯一获取地址; 所有配套教辅资源仅提供给教师使用(需要在Wiley网站上注册相应的教师信息)。
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