图书前言

前言

与前四版一样,本书是一本学习通信系统的入门教材,适用于电子工程专业或计算机工程专业的高年级本科生或一年级硕士研究生。

通信系统的基本概念来源于对信号传输与物理系统固有局限性的初步研究。本书将主要讨论模拟通信系统、随机信号与噪声、数字通信系统和信息论。

尽管数学方法和模型的重要性在本书中体现得淋漓尽致,但其最终目的还是用于实际工程。大量的应用已经说明了这些数学方法和模型(特别是对概念和设计策略的描述)的实际意义。本书也包含了一些硬件设计,用来论证各种通信方法、仿真试验以及建立与领域内其他技术的联系。

背景基础知识

本书假设读者已经在电子工程专业或计算机工程专业学习2~3年,应掌握的最重要的基础知识包括微分方程、稳态和暂态电路分析以及基本电子学知识,应该熟悉运算放大器、数字逻辑和矩阵符号,最好学习过线性系统分析、傅里叶变换以及概率论。

内容与结构

本书的特色之处在于: (a)在教辅资源中增加了MATLAB例题、练习和习题; (b)为了加强本书的理论学习与实际应用,提高学生解决问题的能力,在每章末新增了概念性问题; (c)增加了无线通信和电波传播方面的内容,从而使读者能够更好地理解无线系统所面对的挑战; (d)增加了诸如正交频分调制、超宽带系统等数字调制系统; (e)增加了扩频通信内容; (f)讨论了无线网络; (g)配有易于参考和检索的缩略语和数学符号。

在第1章绪论后,本书用两章讲述基础知识。这些知识将应用在随后4章的模拟通信技术中,包括采样和脉冲调制等方面。概率、随机信号和噪声将在接下来的3章中介绍,并应用于模拟系统。电路和系统噪声的讲解分别列于附录中。其余6章用于讲述数字通信和信息论,这些章节需要随机信号和编码脉冲调制的基础知识。

对于有一定基础的本科生,本书全部16章可用一年的时间讲授。本书前7章可用于模拟通信相关课程,用一学期时间对本科生讲授。如果学生学习过线性系统和概率论,那么本书后8章的大部分内容可用于数字通信相关课程,用一学期时间对高年级本科生或硕士研究生讲授。

章节模块化结构使得本书可以根据需要做出调整。为方便授课选择,各章均以“本章概述”标示出该章各节所讲述的具体内容。

教学工具

从第2章开始,每章都有“学习目标”用来引导学生学习。后面的章节也包含许多例题和练习。练习的目的是帮助学生充分掌握书中所讲的内容,练习答案附在本书最后。例题用于为学生讲解经常混淆的概念和方法。

每章的章末习题都是以章节号码进行编号的。它们涵盖了从基本操作与计算到高级分析与设计方法的各种问题。教师可以从出版商处获得课后习题答案。

为了便于学生阅读,本书设置了一些特殊的印刷格式。比如: 

 第一次出现的专业词语用黑体标注。

 不含公式的重要概念和定理置于方框内。

 习题序号后带有星号(*)的,说明答案可以在本书后面找到。

 符号说明该习题较其他习题更难。

书后表格总结了各种变换对、数学关系和概率函数以方便查阅。

考虑到通信系统工程师习惯使用一些缩略语,本书将常用缩略语单独列出。同样也列出一些常用数学符号。

教辅资源

本书的教辅资源可联系外方出版社,客服邮箱是instructorchina@mheducation.com,读者可发送邮件(中文或英文均可)获取相关资源。

致谢

非常感谢为本书前几个版本作出贡献的人。感谢马歇尔·佩斯(Marshall Pace)教授、赛迪克·迪尤阿蒂(Seddick Djouadi)和阿雷尤·法特希(Aly Fathy)对本书提出的宝贵意见并提供图书馆使用; 感谢田纳西大学电子工程和计算机科学系的大力支持; 感谢朱迪·埃文斯(Judy Evans)女士、达纳·莱森(Dana Bryson)女士、罗伯特·阿米斯特德(Robert Armistead)先生、杰里·戴维斯(Jerry Davis)先生、马修·史密斯(Matthew Smith)先生和托比亚斯·穆勒(Tobias Mueller)先生在撰写本书时给予的帮助。

当然,还要感谢那些提供宝贵意见的读者,他们是: 新泽西理工学院的阿里·阿布迪(Ali Abdi),加州大学伯克利分校的凡卡塔查拉姆·安南萨拉姆(Venkatachalam Anantharam),加州州立大学北岭分校的纳格瓦·柏克(Nagwa Bekir),新墨西哥州立大学的德瓦K.博拉(Deva K.Borah),罗彻斯特理工大学的苏海尔·代纳特(Sohail Dianat),北达科他州州立大学的戴维C.法登(David C.Farden),西密歇根大学的拉格芬狄拉·格基(Raghvendra Gejji),伊利诺伊大学的克里斯托佛洛斯·海德基库斯特斯(Christoforos Hadjicostis),波莫纳加州州立理工大学的詹姆斯康(James Kang)博士,德州大学阿灵顿分校的K.R.劳(K.R.Rao)以及奥本大学的基特狄拉K.图格奈特(Jitendra K.Tugnait)。

同时也要感谢我的朋友安妮萨·戴维斯(Anissa Davis)女士、爱丽丝·拉富瓦(Alice LaFoy)夫人,感谢斯蒂芬·德比(Stephen Derby)博士、萨米尔·依格哈萨利(Samir ElGhazaly)博士、瓦尔特·格林(Walter Green)博士、梅利莎·迈尔(Melissa Meyer)博士和约翰·萨赫尔(John Sahr)博士对我的鼓励,感谢我的兄弟彼得·克里利(Peter Crilly)和我的子女玛格丽特(Margaret)、梅雷迪思(Meredith)、本杰明(Benjamin)和南森·克里利(Nathan Crilly)对我的支持。特别感谢橡树岭国家实验室的斯蒂芬·史密斯(Stephen Smith)博士利用宝贵的时间审阅本书原稿。我也想同时感谢朗尼·鲁德曼(Lonnie Ludeman)博士,他向我诠释了一个教授的典范。最后,我还要感谢布鲁斯·卡尔森(A.Bruce Carlson),他使我满怀希望与热情,继续在通信系统领域中学习并完成学业。

保罗·克里利(Paul B.Crilly)