前言 亲爱的读者，您好！ 首先介绍一下本书的主人公—土拨鼠皮皮，还有一起学习的同学：聪明猫圆圆、胖胖猪壮壮、黄毛猴蛋蛋和乖乖兔静静。 希望您能够喜欢他们，并与我们一起探索“通信原理”之谜。 1. 为什么要学习通信原理 如果把美国科学家、画家塞缪尔·莫尔斯作为现代通信技术之父的话，那么从他1844年5月24日在华盛顿国会大厦最高法院会议厅用自己发明的电报机向巴尔的摩发送世界上第一封电报算起，现代通信技术已经走过了近200年的历程。古人憧憬并想象的“千里眼”和“顺风耳”等超凡功能也在这个历史进程中一一实现。通信技术不但在社会生产和军事国防等领域发挥着巨大作用，而且逐渐渗入人们日常生活的方方面面。 （1）电子交流。人与人之间的信息和情感交流由于生活和工作节奏的加快，从面对面谈话、登门拜访、信函通信等传统方式更多地向电子交流方式发展，可视电话、电子邮件、网上聊天、网上交友已渐渐成为现代人的日常生活。 （2）电子商务。电子商务就是可以通过网络进行的所有人类经济活动的总和。有了电子商务，人们不用再为进货销售东奔西跑，不用再为生意合同频频会面，不用再为付款、催账而成为银行的常客，足不出户即可在分分秒秒之间完成这些昔日耗费大量精力和物力的商务活动。尤其是在对外贸易活动中，电子商务扮演着极为重要的角色。同样，对于喜欢上街购物而又没有时间的女士来说，到网上浏览各种网络商店，随心所欲地选购自己喜爱的商品，然后坐等送货上门，再通过网络付款，这不仅满足了生活所需，而且免去了腿脚之劳，已成为一种购物常态。由电子定单、电子合同、电子货币、电子支票、网络银行、网络商店等基本要素构成的电子商务系统被认为是现代化的一个标志，是人们经济活动方式的一次飞跃。 （3）视频会议。传统的聚众开会将成为历史，不同地区甚至不同国家的人们将利用网络的多媒体功能，召开身临现场般的网络会议，不仅节省了大量的差旅费，而且更广泛、更迅速、更方便。 （4）远程教育。远程教育不仅为那些远离学校和难以入校的学子们带来福音，极大地拓宽了受教育面，同时改变了传统的课堂教学模式。配合视频点播功能可使受教育者随时随地自由地选择心仪的学校、老师和课程进行学习和交流。线上教学已经成为当代教育不可或缺的新型教学手段。 基于网络和计算机视觉技术（艺术）的慕课（MOOC）教学形式不但消除了时空距离，更把形象教学和实验教学手段发挥到了极致，极大地提高了优质教学资源的普及和利用率。 （5）远程医疗。到医院看病治疗一直是人们比较头疼的问题，尤其是在缺医少药的偏远地区。有了远程医疗，人们在家中通过网络不仅可寻医问药，还能遍邀世界各地的名医专家会诊治疗，大大提高了人类健康水平、预防和治疗疾病水平。 （6）网上娱乐。你想打桥牌吗？你想纹秤对弈吗？你想亲临战场吗？网络时代的很多娱乐活动将不再需要人们共聚一堂，而是可以通过网络与世界各地的爱好者捉对、组团，一展身手、同享此乐。 （7）视频点播。现在虽然电视节目有很多，但人们仍觉得可看（自己喜欢）的节目太少。视频点播将结束人们的这种烦恼，人们在家中可随意到自己热衷的电视台或网站点播自己喜欢的各类电视节目。 （8）智能手机。21世纪初出现的智能手机在很大程度上改变了人们的生活及工作方式。足不出户，利用智能手机几乎可以完成日常生活的绝大部分任务—购物、看病、娱乐、买车票、买机票、买船票、买电影票、买景区和博物馆门票、叫出租车、买饭等，甚至在家里、在路上都可以随时随地方便、快捷地处理各种公务。 凡此种种，不胜枚举。 可见，今天的人们如果不会一点通信技能，比如“玩”手机，那么在生活中几乎寸步难行，而支撑各种通信技术的理论基础—通信原理，逐渐从高深艰涩的理论中走出，成为现代人必须了解和掌握的常识。