第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 通信系统的组成 2
1.2.1 通信系统的一般模型 2
1.2.2 模拟通信系统模型 3
1.2.3 数字通信系统模型 3
1.3 通信系统分类及通信方式 5
1.3.1 通信系统的分类 5
1.3.2 通信方式 6
1.4 信息及其度量 8
1.5 通信系统的主要性能指标 9
1.5.1 模拟通信系统的主要性能指标 9
1.5.2 数字通信系统的主要性能指标 10
1.6 信道及其容量 11
1.6.1 信道的定义和分类 11
1.6.2 信道数学模型 12
1.6.3 调制信道特性对信号传输的影响 14
1.6.4 信道中的噪声 18
1.6.5 信道容量 19
1.6.6 几种常用信道 20
小结 23
思考题 24
习题 24
第2章 信号与噪声分析 26
2.1 信号的分类 26
2.1.1 确知信号与随机信号 26
2.1.2 周期信号与非周期信号 26
2.1.3 功率信号与能量信号 26
2.2 确知信号的分析 27
2.2.1 周期信号的傅里叶级数 27
2.2.2 非周期信号的傅里叶变换 28
2.2.3 周期信号的傅里叶变换 29
2.2.4 卷积与相关函数 30
2.2.5 能量谱密度与功率谱密度 31
2.3 随机变量的统计特征 33
2.3.1 随机变量 33
2.3.2 概率分布函数和概率密度函数 33
2.3.3 通信系统中几种典型的随机变量 34
2.3.4 随机变量的数字特征 35
2.4 随机过程的一般表述 36
2.4.1 随机过程的概念 36
2.4.2 随机过程的统计特征 37
2.5 平稳随机过程 40
2.5.1 严平稳随机过程 40
2.5.2 宽平稳随机过程 40
2.5.3 各态历经性 40
2.5.4 平稳随机过程的自相关函数和功率谱密度 41
2.6 高斯随机过程 43
2.6.1 高斯过程的定义 43
2.6.2 高斯过程的性质 44
2.6.3 一维高斯分布 44
2.6.4 高斯白噪声 45
2.7 随机过程通过系统的分析 46
2.7.1 随机过程通过线性系统 46
2.7.2 随机过程通过乘法器 48
2.8 窄带高斯噪声 50
2.8.1 窄带高斯噪声的统计特征 50
2.8.2 正弦波加窄带高斯噪声 52
2.9 周期平稳随机过程 53
小结 54
思考题 55
习题 55
第3章 模拟调制系统 59
3.1 引言 59
3.2 线性调制的原理 59
3.2.1 幅度调制(AM) 59
3.2.2 双边带调制(DSB) 62
3.2.3 单边带调制(SSB) 64
3.2.4 残留边带调制(VSB) 68
3.3 线性调制系统的解调 70
3.3.1 线性调制系统的相干解调 70
3.3.2 线性调制系统的非相干解调 71
3.4 线性调制系统的抗噪声性能分析 72
3.4.1 抗噪声性能的分析模型 72
3.4.2 相干解调的抗噪声性能 73
3.4.3 非相干解调的抗噪声性能 76
3.5 非线性调制系统的原理及抗噪声性能 78
3.5.1 非线性调制的基本概念 78
3.5.2 调频信号的频谱和带宽 80
3.5.3 调频信号的产生与解调 82
3.5.4 调频系统的抗噪声性能 84
3.5.5 调频系统的加重技术 87
3.6 各种模拟调制系统的比较 89
小结 90
思考题 90
习题 91
第4章 模拟信号的数字传输 93
4.1 引言 93
4.2 抽样 94
4.2.1 理想抽样 95
4.2.2 实际抽样 98
4.3 量化 101
4.3.1 均匀量化 101
4.3.2 非均匀量化 103
4.4 编码 106
4.4.1 常用的二进制码型 107
4.4.2 A律13折线编码 108
4.4.3 逐次比较型编解码原理 111
4.5 脉冲编码调制系统 115
4.5.1 脉冲编码调制(PCM)原理 115
4.5.2 PCM信号的码元速率和带宽 116
4.5.3 PCM系统的抗噪声性能分析 117
4.6 语音压缩编码 118
4.6.1 语音压缩编码技术的概念 118
4.6.2 差值脉冲编码调制 119
4.7 图像压缩编码 121
4.7.1 图像的描述 121
4.7.2 模拟图像的数字化 121
4.7.3 图像压缩编码技术 121
小结 122
思考题 123
习题 124
第5章 数字信号的基带传输 126
5.1 引言 126
5.2 数字基带信号的码型和波形 127
5.2.1 数字基带信号的码型 127
5.2.2 基带波形的形成 132
5.3 数字基带信号的功率谱密度 132
5.4 数字基带信号的传输与码间串扰 136
5.4.1 码间串扰 136
5.4.2 码间串扰的数学分析 136
5.4.3 无码间串扰的基带传输特性 138
5.4.4 无码间串扰的理想低通滤波器 140
5.4.5 无码间串扰的滚降系统 141
