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目录1

第1章 通信系统概述1

1.1 信息与信息技术1

1.1.1 信息1

1.1.2 信息技术1

1.1.3 媒体与多媒体2

1.2 通信与通信系统2

1.2.1 通信2

1.2.2 通信系统3

1.3.1 信道分类6

1.3 信道和噪声6

1.3.2 恒参与变参信道特征7

1.3.3 信道的干扰10

1.3.4 几种常用信道特征10

1.4 通信频段的划分12

1.5 通信系统质量指标13

1.5.1 通信质量概述13

1.5.2 通信系统有效性技术13

1.5.3 通信系统可靠性技术14

1.6 通信发展简史16

1.7 复习与思考18

2.1.1 通信系统常用信号类型19

2.1 信号与系统表示法19

第2章 信号与噪声分析19

2.1.2 系统表示法20

2.1.3 通信系统中的统计分析方法21

2.2 信号频谱分析概述21

2.2.1 傅里叶级数21

2.2.2 傅里叶变换22

2.2.3 卷积与相关24

2.2.4 能量谱、功率谱及帕氏定理25

2.3 希尔伯特变换26

2.3.1 希氏变换26

2.3.2 希氏变换的主要性质27

2.3.3 预包络28

2.4 随机变量的统计特征28

2.4.1 概率的公理概念和运算29

2.4.2 随机变量31

2.4.3 随机变量的统计特征32

2.4.4 常用的随机变量类型34

2.4.5 随机变量统计平均35

2.4.6 随机变量的变换35

2.4.7 二维随机变量及其统计特征36

2.4.8 二维高斯随机变量的统计特征38

2.5.1 随机过程的概念和定义39

2.5 随机过程39

2.5.2 随机信号的统计特征和平稳随机过程40

2.5.3 关于不相关、正交和统计独立的讨论45

2.5.4 遍历性平稳随机过程46

2.5.5 随机信号的功率谱47

2.6 随机信号通过系统的分析49

2.6.1 平稳随机信号通过线性系统50

2.6.2 随机信号进入乘法器51

2.7 高斯型随机过程53

2.7.1 信道干扰与噪声53

2.7.2 高斯型白噪声53

2.7.3 热噪声54

2.7.4 限带高斯白噪声55

2.8 窄带高斯噪声57

2.8.1 窄带高斯噪声的统计特征57

2.8.2 高频载波加窄带高斯噪声61

2.9 本章小结63

2.10 复习与思考63

2.11 习题64

2.11.1 傅里叶变换及信号分析64

2.11.2 概率与随机变量65

2.11.3 二维随机变量65

2.11.4 随机过程统计特征66

2.11.5 随机信号与高斯噪声通过系统67

2.11.6 两个随机过程的统计关系68

第3章 模拟调制系统69

3.1 调制的功能和分类69

3.1.1 调制功能69

3.1.2 调制的分类70

3.2 调幅与双边带调制71

3.2.1 调幅波时域波形71

3.2.2 调幅波的频谱72

3.2.4 双边带（调幅）73

3.2.3 调幅信号的功率分配73

3.3 单边带与残留边带调制74

3.3.1 单边带信号的产生74

3.3.2 残留边带（调幅）77

3.4 线性调制的系统模型和解调78

3.4.1 线性调制的通用模型78

3.4.2 相干解调与非相干解调79

3.5 线性调制系统的噪声性能分析82

3.5.1 相干接收系统信噪比计算82

3.5.2 信噪比得益G与比较83

3.6.1 角度调制概念86

3.5.3 AM信号包络解调性能86

3.6 非线性调制86

3.6.2 单音调角88

3.7 窄带调角89

3.7.1 窄带调频信号分析90

3.7.2 窄带调相91

3.8 宽带调角91

3.8.1 WBFM时-频域特征92

3.8.2 Jn（β）性质与FM信号频谱特征93

3.8.3 调频信号有关参数分析94

3.8.4 宽带调相的特点95

3.9.1 窄带调角的相干解调及性能分析96

3.9 调角波的解调及性能分析96

3.9.2 角度调制的非相干解调与性能分析99

3.9.3 FM门限效应104

3.10 本章小结106

3.11 复习与思考107

3.12 习题108

3.12.1 线性调制已调信号分析108

3.12.2 解调与性能分析110

3.12.3 调频信号分析111

3.12.4 鉴频与性能分析112

3.12.6 综合性题目113

3.12.5 调相信号与解调性能113

4.1 模拟信号数字化概述115

第4章 模拟信号编码传输115

4.2 抽样与脉冲模拟调制116

4.2.1 低通信号抽样定理116

4.2.2 模拟信号脉冲调制119

4.3 量化与编码120

4.3.1 量化与编码概念120

4.3.2 编码技术概要122