因此，为了更好地生活、工作，更好地与人交流，更好地为社会作贡献，不论学什么专业、干什么工作，都必须学习一点通信知识，掌握一些通信技能，这就是撰写本书的目的。 2.本书特点 “通信原理”是电子信息工程、通信工程、自动控制和计算机科学与技术等信息类专业的一门经典课程。我从事交通和通信相关专业的教学工作几十年，发现二者有很多共性，用交通领域的一些概念及知识和现实生活中的一些实例类比通信活动，对该课程的教学活动有积极的推动作用。另外，我还从事过电化教育工作多年，对知识的形象化表示和教学方法有较深刻的认识和丰富经验。因此，本书具有如下特点。 （1）内容有的放矢，功能明确实用。采用问答形式，所有问题都来自日常的教学实践，在内容选取、问题设置等环节做到符合教学要求和学生的实际学习情况。同时，尽量减少教科书中的定量推导过程，以定性描述和诠释为主。 （2）文字简明扼要，语言通俗易懂。为适合低龄读者，尽可能地将枯燥难懂的理论和技术知识用通俗易懂的语言简明扼要地描述出来，甚至采用了一些社会流行语。 （3）举例生动多样，诠释准确有趣。采用与通信具有类比性的交通实例及生活现象解释通信理论概念，使读者更容易理解并掌握相关的通信知识。 （4）插图丰富形象，漫画新颖风趣。为了达到让读者喜闻乐见的目的，将知识点与难点尽可能地图示化，并用漫画形式表现出来，也许这就是本书最突出的优点吧。 简言之，本书的特点就是“结合交通与生活实例，用漫画加文字讲解通信原理”。 本书定位于教学辅导用书，是大学教材的延伸及补充，同时也是科普书。 本书既着眼于提高大学生的专业学习兴趣，也力图用更通俗的语言和更形象的插图、插画向广大初、高中生普及通信原理的相关知识。 3. 本书内容 经典“通信原理”课程的内容可用“调制、解调、编码、译码、同步”十个字概括。我也编写了几本基于以上“十字真经”的通信原理教科书，如《通信原理教程》，清华大学出版社，2016；《通信原理与技术简明教程》，清华大学出版社，2013；《通信原理与通信技术》（第4版），西安电子科技大学出版社，2018；《通信原理与通信技术学习指导》，西安电子科技大学出版社，2004。而本书的内容虽然也源自“十字真经”，但并不像教科书那样系统和全面，而是选取了一些关键知识点和学习过程中普遍遇到的难点进行有的放矢的讲解。另外，为了帮助读者更好地了解网络尤其是物联网技术，对数据通信原理也进行了比较详细的介绍。 根据自己几十年的教学经验以及早年从事电化教育的经历，我认为，对于各种自然科学知识而言，抽象、艰涩、难懂是共性；要想把一门课程教好，除了自身要搞懂课程内容之外，更重要的是如何将知识以简单、易懂的方法高效地传授给学生。我曾在课堂上说过：“如果说存在一种最好的教学方法的话，那非知识的图像化莫属”，而大家儿时几乎都经历过的“看图识字”学习过程就是典型的图示化教学范例。 因此，我精选了本书的内容，设计了本书的结构和图示化的叙述方法，再由汤颖凡老师妙笔生花，设计了“土拨鼠皮皮”作为我的漫画替身。另外，林智慧副教授和刘睿讲师校对了全部书稿，张语诗、田芳铭老师也有贡献，在此向她们表示衷心感谢！ 由我精心设计、制作并主讲的“信号与系统”慕课已经在“学堂在线”平台上线了，这是“通信原理”的先导和基础课，大家可以在“学堂在线”进入视频课堂学习。 铃响了，不多说了，上课！我们一起开启“探秘通信原理”之旅吧！ 张卫钢 2024年5月于西安

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