本書比較全面地講述了現(xiàn)代通信領(lǐng)域的基本知識和發(fā)展概況。全書按照當(dāng)代通信領(lǐng)域現(xiàn)
實業(yè)務(wù)的應(yīng)用狀況展開，主要內(nèi)容包括：經(jīng)典通信基礎(chǔ)知識、數(shù)字通信系統(tǒng)、程控數(shù)字電話交換系統(tǒng)、光纖通信系統(tǒng)、數(shù)字微波通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、移動通信系統(tǒng)、數(shù)字圖像通信系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)和通信信息系統(tǒng)的安全。
本書適合作為普通高校通信專業(yè)低年級學(xué)生或非通信專業(yè)（如計算機(jī)工程類、管理工程類、機(jī)械類、化工類、經(jīng)濟(jì)類等）本科生、研究生的專業(yè)選修課或公共選修課教材，也可作為高職高專院校相關(guān)專業(yè)教材，或?qū)νㄐ偶夹g(shù)感興趣的有關(guān)人員的參考書。
本書以介紹當(dāng)代通信基本知識為主，兼顧新知識和技術(shù)的介紹。以概論的形式重點突出各類通信系統(tǒng)的基本概念和原理，而不拘泥于瑣碎的技術(shù)細(xì)節(jié)，并配有電子課件、習(xí)題答案、微課視頻、動畫視頻，幫助學(xué)生快速理解知識要點。
前言
黨的二十大報告指出，要推進(jìn)新型工業(yè)化，加快建設(shè)制造強國、質(zhì)量強國、航天強國、交通強國、網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國。
在當(dāng)今知識經(jīng)濟(jì)社會中，伴隨著飛速發(fā)展的信息化進(jìn)程，現(xiàn)代通信技術(shù)和手段正在滲透到社會的各個領(lǐng)域。人們每天都在通過電視、電話、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等日益普及的現(xiàn)代通信工具進(jìn)行交流。掌握一定的通信知識，了解當(dāng)代通信技術(shù)的基本工作原理，對于無論從事何種專業(yè)學(xué)習(xí)和工作的讀者都具有較迫切的愿望和需求。本教材的編寫目的正是期望能夠讓各行各業(yè)的讀者在有限的時間內(nèi)，初步掌握現(xiàn)代通信技術(shù)的基本內(nèi)容，了解當(dāng)代通信技術(shù)的發(fā)展趨勢，建立起通信系統(tǒng)的總體概念框架，而這無疑也會為其所從事的工作提供有益的幫助。
本書以介紹當(dāng)代通信基本知識為主，兼顧新知識和技術(shù)的介紹。以概論的形式重點突出各類通信系統(tǒng)的基本概念和原理，而不拘泥于瑣碎的技術(shù)細(xì)節(jié)。在章節(jié)安排上，按照當(dāng)代通信領(lǐng)域現(xiàn)實業(yè)務(wù)的應(yīng)用狀況來展開。全書共分為10章，第1章在簡要回顧國內(nèi)外通信發(fā)展史的基礎(chǔ)上對一些經(jīng)典的通信知識進(jìn)行介紹。第2章介紹了數(shù)字通信系統(tǒng)的基本概念，包括模擬信號數(shù)字化方法、數(shù)字信號的基帶和頻帶傳輸、數(shù)字同步與復(fù)接技術(shù)、差錯控制技術(shù)等。第3章結(jié)合PCM 30/32路電話通信系統(tǒng)對程控數(shù)字交換網(wǎng)的交換原理進(jìn)行描述。第4章著重闡述了光纖通信系統(tǒng)，包括光纖的
結(jié)構(gòu)、分類以及光波在光纖中的傳輸機(jī)理。第5、6兩章分別介紹了數(shù)字微波通信系統(tǒng)和衛(wèi)星
通信系統(tǒng)，其中講到了衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的基本工作原理。第7章介紹了蜂窩移動通信系統(tǒng)的組成、演進(jìn)趨勢及典型的數(shù)字業(yè)務(wù)，涉及4G與5G關(guān)鍵技術(shù)。第8章講述了數(shù)字圖像通信系統(tǒng)。第9章對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，包括網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、分組交換技術(shù)、
局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和因特網(wǎng)等內(nèi)容。第10章為通信信息系統(tǒng)安全的知識，重點描述了信息加密、認(rèn)證、數(shù)字簽名技術(shù)和一些安全通信協(xié)議。
本書第1、2、3、4、9、10章由北京科技大學(xué)崔健雙編寫并負(fù)責(zé)全書的統(tǒng)稿工作，第5、6章由北京科技大學(xué)王麗娜編寫，第7章由北京科技大學(xué)張中山編寫，第8章由北京交通大學(xué)鄭紅云編寫。本教材計劃低為36課時，授課教師可根據(jù)需要對內(nèi)容和課時進(jìn)行調(diào)整。
本書是編者結(jié)合多年的教學(xué)實踐經(jīng)驗和心得體會編寫而成的。在編寫內(nèi)容上參考了相關(guān)已出
版書籍教材。書末附有參考文獻(xiàn)，在此向文獻(xiàn)原作者表示衷心的感謝。鑒于編者水平有限，書中難免存在不足之處，懇請讀者批評指正。
編者
前言
第1章緒論1
11通信發(fā)展簡史1
111國際通信發(fā)展簡史1
112國內(nèi)通信發(fā)展簡史3
12信號與通信4
121模擬信號與數(shù)字信號5
