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第1章 绪论1

1.1 通信的基本概念1

1.1.1 通信的定义1

1.1.2 通信的分类1

1.1.3 通信方式3

1.2 通信系统的组成4

1.2.1 一般组成4

1.2.2 模拟通信系统组成5

1.2.3 数字通信系统组成5

1.2.4 数字通信的优缺点7

1.3 通信发展概况8

1.4 通信系统的主要性能指标9

1.4.1 一般通信系统的性能指标9

1.4.2 信息及其量度10

1.4.3 数字通信系统有效性指标的具体表述11

1.4.4 数字通信系统可靠性指标的具体表述12

1.5 信道12

1.5.1 信道的定义12

1.5.2 信道的分类13

1.5.3 信道的模型13

1.5.4 恒参信道及其对所传信号的影响15

1.5.5 变参信道及其对所传信号的影响17

本章小结21

思考与练习21

第2章 通信中的信号分析23

2.1 引言23

2.2 信号与系统的频域分析24

2.2.1 周期信号的频谱分析24

2.2.2 非周期信号的频谱分析25

2.2.3 傅里叶变换的性质及应用26

2.3 随机过程的概念与描述29

2.3.1 随机过程的基本概念30

2.3.2 随机过程的统计描述30

2.3.3 随机过程的数值特征31

2.4 平稳随机过程及其特性分析32

2.4.1 平稳随机过程32

2.4.2 平稳随机过程的特性分析33

2.5 通信系统中常见的噪声35

2.5.1 白噪声35

2.5.2 高斯噪声36

2.5.3 窄带高斯噪声37

2.6 噪声对信号和系统的影响39

2.6.1 正弦波加窄带高斯噪声39

2.6.2 随机过程通过线性系统40

本章小结42

思考与练习43

第3章 模拟调制系统45

3.1 概述45

3.1.1 调制的作用45

3.1.2 调制的分类46

3.1.3 本章研究的问题47

3.2 线性调制48

3.2.1 振幅调制48

3.2.2 双边带调制52

3.2.3 单边带调制54

3.2.4 残留边带调制61

3.3 线性调制系统性能分析65

3.3.1 相干解调系统性能分析66

3.3.2 非相干解调系统性能分析71

3.4 非线性调制74

3.4.1 角度调制的基本概念74

3.4.2 调频信号的产生82

3.4.3 调频信号的解调84

3.5 调频系统的性能分析88

3.5.1 分析模型88

3.5.2 非相干解调系统性能分析88

3.6 调频信号解调的门限效应92

3.7 加重技术94

3.8 频分复用技术96

本章小结97

思考与练习99

第4章 数字基带传输系统103

4.1 数字基带信号的常用码型103

4.2 数字基带信号的功率谱密度110

4.2.1 随机序列的功率谱密度110

4.2.2 功率谱密度计算举例113

4.3 数字基带传输系统114

4.3.1 数字基带传输系统的基本组成114

4.3.2 数字基带传输系统的数学分析115

4.3.3 码间串扰的消除116

4.4 数字基带传输中的码间串扰117

4.4.1 无码间串扰的基带传输系统117

4.4.2 理想基带传输系统117

4.4.3 无码间串扰的等效特性118

4.4.4 升余弦滚降传输特性119

4.5 数字基带传输系统的性能分析121

4.5.1 信号与噪声分析121

4.5.2 误码率Pe的计算公式122

4.6 眼图124

4.7 时域均衡125

4.8 部分响应系统127

4.8.1 部分响应波形127

4.8.2 差错传播128

4.8.3 相关编码和预编码129

4.8.4 部分响应波形的一般表示式130

本章小结131

思考与练习131

第5章 数字频带传输系统134

5.1 二进制幅移键控（2ASK）134

5.1.1 基本原理134

5.1.2 功率谱及带宽136

5.1.3 抗噪声性能分析137

5.2 二进制频移键控（2FSK）140

5.2.1 调制原理与实现方法141

5.2.2 2FSK信号的解调142

5.2.3 功率谱及带宽144

5.2.4 系统的抗噪声性能分析145

5.3 二进制相移键控（2PSK）149

5.3.1 二进制绝对相移键控（2PSK）150

5.3.2 二进制差分相移键控（2DPSK）154

5.4 二进制数字调制系统的性能比较160

5.5 多进制数字调制162

5.5.1 多进制幅移键控（MASK）162

5.5.2 多进制频移键控（MFSK）165

5.5.3 多进制绝对相移键控（MPSK）167

5.5.4 多进制差分相移键控（MDPSK）170

5.6 现代数字调制技术介绍172

5.6.1 正交振幅调制（QAM）172

5.6.2 最小频移键控（MSK）174

5.6.3 正交频分复用（OFDM）179

本章小结183

思考与习题184

第6章 模拟信号的数字传输187

6.1 引言187

