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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 通信的基本概念1

1.3 通信系统的组成2

1.3.1 通信系统的一般组成2

1.3.2 模拟通信系统的组成2

1.3.3 数字通信系统的组成3

1.3.4 数字通信的主要特点4

1.4 通信系统的分类与通信方式5

1.4.1 通信系统的分类5

1.4.2 通信方式7

1.5 通信系统的主要性能指标9

1.5.1 一般通信系统的性能指标9

1.5.2 信息及其度量9

1.5.3 有效性指标的具体描述12

1.5.4 可靠性指标的具体描述13

思考题14

习题14

第2章 随机信号与噪声分析16

2.1 引言16

2.2 随机过程的基本概念16

2.2.1 随机过程的概念16

2.2.2 随机过程的统计描述17

2.3 平稳随机过程19

2.3.1 平稳随机过程的概念19

2.3.2 平稳随机过程的各态历经性20

2.3.3 平稳随机过程的自相关函数21

2.3.4 平稳随机过程的功率谱密度22

2.4 高斯随机过程24

2.4.1 高斯过程的定义24

2.4.2 高斯过程的性质24

2.4.3 高斯随机变量25

2.5 平稳随机过程通过线性系统27

2.5.1 输出过程的表达式27

2.5.2 输出过程的统计特性28

2.6 窄带随机过程29

2.6.1 窄带随机过程的概念29

2.6.2 同相和正交分量的统计特性30

2.6.3 包络和相位的统计特性32

2.7 正弦波加窄带高斯噪声33

2.7.1 合成波的表达式33

2.7.2 合成包络和合成相位的统计特性34

2.8 高斯白噪声和带限白噪声35

2.8.1 白噪声35

2.8.2 高斯白噪声36

2.8.3 带限白噪声36

思考题38

习题39

第3章 信道与噪声41

3.1 引言41

3.2 信道的基本概念41

3.2.1 信道的定义41

3.2.2 信道的分类41

3.2.3 信道的数学模型42

3.3 恒参信道及其对所传信号的影响45

3.3.1 信号不失真传输条件45

3.3.2 幅度-频率畸变45

3.3.3 相位-频率畸变（群迟延畸变）46

3.3.4 减小畸变的措施46

3.4 随参信道及其对所传信号的影响47

3.4.1 随参信道传输媒质的特点47

3.4.2 随参信道对信号传输的影响47

3.4.3 随参信道特性的改善50

3.5 信道的加性噪声51

3.5.1 噪声来源及其分类51

3.5.2 起伏噪声的统计特性52

3.5.3 等效噪声带宽53

3.6 信道容量的概念54

思考题55

习题55

第4章 模拟调制系统57

4.1 引言57

4.2 幅度调制的原理57

4.2.1 幅度调制的一般模型57

4.2.2 常规双边带调幅（AM）58

4.2.3 抑制载波的双边带调幅（DSB-SC）61

4.2.4 单边带调制（SSB）62

4.2.5 残留边带调制（VSB）65

4.3 线性调制系统的抗噪声性能66

4.3.1 通信系统抗噪声性能分析模型67

4.3.2 线性调制相干解调系统的抗噪声性能68

4.3.3 常规调幅包络检波系统的抗噪声性能71

4.4 角度调制（非线性调制）的原理73

4.4.1 角度调制的基本概念74

4.4.2 窄带调频与宽带调频75

4.4.3 调频信号的产生与解调79

4.5 调频系统的抗噪声性能82

4.6 各种模拟调制系统的比较88

4.7 频分复用（FDM）90

思考题91

习题92

第5章 数字基带传输系统94

5.1 引言94

5.2 数字基带信号94

5.2.1 数字基带信号的码型设计原则94

5.2.2 数字基带信号的常用码型95

5.2.3 数字基带信号的频谱特性99

5.3 基带传输系统的脉冲传输与码间串扰105

5.3.1 数字基带传输系统的工作原理105

5.3.2 基带传输系统的码间串扰106

5.3.3 码间串扰的消除107

5.4 无码间串扰的基带传输系统108

5.4.1 无码间串扰的时域条件108

5.4.2 无码间串扰的频域条件109

5.4.3 理想基带传输系统110

5.4.4 实用的无码间串扰基带传输特性111

