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第1章 绪论1

1.1通信与信息的基本概念1

1.1.1信号、信息与通信1

1.1.2信息的本质与特征2

1.2信息论与信息科学2

1.2.1信息论与信息科学2

1.2.2信息论的研究范畴3

1.3信源描述4

1.3.1离散信源4

1.3.2连续信源6

1.3.3平稳信源6

1.3.4自然语信源7

1.4通信系统的组成9

1.5数字通信10

1.5.1数字通信系统模型11

1.5.2数字通信与模拟通信的性能指标12

本章小结14

思考题14

第2章 信号和噪声分析15

2.1确知信号分析15

2.1.1信号和系统的分类15

2.1.2信号的频谱分析16

2.1.3谱密度和帕塞瓦尔定理19

2.1.4信号通过线性系统21

2.1.5波形的相关性22

2.2随机信号分析24

2.2.1随机变量及其数字特征24

2.2.2随机过程的统计特性26

2.2.3平稳随机过程和高斯随机过程29

2.2.4随机过程通过线性系统33

2.3噪声分析35

2.3.1白噪声35

2.3.2通信系统中的噪声36

2.3.3正弦波加窄带高斯噪声38

本章小结39

思考题39

习题40

第3章 信息的度量42

3.1度量信息的思路42

3.2信息的度量43

3.2.1信源的信息熵43

3.2.2平均互信息量45

3.2.3 n维随机变量的信息传递49

3.2.4离散信源的符号熵和时间熵50

本章小结54

习题55

第4章 信源编码56

4.1信源的冗余度与编码模型56

4.1.1信源的冗余度56

4.1.2信源编码模型58

4.2最佳信源编码58

4.2.1编码效率59

4.2.2信源符号序列分组定理60

4.3无失真信源编码61

4.3.1变长码的信源编码61

4.3.2等长码的信源编码定理64

4.4常用的无失真信源编码方法64

4.4.1香农第一定理64

4.4.2香农编码66

4.4.3费诺编码67

4.4.4霍夫曼编码68

4.4.5游程编码70

4.4.6 Lempel-Ziv编码71

4.5信源编码的错误扩散73

4.6信息率失真理论73

4.6.1平均失真度和信息率失真函数74

4.6.2保真度准则下的信源编码定理81

4.6.3信息价值82

本章小结84

习题85

第5章 模拟调制技术88

5.1模拟调制88

5.2模拟基带信号传输89

5.3线性调制90

5.3.1双边带调制90

5.3.2振幅调制91

5.3.3单边带调制92

5.3.4残留边带调制95

5.4线性调制系统的抗噪声性能分析96

5.4.1同步解调的抗噪声性能97

5.4.2非同步解调的抗噪声性能98

5.5非线性调制（角调制）98

5.5.1角调制信号的一般概念99

5.5.2角调制信号的频谱100

5.5.3调频信号的平均功率103

5.6调频系统的抗噪声性能分析103

5.7调频信号解调的门限效应106

5.8加重技术107

思考题108

习题108

第6章 数字信号的基带传输110

6.1数字基带信号传输系统的构成110

6.2数字基带信号的码型和波形112

6.3数字基带信号的频谱分析116

6.3.1随机脉冲序列的一般表示116

6.3.2数字基带信号的功率谱密度表达式117

6.3.3常用数字基带信号的功率谱密度118

6.4数字基带传输中的码间串扰和噪声122

6.4.1码间串扰和噪声对误码的影响122

6.4.2数字基带信号传输系统的数学模型124

6.5无码间串扰的传输特性126

6.5.1无码间串扰传输函数H（ω）的特例126

6.5.2无码间串扰传输特性的数学分析128

6.5.3几种常用的无码间串扰的传输特性129

6.6噪声对无码间串扰传输性能的影响131

6.6.1加性噪声作用下误码的分析132

6.6.2误码率pe的计算133

6.6.3误码率与信噪功率比ρ、码元速率fb的关系134

6.7多进制数字基带信号的传输135

6.8眼图137

6.8.1眼图的基本原理137

6.8.2眼图的模型140

6.9改善数字信号基带传输性能的措施140

6.9.1部分响应系统140

6.9.2时域均衡145

本章小结148

思考题148

习题148

第7章 模拟信号的数字传输151

7.1抽样定理及其应用151

