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第四部分 时不变信道的带通通信3

第1章 带通传输3

1.1 传输方法4

1.2 信道和收发机模型5

1.2.1 线性信道模型5

1.2.2 非线性信道模型9

1.3 多电平／相位信号的信道容量10

参考文献15

第2章 PAM信号的接收机结构17

2.1 PAM信号接收机的功能框图18

2.1.1 定时恢复21

2.1.2 相位恢复24

参考文献25

2.2 高斯噪声环境下用于接收的充分统计量25

2.2.1 信号的向量空间表示26

2.2.2 带宽受限的信号27

2.2.3 等价定理30

2.2.4 充分统计31

2.2.5 重点35

参考文献36

2.3 最佳ML接收机36

2.3.1 接收机的目标和同步检测36

2.3.2 恒定同步参数的最佳ML接收机39

2.3.3 数字匹配滤波器46

2.3.4 重点54

2.3.5 文献注释55

2.3.6 附录55

参考文献56

第3章 同步算法综述57

3.1 ML同步算法的推导58

3.2 慢变同步参数的估计器结构61

3.2.1 时间刻度分开61

3.2.2 似然估计器的截断及用L符号近似63

3.2.3 最大值搜索算法65

3.2.4 误差反馈系统66

3.2.5 重点67

参考文献68

3.3 NDA定时参数估计68

3.4 利用谱估计的NDA定时参数估计72

参考文献77

3.5 DA（DD）定时参数估计77

参考文献79

3.6 工作在高于符号速率的定时误差反馈系统79

3.6.1 DD和相位引导的定时恢复79

3.6.2 NDA定时恢复83

3.6.3 重点83

参考文献83

3.7 工作在符号速率下的定时误差反馈系统84

3.7.1 特定的性能准则89

3.7.2 重点89

参考文献89

3.8 （DD＆Dε）载波相量估计和相位误差反馈89

3.9 相量锁定环路（PHLL）91

参考文献93

3.10 M-PSK中的非数据辅助载波相量估计和相位误差反馈系统94

3.10.1 M-PSK信号的相量估计94

3.10.2 非数据辅助的相位误差反馈系统95

3.10.3 重点98

参考文献98

3.11 非线性调制的相位和定时恢复98

参考文献99

第4章 同步器的性能分析101

4.1 同步参数误差的界103

4.2 附录：Fisher信息矩阵109

参考文献116

4.3 载波和符号同步器的跟踪性能117

4.3.1 简介117

4.3.2 跟踪性能的分析方法118

4.3.3 判决引导（DD＆D6）的载波同步123

4.3.4 非判决辅助载波同步124

4.3.5 判决引导（DD）符号同步126

4.3.6 非判决辅助的符号同步器130

4.3.7 跟踪性能比较132

4.3.8 时变同步参数的影响139

4.3.9 重点146

4.3.10 文献注释147

4.3.11 附录：自噪声对定时误差方差的贡献150

参考文献152

4.4 周期滑动153

4.4.1 简介153

4.4.2 周期滑动对符号检测的影响154

4.4.3 反馈同步器的周期滑动155

4.4.4 前馈同步器的周期滑动159

4.4.5 重点161

4.4.6 文献注释162

4.4.7 附录：由连续时间系统近似离散时间系统162

参考文献164

4.5 载波相位和符号定时的捕获165

4.5.1 简介165

4.5.2 反馈同步器166

4.5.3 工作在短突发模式的前馈同步器171

4.5.4 长突发工作和连续工作的前馈同步器173

4.5.5 重点178

4.5.6 文献注释179

参考文献180

第5章 随机跟踪误差引起的误比特率恶化181

5.1 简介182

5.2 数据符号的最大似然（ML）检测183

5.3 对于BER恶化的近似推导184

5.4 M-PSK信号星座185

5.4.1 载波相位误差189

5.4.2 定时误差189

5.5 M-PAM和M2-QAM星座图190

5.5.1 载波相位误差193

5.5.2 定时误差193

5.6 例子194

5.7 编码传输201

5.8 重点201

5.9 文献注释202

参考文献203

第6章 频率估计207

6.1 频率控制系统的简介／分类208

6.1.1 信道模型和似然函数209

6.1.2 算法分类210

6.1.3 重点211

6.2 独立于定时信息工作的频率估计器211

6.2.1 基于频谱分析的频率估计216

6.2.2 基于相位增量估计的频率估计219

参考文献224

6.3 独立于定时信息工作的频率误差反馈系统224

6.3.1 跟踪性能分析229

6.3.2 附录：自噪声项的计算232

6.3.3 NDA和NDε算法的讨论234

6.3.4 重点235

参考文献236

6.4 基于定时信息工作的频率估计器237

6.4.1 频率估计算法的推导237

6.4.2 有噪声存在时的性能240

6.4.3 DA估计器的其他改进方法245

6.4.4 全前馈载波同步结构的示例247

参考文献249

6.5 基于定时信息工作的频率误差反馈系统250

6.5.1 存在加性噪声时的性能252

6.5.2 附录：有关Es/N0的函数var｛Ω｝的计算254

6.5.3 重点256

6.6 MSK信号的频率估计器257

6.7 文献注释260

参考文献260

第7章 基于插值的定时调整263

7.1 数字插值264

7.1.1 MMSE FIR插值器266

7.1.2 多项式FIR插值器271

7.1.3 经典的拉格朗日插值法274

7.1.4 附录278

7.2 插值器的控制280

7.2.1 定时误差反馈系统的插值控制280

7.2.2 定时估计器的插值控制285

7.2.3 跟踪性能和抽取的回顾286

7.2.4 重点286

7.2.5 文献注释287

参考文献287

第8章 DSP系统的实现289

8.1 数字信号处理的硬件290

8.2 DSP系统软－硬件协同设计293

8.3 量化和数的表示293

8.4 ASIC设计案例研究297

8.4.1 实现损失297

8.4.2 设计方法298

8.4.3 数字视频广播规范299

8.4.4 DVB接收机的结构300

8.4.5 输入量化301

8.4.6 定时和相位同步器结构304

8.4.7 用于相位同步的数字锁相环（DPLL）305

8.4.8 定时恢复313

8.5 DVB芯片的误码性能分析316

8.6 实现317

8.7 CAD 工具和设计方法318

8.7.1 算法设计318

8.7.2 结构设计319

8.8 未涵盖的主题320

参考文献320

8.9 卷积编码和解码的文献注释322

8.9.1 高速Viterbi解码器322

8.9.2 适用于中低速应用的面积高效实现方式323

8.9.3 SMU架构324

8.9.4 级联码的解码324

8.9.5 删除码325

参考文献325

8.10 Reed-Soloman解码器的文献注释329

8.10.1 传统的解码方法329

8.10.2 软判决的RS解码330

8.10.3 级联码331

参考文献331