5.5 无码间串扰基带传输系统的抗噪声性能114

5.6 部分响应系统116

5.6.1 部分响应系统的基本原理117

5.6.2 一种实用的部分响应系统118

5.6.3 一般形式的部分响应系统119

5.7 眼图121

5.7.1 眼图的概念122

5.7.2 眼图形成原理及模型122

5.8 时域均衡原理123

5.8.1 均衡的概念123

5.8.2 时域均衡的基本原理123

5.8.3 有限长横向滤波器125

5.8.4 时域均衡算法及实现126

思考题128

习题129

第6章 数字信号的频带传输132

6.1 引言132

6.2 二进制幅度键控（2ASK）132

6.2.1 一般原理与实现方法132

6.2.2 2ASK信号的功率谱及带宽134

6.2.3 2ASK系统的抗噪声性能135

6.3 二进制频移键控（2FSK）140

6.3.1 2FSK调制原理与实现方法140

6.3.2 2FSK信号的解调141

6.3.3 2FSK信号的功率谱及带宽144

6.3.4 2FSK系统的抗噪声性能145

6.4 二进制相移键控150

6.4.1 二进制相移键控（2PSK）150

6.4.2 二进制差分相移键控（2DPSK）154

6.5 二进制数字调制系统的性能比较161

6.6 多进制数字调制系统162

6.6.1 多进制幅度键控（MASK）163

6.6.2 多进制频移键控（MFSK）165

6.6.3 多进制相移键控167

思考题172

习题173

第7章 现代数字调制技术175

7.1 引言175

7.2 正交幅度调制（QAM）175

7.2.1 正交幅度调制的信号表示175

7.2.2 QAM信号的产生和解调177

7.2.3 QAM方式的性能178

7.3 交错正交相移键控（OQPSK）178

7.4 最小频移键控（MSK）180

7.4.1 MSK信号的正交性180

7.4.2 MSK信号的相位连续性180

7.4.3 MSK信号的产生和解调182

7.4.4 MSK信号的频谱特性183

7.5 高斯最小频移键控（GMSK）183

7.6 正交频分复用（OFDM）184

7.6.1 多载波调制的概念184

7.6.2 OFDM的基本原理185

7.6.3 OFDM的实现187

思考题188

习题188

第8章 模拟信号的数字传输189

8.1 引言189

8.2 抽样定理189

8.2.1 低通信号的抽样定理及其意义189

8.2.2 理想抽样190

8.2.3 自然抽样191

8.2.4 平顶抽样（瞬时抽样）192

8.2.5 脉冲调制的分类193

8.2.6 脉冲幅度调制（PAM）信号的传输194

8.2.7 带通信号的抽样定理194

8.3 模拟信号的量化194

8.3.1 均匀量化195

8.3.2 非均匀量化196

8.3.3 13折线法197

8.4 脉冲编码调制（PCM）198

8.4.1 PCM编译码的实现198

8.4.2 A律13折线逐次比较型编译码的方法202

8.4.3 PCM系统的抗噪声性能203

8.5 增量调制（DM）206

8.5.1 增量调制原理及系统组成206

8.5.2 增量调制系统的量化误差207

8.5.3 增量调制系统的量化信噪比208

8.5.4 PCM系统与增量调制（DM）系统的比较209

8.6 时分复用（TDM）209

8.6.1 时分复用的概念及系统组成209

8.6.2 时分复用系统的帧结构210

8.6.3 时分复用系统的传输带宽211

8.6.4 时分复用多路数字电话系统群路标准212

8.7 信源压缩编码简介214

8.7.1 信源压缩编码概述214

8.7.2 差分脉冲编码调制（DPCM）及自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）214

8.7.3 参数编码器——话音压缩编码217

8.7.4 变换域编码——离散余弦变换（DCT）219

思考题222

习题223

第9章 差错控制编码225

9.1 引言225

9.2 差错控制编码的基本概念225

9.2.1 差错类型225

9.2.2 差错控制的基本方法225

9.2.3 差错控制方式227

9.2.4 差错控制编码的效用227

9.2.5 差错控制编码的分类227

9.3 常用的简单检错码228