4.3.3 线性（均匀）量化与量化信噪比124

4.4.1 非均匀量化127

4.4 数字语音PCM127

4.4.2 A律／13折线的PCM编码129

4.4.3 PCM传输格式131

4.5 差分脉码调制135

4.5.1 预测编码概述135

4.5.2 DPCM系统分析136

4.6 增量调制138

4.6.1 增量调制基本特点138

4.6.2 过载特性140

4.6.3 改进型DM141

4.6.4 关于DM系统量化噪声143

4.7 自适应差分脉码调制144

4.8 自适应子带编码146

4.9 本章小结147

4.10 复习与思考148

4.11 习题149

4.11.1 线性量化PCM149

4.11.2 非均匀量化PCM151

4.11.3 预测编码152

5.1 数字基带信号的特点153

5.1.1 码型选择153

第5章 数字信号基带传输153

5.1.2 常用码型及其特点154

5.2 数字基带信号功率谱157

5.2.1 数字基带信号分析157

5.2.2 功率谱计算158

5.2.3 基带功率谱特征159

5.3 符号间干扰160

5.4 无失真数字基带传输——奈奎斯特第一准则162

5.4.1 奈奎斯特准则的充要条件162

5.4.2 奈奎斯特理想信道传输164

5.4.3 升余弦频谱165

5.5.1 双二进制信号——第Ⅰ类部分响应167

5.4.4 接收定时抖动的影响167

5.5 相关电平编码——奈奎斯特第二准则167

5.5.2 修正的双二进制信号170

5.5.3 相关电平编码的推广172

5.6 波形成形的数字技术173

5.7 信道均衡174

5.7.1 均衡概念174

5.7.2 抽头-延迟线均衡175

5.7.3 自适应均衡177

5.8 数字信号基带传输误码性能分析178

5.9 眼图180

5.9.2 眼图包括的主要参量181

5.9.1 眼图的构成181

5.10 本章小结182

5.11 复习与思考183

5.12 习题184

5.12.1 码型与功率谱184

5.12.2 奈氏准则及其实现185

5.12.3 均衡186

5.12.4 误码性能187

6.2.1 ASK信号分析188

6.2 二元幅移键控188

6.1 数字频带调制概述188

第6章 数字信号的频带传输188

6.2.2 ASK信号相干接收190

6.2.3 非相干ASK解调抗噪声性能分析192

6.3 二元频移键控193

6.3.1 相位不连续的频移键控信号193

6.3.2 FSK信号的解调及抗噪声性能196

6.3.3 连续相位频移键控信号198

6.4 二元相移键控200

6.4.1 二元相移键控的构成200

6.4.2 PSK相干解调及抗噪声性能201

6.4.3 相对（差分）相移键控202

6.5 多元数字调幅与调频208

6.5.1 多元数字调幅209

6.5.2 多元数字调频213

6.6 多元数字调相215

6.6.1 MPSK信号表示法215

6.6.2 多元调相信号空间特征与噪声性能218

6.7 本章小结224

6.8 复习与思考225

6.9 习题225

6.9.1 二元调制225

6.9.2 多元调制229

第7章 数字信号的最佳接收231

7.1 最佳接收准则231

7.1.1 最大输出信噪比准则231

7.1.2 最小均方误差准则232

7.1.3 最大后验概率准则232

7.2 利用匹配滤波器的最佳接收232

7.2.1 匹配滤波器的设计232

7.2.2 匹配滤波器输出信号分析234

7.2.3 匹配滤波器的实现235

7.2.4 匹配滤波器的性质237

7.2.5 匹配滤波器接收误码性能分析238

7.2.6 匹配滤波器的应用239

7.3 数字信号载波传输的最佳接收242

7.3.1 未知相位信号的最佳接收242

7.3.2 相关接收244

7.4 理想接收机模型246

7.5 最佳接收误码率统计分析248

7.5.1 三种最佳接收机统一性及条件248

7.5.2 误比特率分析计算249

7.5.3 各种调制方式的系统误比特率251

7.5.4 最佳接收与相干接收的比较253

7.6 本章小结254

7.7 复习与思考255

7.8 习题256

7.8.1 匹配滤波器接收256

7.8.2 相关接收258

第8章 信道编码260

8.1 差错控制概述260

8.1.1 二元对称信道和错误式样260

8.1.2 差错控制分类262

8.1.3 常用检错码262

8.1.4 差错控制定理263

8.2 线性分组码264

8.2.1 概念与思路265

8.2.2 （n,k）线性分组码的构成265

8.2.3 伴随式解码269

8.2.4 汉明界270

8.2.5 汉明码及其扩展270