5.5 无码间串扰基带传输系统的抗噪声性能分析 143
5.6 最佳基带传输系统 146
5.6.1 匹配滤波器 146
5.6.2 利用匹配滤波器的最佳基带传输系统 149
5.7 眼图 150
5.8 改善数字基带系统性能的措施 152
5.8.1 时域均衡 152
5.8.2 部分响应系统 154
小结 158
思考题 159
习题 160
第6章 数字信号的载波传输 163
6.1 引言 163
6.2 二进制数字调制原理 163
6.2.1 二进制幅移键控(2ASK) 163
6.2.2 二进制频移键控(2FSK) 166
6.2.3 二进制相移键控(2PSK)和二进制差分相移键控(2DPSK) 170
6.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能 175
6.3.1 2ASK的抗噪声性能 175
6.3.2 2FSK的抗噪声性能 179
6.3.3 2PSK和2DPSK的抗噪声性能 182
6.3.4 二进制数字调制系统的性能比较 183
6.4 多进制数字调制系统 185
6.4.1 多进制幅移键控(MASK) 185
6.4.2 多进制频移键控(MFSK) 186
6.4.3 多进制相移键控 187
小结 192
思考题 193
习题 193
第7章 多路复用及多址技术 196
7.1 引言 196
7.2 频分复用 196
7.3 时分复用和多路数字电话系统 198
7.3.1 时分复用的PAM系统(TDM-PAM) 199
7.3.2 时分复用的PCM系统(TDM-PCM) 199
7.3.3 时分复用信号的码元速率和带宽 200
7.3.4 PCM30/32路系统的帧结构 202
7.3.5 PCM高次群系统 203
7.3.6 SDH的提出 204
7.4 码分复用 205
7.5 多址技术 208
7.5.1 多址技术的基本原理 208
7.5.2 移动通信中的多址技术 210
7.6 码分多址 211
7.6.1 扩频通信 211
7.6.2 CDMA技术 216
小结 218
思考题 219
习题 220
第8章 现代数字调制技术 222
8.1 引言 222
8.2 偏移四相相移键控(OQPSK) 222
8.3 π/4四相相移键控(π/4-QPSK) 224
8.4 最小频移键控(MSK) 225
8.4.1 MSK信号的正交性 226
8.4.2 MSK信号的相位连续性 226
8.4.3 MSK信号的产生与解调 227
8.4.4 MSK信号的频谱特性 229
8.5 高斯最小频移键控(GMSK) 230
8.6 正交幅度调制(QAM) 230
8.6.1 正交幅度调制的信号表示 230
8.6.2 MQAM信号的产生和解调 232
8.6.3 MQAM信号的频带利用率 233
8.6.4 MQAM信号的抗噪性能分析 233
8.7 正交频分复用(OFDM) 234
8.7.1 多载波调制技术 234
8.7.2 正交频分复用技术 235
小结 237
思考题 238
习题 238
第9章 信道编码 240
9.1 引言 240
9.2 信道编码的基本原理 241
9.2.1 信道编码的检错和纠错能力 241
9.2.2 信道编码的译码方法 243
9.3 线性分组码 244
9.3.1 线性分组码的编码 245
9.3.2 线性分组码的译码 249
9.3.3 汉明码 251
9.4 循环码 252
9.4.1 循环码的码多项式 253
9.4.2 循环码的生成多项式和生成矩阵 254
9.4.3 循环码的检错和纠错 256
9.4.4 循环码的编码和译码电路 256
9.5 卷积码 258
9.5.1 卷积码的解析表示 258
9.5.2 卷积码的图形描述 261
9.5.3 卷积码的几种译码方法 262
小结 262
思考题 263
习题 263
第10章 同步系统 266
10.1 引言 266
10.2 载波同步 266
10.2.1 直接法(自同步法) 267
10.2.2 插入导频法 269
10.2.3 载波同步系统的性能 270
10.3 位同步 272
10.3.1 插入导频法 272
10.3.2 自同步法 272
10.3.3 位同步系统的性能 275
10.4 群同步 277
10.4.1 起止式同步法 277
10.4.2 集中插入法 277
10.4.3 分散插入法 279
10.4.4 群同步系统的性能 280
10.5 网同步 281
小结 284
思考题 285
习题 285
附录一 英文缩写词对照表 287
附录二 傅里叶变换 290
附录三 贝塞尔函数表Jn(x) 293
附录四 误差函数与互补误差函数表 294
附录五 常用数学公式 296
部分习题答案 297
参考文献 305
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