122信號的時域和頻域特性6
123信號的帶寬8
124信號的衰耗與增益8
125噪聲與失真9
13通信系統(tǒng)的模型與指標(biāo)10
131通信系統(tǒng)的一般模型10
132通信系統(tǒng)的指標(biāo)11
14通信系統(tǒng)的分類12
141按傳輸媒介分類12
142按傳輸信號的特性分類13
143按業(yè)務(wù)功能分類14
15通信系統(tǒng)的傳輸方式14
151單工與雙工傳輸方式14
152串行與并行傳輸方式14
153同步與異步傳輸方式15
16通信信道16
161傳輸特性與帶寬16
162傳輸媒介17
163信道容量21
164信道的復(fù)用22
17調(diào)制與解調(diào)23
171調(diào)制的目的23
172調(diào)制的分類24
173模擬信號調(diào)制正弦波24
174數(shù)字信號調(diào)制正弦波27
18習(xí)題29
第2章數(shù)字通信系統(tǒng)30
21數(shù)字通信概述30
211數(shù)字通信系統(tǒng)的組成30
212數(shù)字通信系統(tǒng)的特點32
22模擬信號數(shù)字化33
221模/數(shù)轉(zhuǎn)換33
222數(shù)/模轉(zhuǎn)換36
223PCM 30/32路數(shù)字電話系統(tǒng)36
224模擬信號數(shù)字化的其他方法38
23數(shù)字信號的基帶傳輸41
231基帶數(shù)字傳輸系統(tǒng)模型41
232基帶數(shù)字傳輸?shù)拇a型42
233無碼間干擾的基帶數(shù)字傳輸45
24數(shù)字信號的頻帶傳輸46
241多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制47
242復(fù)合調(diào)制與多級調(diào)制50
25數(shù)字同步與復(fù)接技術(shù)51
251數(shù)字同步技術(shù)51
252數(shù)字復(fù)接技術(shù)52
253準(zhǔn)同步數(shù)字系列54
254同步數(shù)字系列54
26數(shù)字傳輸?shù)牟铄e控制57
261噪聲的分類57
262檢錯編碼58
263糾錯編碼60
27習(xí)題61
第3章程控數(shù)字電話交換系統(tǒng)62
31程控數(shù)字電話概述62
311電話交換的概念模型62
312電話交換技術(shù)發(fā)展簡史63
313電話交換的功能模型64
314電話交換機(jī)的基本組成65
32程控數(shù)字電話交換系統(tǒng)的組成及
工作原理65
321硬件的基本組成65
322軟件的基本組成67
323時隙交換與復(fù)用線交換68
324T-S-T形數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)71
325程控數(shù)字交換機(jī)的主要性能
指標(biāo)72
33習(xí)題73
第4章光纖通信系統(tǒng)74
41光纖通信概述74
411光纖通信發(fā)展簡史75
412光纖通信的特點76
42光纖與光纜77
421光纖的結(jié)構(gòu)與分類77
422光纖的導(dǎo)光原理80
423光纖的傳輸特性82
424光纜84
43光纖通信系統(tǒng)組成86
44光纖通信新技術(shù)88
441光波分復(fù)用與光時分復(fù)用88
442相干光通信89
443光孤子通信90
444光交換技術(shù)91
445全光通信網(wǎng)93
446硅光子通信94
45習(xí)題95
第5章數(shù)字微波通信系統(tǒng)96
51數(shù)字微波通信概述96
511微波通信發(fā)展簡史96
512微波通信的特點97
513微波通信系統(tǒng)的分類98
514微波通信的應(yīng)用98
52微波的視距傳播特性99
521天線高度與傳播距離99
522自由空間傳播損耗100
523地面效應(yīng)和大氣效應(yīng)101
53數(shù)字微波通信系統(tǒng)組成101
531中繼通信線路與設(shè)備組成101
532微波波道及其頻率配置104
533發(fā)信設(shè)備108
534收信設(shè)備109
535天饋線系統(tǒng)112
54習(xí)題112
第6章衛(wèi)星通信系統(tǒng)113
61衛(wèi)星通信概述113
611衛(wèi)星通信發(fā)展簡史113
612衛(wèi)星通信的特點116
613衛(wèi)星通信的工作頻段117
614衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成118
615衛(wèi)星通信系統(tǒng)的分類122
62衛(wèi)星運動軌道123
621衛(wèi)星運動的基本規(guī)律123
622衛(wèi)星軌道分類124
623衛(wèi)星的攝動125
63衛(wèi)星通信的多址方式126
631頻分多址126
632時分多址126
633碼分多址127
634空分多址128
64低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)129
641銥星系統(tǒng)129
642全球星系統(tǒng)132
65VSAT系統(tǒng)134
651VSAT的系統(tǒng)組成134
652VSAT的工作過程136
66衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)137
661GPS138
662GLONASS139
663Galileo系統(tǒng)139