8.2.6 完备码271

8.2.7 分组码的对偶码271

8.3 （n,k）循环码272

8.3.1 码多项式表示及其运算272

8.3.2 （n,k）循环码的特点273

8.3.3 循环码编码步骤274

8.3.4 循环码的对偶码和缩短码275

8.3.5 伴随式纠错解码275

8.4 几种重要的循环码276

8.4.1 CRC码276

8.4.2 BCH码277

8.4.3 R-S码277

8.5 卷积码278

8.5.1 卷积码特征278

8.5.2 卷积码数学描述278

8.5.3 卷积码图示表示法279

8.5.4 卷积码维特比解码282

8.6 复合编码284

8.6.1 链接码284

8.6.2 交织码和乘积码286

8.6.3 Turbo码288

8.7 本章小结290

8.8 复习与思考291

8.9 习题291

8.9.1 差错控制概念291

8.9.2 （n,k）分组码292

8.9.3 循环码特性293

8.9.4 卷积码294

8.9.5 复合编码296

第9章 常用的现代调制技术297

9.1 正交调幅297

9.1.1 QAM信号的基本构成特点297

9.1.2 MQAM信号相关接收与抗噪声性能301

9.1.3 MQAM与MPSK性能比较303

9.2 改进型QPSK304

9.2.1 OQPSK305

9.2.2 IJF-OQPSK305

9.2.3 ？偏移QPSK306

9.3 最小频移键控308

9.3.1 MSK信号空间309

9.3.2 MSK信号的最佳接收与性能特征312

9.3.3 改进型MSK314

9.4 扩频调制318

9.4.1 扩频特点及分类318

9.4.2 m序列318

9.4.3 直接序列扩频320

9.4.4 干扰容限Jm322

9.4.5 跳频扩频概述322

9.5.1 一体化编码调制基本思路324

9.5 网格编码调制324

9.5.2 TCM信号的构成325

9.5.3 TCM信号解码330

9.5.4 TCM-8VSB模式330

9.6 正交频分复用（OFDM）332

9.6.1 多载波和OFDM基本概念332

9.6.2 OFDM技术实施333

9.6.3 OFDM典型应用示例336

9.7 本章小结339

9.8 复习与思考340

9.9.1 QAM与MSK341

9.9 习题341

9.9.2 扩频调制343

9.9.3 TCM和OFDM344

第10章 多用户通信346

10.1 多用户通信概述346

10.1.1 多用户通信及其分类346

10.1.2 通信资源的分配方式347

10.2 频分多址和时分多址348

10.2.1 频分复用／多址（FDM/FDMA）348

10.2.2 时分复用／多址（TDM/TDMA）350

10.3.1 CDMA概述353

10.3 码分多址（CDMA）353

10.3.2 CDMA分类354

10.3.3 CDMA系统的干扰问题355

10.4 局域网中的多址技术359

10.4.1 ALOHA359

10.4.2 载波侦听多址网（CSMA）362

10.4.3 接入控制的预定方式363

10.5 其他多址技术365

10.5.1 空分与极优多址365

10.5.2 光接入系统中的多址技术365

10.6.1 直线传播与损耗367

10.6 无线多址系统中的电波传播和多径衰落367

10.6.2 多径传播与衰落368

10.6.3 多径衰落信道相关带宽和时间369

10.6.4 衰落信道的统计特征371

10.7 多径衰落信道的分集接收技术372

10.7.1 分集技术概述372

10.7.2 分集技术分类372

10.7.3 分集合并技术373

10.7.4 Rake接收374

10.8 移动无线通信中的多址技术374

10.8.1 数字移动无线通信概述375

10.8.2 GSM系统中的多址技术376

10.8.3 IS-54和IS-95多址技术特点379

10.8.4 第三代移动通信的宽带CDMA技术380

10.8.5 CDMA蜂窝小区的用户数估算382

10.9 多址系统的容量估算383

10.9.1 信道容量383

10.9.2 FDMA和TDMA系统容量分析384

10.9.3 CDMA系统容量385

10.10 本章小结386

10.11 复习与思考387

10.12.1 多用户／多址388

10.12 习题388

10.12.2 GSM-TDMA389

10.12.3 CDMA389

10.12.4 传输损耗和多径衰落390

附录A 概率积分函数表、误差函数表391

A.1 概率积分函数表391

A.2 误差函数表392

A.3 三角函数恒等式393

附录B 英文缩写词394

习题答案399

致谢407

参考文献408