9.3.1 奇偶校验228

9.3.2 纵向奇偶校验（LRC）228

9.3.3 水平垂直奇偶校验229

9.3.4 群计数码229

9.3.5 等重码（恒比码）229

9.4 线性分组码230

9.4.1 线性分组码的构成230

9.4.2 线性分组码的监督和生成矩阵232

9.4.3 线性分组码的伴随式译码233

9.4.4 汉明码235

9.5 循环码235

9.5.1 循环码的特点236

9.5.2 生成多项式和生成矩阵237

9.5.3 系统循环码的编码实现238

9.5.4 循环码的译码240

9.6 检测和纠正突发错误的分组码——交织码243

9.7 卷积码244

9.7.1 卷积码的基本原理244

9.7.2 卷积码的图解表示245

9.7.3 卷积码的解析表示248

9.7.4 卷积码的译码250

9.8 网格编码调制（TCM）253

9.8.1 TCM编码器结构253

9.8.2 子集分割原理253

9.8.3 编码增益255

9.8.4 TCM中的软判决Viterbi译码256

思考题257

习题258

第10章 数字信号的最佳接收260

10.1 引言260

10.2 数字通信系统的统计判决模型260

10.3 最大信噪比准则及匹配滤波器262

10.3.1 匹配滤波器262

10.3.2 匹配滤波器形式的最佳接收机264

10.4 最小错误概率准则及相关接收机266

10.4.1 最小错误概率准则266

10.4.2 相关检测式的最佳接收机267

10.5 二进制最佳接收机的抗噪声性能269

10.5.1 二进制最佳接收机的性能分析269

10.5.2 二进制确定信号的最佳形式270

10.5.3 最佳接收机和普通接收机的性能比较272

10.6 正交接收机——随相信号的最佳接收273

10.6.1 二进制随相信号的最佳接收机273

10.6.2 正交接收机275

10.7 最佳数字传输系统277

10.7.1 最佳基带传输系统的概念277

10.7.2 理想信道下的最佳基带传输系统277

10.7.3 非理想信道下的最佳基带传输系统278

10.7.4 理想信道下的最佳数字传输系统280

思考题280

习题281

第11章 同步原理284

11.1 引言284

11.2 锁相环的基本原理284

11.2.1 锁相环的组成及其各个环节的功用285

11.2.2 锁相环的相位模型与传输函数287

11.3 载波同步288

11.3.1 载波同步的方法289

11.3.2 载波同步系统的性能及其对传输系统误码率的影响293

11.4 位同步295

11.4.1 位同步的方法296

11.4.2 位同步系统的性能300

11.4.3 相位误差对传输系统误码率的影响302

11.5 帧同步303

11.5.1 帧同步的方法303

11.5.2 巴克码作帧同步码303

11.5.3 帧同步系统的性能305

11.5.4 帧同步的保护307

思考题309

习题309

第12章 现代通信系统介绍311

12.1 引言311

12.2 无线局域网311

12.2.1 扩频通信技术311

12.2.2 802.11无线局域网314

12.2.3 蓝牙技术316

12.3 GSM数字蜂窝移动通信系统320

12.3.1 GSM系统的主要性能和特点320

12.3.2 GSM系统的体系结构322

12.3.3 GSM系统的无线接口325

12.3.4 GSM的信道类型327

12.3.5 GSM系统研究新进展329

12.4 CDMA数字蜂窝移动通信系统330

12.4.1 CDMA系统原理及特点330

12.4.2 频率和信道规范331

12.4.3 CDMA下行信道332

12.4.4 CDMA上行信道334

12.5 第三代移动通信系统335

12.5.1 IMT-2000介绍335

12.5.2 IMT-2000业务特征337

12.5.3 IMT-2000频谱规划337

12.5.4 第三代移动通信系统的关键技术339

12.5.5 第三代移动通信系统标准341

12.5.6 B3G和4G移动通信系统345

思考题348

附录349

附录A 常用三角函数公式349

附录B Q函数和误差函数349

附录C 傅里叶变换354

附录D 部分习题答案355

参考书目362