664北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)141
67習(xí)題142
第7章移動通信系統(tǒng)143
71蜂窩移動通信系統(tǒng)演進(jìn)143
711蜂窩移動通信系統(tǒng)及其組成143
712蜂窩移動通信系統(tǒng)演進(jìn)趨勢145
724G技術(shù)需求146
721MIMO關(guān)鍵技術(shù)147
722OFDM技術(shù)149
73第五代移動通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)153
7315G技術(shù)要求與路線153
732大規(guī)模MIMO156
733非正交多址159
734同時同頻全雙工160
735超密集多小區(qū)技術(shù)164
736蜂窩網(wǎng)絡(luò)D2D通信技術(shù)166
74習(xí)題169
第8章數(shù)字圖像通信系統(tǒng)170
81數(shù)字圖像通信概述170
811圖像通信的特點171
812圖像通信的分類171
813數(shù)字圖像通信系統(tǒng)的組成 172
82數(shù)字圖像通信基本原理173
821圖像信號數(shù)字化173
822數(shù)字信號的壓縮與編碼 174
823數(shù)字圖像信號的編碼標(biāo)準(zhǔn) 177
824數(shù)字圖像的傳輸 181
83數(shù)字傳真通信185
831傳真的分類185
832傳真通信系統(tǒng)的組成及工作
原理
185
833三類傳真機(jī)186
84活動數(shù)字圖像通信系統(tǒng)187
841可視電話187
842數(shù)字高清晰度電視系統(tǒng)189
85習(xí)題191
第9章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)193
91計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述193
92數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)197
921數(shù)據(jù)通信概述197
922數(shù)據(jù)交換技術(shù)198
923數(shù)據(jù)鏈路控制技術(shù)200
93局域網(wǎng)203
931局域網(wǎng)概述203
932局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)204
933總線以太網(wǎng)與IEEE 8023
標(biāo)準(zhǔn)系列206
934交換式以太網(wǎng)207
935無線局域網(wǎng)與IEEE 80211
標(biāo)準(zhǔn)系列210
94廣域網(wǎng)214
941廣域網(wǎng)概述214
942X25分組交換網(wǎng)216
943幀中繼(FR)217
944數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)218
945異步傳遞模式(ATM)219
95因特網(wǎng)226
951概述226
952因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)226
953網(wǎng)際層IP互聯(lián)協(xié)議228
954傳輸層TCP和UDP233
955應(yīng)用層協(xié)議235
956網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展趨勢239
96物聯(lián)網(wǎng)240
961物聯(lián)網(wǎng)概述240
962物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)243
963物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)244
97習(xí)題248
第10章通信信息系統(tǒng)的安全250
101通信信息系統(tǒng)安全的概念250
1011安全“木桶”理論250
1012安全威脅251
1013安全需求251
1014信息系統(tǒng)安全架構(gòu)253
102密碼學(xué)與密鑰體制254
103分組對稱加密算法256
1031基本密碼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)256
1032AES算法257
104非對稱加密算法258
1041基本定義和概念258
1042單向陷門函數(shù)259
1043RSA加密算法259
105消息認(rèn)證與數(shù)字簽名261
1051消息認(rèn)證和數(shù)字簽名技術(shù)
概述261
1052MD5和SHA消息摘要算法262
1053數(shù)字簽名及其算法263
106安全通信協(xié)議266
1061分層安全通信協(xié)議266
1062網(wǎng)絡(luò)層安全通信協(xié)議IPSec267
1063傳輸層安全通信協(xié)議SSL/TLS268
1064安全電子郵件協(xié)議PGP270
1065安全電子交易協(xié)議SET273
1066無線局域網(wǎng)安全協(xié)議WAP275
107網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的安全管理276
108習(xí)題276
參考文獻(xiàn)278
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