6.2 抽样定理188

6.3 脉冲振幅调制189

6.3.1 自然抽样190

6.3.2 平顶抽样191

6.4 模拟信号的量化193

6.4.1 量化的基本概念193

6.4.2 均匀量化和量化信噪功率比194

6.4.3 非均匀量化195

6.5 脉冲编码调制原理199

6.5.1 常用的二进制编码码型199

6.5.2 13折线的码位安排201

6.5.3 逐次比较型编码原理202

6.5.4 译码原理205

6.5.5 PCM信号的码元速率和带宽206

6.5.6 PCM系统的抗噪性能206

6.6 增量调制207

6.6.1 简单增量调制208

6.6.2 增量调制的过载特性与编码的动态范围210

6.6.3 增量调制的抗噪性能212

6.7 改进型增量调制214

6.7.1 总和增量调制214

6.7.2 数字音节压扩自适应增量调制216

6.7.3 数字音节压扩总和增量调制218

6.7.4 脉码增量调制218

6.8 时分复用和多路数字电话系统219

6.8.1 PAM时分复用原理220

6.8.2 时分复用的PCM系统221

6.8.3 32路PCM的帧结构222

6.8.4 PCM的高次群223

6.9 压缩编码技术224

6.9.1 压缩编码中的主要概念224

6.9.2 压缩编码的基本原理和方法225

6.9.3 音频信号的压缩方法与标准226

本章小结228

思考与练习229

第7章 同步原理231

7.1 同步的分类231

7.1.1 按同步的功能分类231

7.1.2 按同步的实现方式分类233

7.2 载波同步233

7.2.1 直接法233

7.2.2 插入导频法237

7.2.3 载波同步的性能指标241

7.2.4 载波频率误差和相位误差对解调性能的影响243

7.3 位同步244

7.3.1 位同步作用与分类244

7.3.2 插入导频法245

7.3.3 直接法246

7.3.4 位同步系统性能指标249

7.4 帧同步252

7.4.1 帧同步的方法252

7.4.2 帧同步的性能258

7.4.3 帧同步的保护260

本章小结262

思考与练习263

第8章 差错控制编码265

8.1 差错控制编码基础265

8.1.1 差错控制编码的分类265

8.1.2 差错控制方式266

8.1.3 码重、码距及检错、纠错能力267

8.2 常用简单分组码270

8.2.1 奇偶监督码270

8.2.2 行列监督码271

8.2.3 恒比码272

8.3 线性分组码272

8.3.1 基本概念273

8.3.2 监督矩阵H和生成矩阵G275

8.3.3 校验子S276

8.3.4 汉明码276

8.4 循环码277

8.4.1 基本概念277

8.4.2 生成矩阵G和监督矩阵H279

8.4.3 循环码的编、译码方法281

8.4.4 BCH码283

8.5 卷积码285

8.5.1 基本概念286

8.5.2 卷积码的图解表示286

8.5.3 维特比译码288

8.6 新型信道编码技术简介289

8.6.1 网格编码调制（TCM）289

8.6.2 Turbo码291

本章小结293

思考与习题294

第9章 数字信号最佳接收297

9.1 二元假设检验的判决准则297

9.1.1 二元假设检验的模型297

9.1.2 最大后验概率准则298

9.1.3 最小平均风险准则299

9.1.4 错误概率最小准则300

9.2 二元确知信号的最佳接收301

9.2.1 最佳接收机结构301

9.2.2 最佳接收机的性能分析305

9.2.3 实际接收机与最佳接收机的比较307

9.3 二元随相信号的最佳接收308

9.3.1 最佳接收机模型309

9.3.2 最佳接收机检测性能311

9.4 匹配滤波器及其应用313

9.4.1 匹配滤波器的原理313

9.4.2 匹配滤波器的性质315

9.4.3 匹配滤波器组成的最佳接收机317

本章小结319

思考与练习320

第10章 信息论基础323

10.1 引言323

10.2 信源及信源的熵324

10.2.1 信源的描述及分类324

10.2.2 自信息量325

10.2.3 离散信源的熵326

10.3 无失真信源编码327

10.3.1 编码的定义327

10.3.2 定长编码定理329

10.3.3 变长编码定理330

10.3.4 哈夫曼编码方法331

10.4 信道模型及信道容量333

10.4.1 信道模型333

10.4.2 互信息量334

10.4.3 DMC信道的容量336

10.5 香农公式及其应用337

10.5.1 香农公式337

10.5.2 香农公式的应用337

本章小结338

思考与练习339

附录A 常用三角公式340

附录B 希尔伯特变换341

附录C Q函数和误差函数344

附录D 信号空间方法346

附录E 缩略语英汉对照表350

参考文献357