7.1.1概述151

7.1.2低通信号的均匀理想抽样153

7.1.3自然抽样（曲顶抽样）155

7.1.4平顶抽样157

7.1.5带通信号的抽样定理158

7.2量化160

7.2.1量化和量化噪声160

7.2.2均匀量化及其量化信噪功率比161

7.2.3非均匀量化163

7.2.4压缩与扩张的特性164

7.3编码和译码167

7.3.1常用的二进制码167

7.3.2逐次（比较）反馈型编码器169

7.4 PCM通信系统172

7.4.1 PCM信号的码元速率和带宽172

7.4.2 PCM系统的抗噪声性能173

7.5增量调制系统175

7.5.1简单增量调制（AM）175

7.5.2简单增量调制系统抗噪声性能分析177

7.6改进型的增量调制180

7.6.1总和增量调制（△-Σ调制）180

7.6.2数字音节压扩增量调制181

7.6.3差分脉码调制183

本章小结186

思考题186

习题187

第8章 数字调制技术190

8.1二进制数字振幅调制191

8.1.1 2ASK信号的功率谱及带宽191

8.1.2二进制幅移键控系统的性能193

8.2二进制数字频率调制196

8.2.1调制解调方法196

8.2.2 2FSK信号的功率谱及带宽196

8.2.3二进制频移键控系统的性能198

8.3二进制数字相位调制200

8.3.1 2PSK信号的产生和解调201

8.3.2 2DPSK信号的产生与解调203

8.3.3二进制移相信号的功率谱及带宽205

8.3.4二进制相移键控系统的性能206

8.4二进制数字调制系统性能的比较209

8.5多进制数字调制211

8.5.1多进制幅移键控（MASK）和多进制频移键控（MFSK）211

8.5.2多进制相移键控（MPSK）212

8.5.3多进制数字调制的性能比较213

8.6改进型数字调制方式214

8.6.1时频调制214

8.6.2时频相调制216

8.6.3恒包络数字调制216

本章小结221

思考题222

习题222

第9章 同步原理224

9.1载波同步225

9.1.1直接法（自同步法）225

9.1.2插入导频法（外同步法）227

9.1.3载波同步系统的性能229

9.1.4同步载波频率和相位误差对解调性能的影响231

9.2位同步231

9.2.1插入导频法提取位同步信号232

9.2.2直接提取位同步信号方法233

9.2.3位同步系统的性能235

9.3群同步（帧同步）236

9.3.1连贯式插入法237

9.3.2间歇式插入法239

9.3.3群同步系统的性能242

9.3.4群同步的保护244

思考题245

习题245

第10章 信道和信道编码定理247

10.1信道的传输特性247

10.1.1信道模型247

10.1.2分集接收248

10.1.3多普勒频移248

10.2离散（数字）信道的信道容量249

10.2.1数字信道的数学模型249

10.2.2单符号离散信道的信道容量251

10.2.3多符号离散信道的信道容量255

10.3有扰离散信道编码定理257

10.3.1译码准则257

10.3.2汉明距离260

10.3.3有扰离散信道的信道编码定理262

10.4连续信源和连续信道263

10.4.1连续消息的信息度量263

10.4.2最大相对熵定理269

10.4.3熵功率270

10.4.4香农信道容量公式273

本章小结275

习题275

第11章 最佳接收280

11.1匹配滤波器280

11.2数字信号的最佳接收282

11.2.1二元假设检验282

11.2.2二元确知信号的最佳接收机结构285

11.2.3最佳接收机的检测性能286

11.2.4实际接收机与最佳接收机的比较289

11.3连续信号的最佳接收290

11.3.1最佳接收与理想接收机290

11.3.2相关信源的预测编码292

本章小结295

思考题295

习题295

第12章 信道编码296

12.1差错控制和纠错编码296

12.1.1差错控制的基本方式296

12.1.2纠错编码的基本概念297

12.1.3纠错编码的检纠错能力300

12.2近世代数基础301

12.2.1群和域301

12.2.2多项式域304

12.2.3 GF （2）的扩域GF （2m）305

12.2.4矢量空间307

12.3线性分组码308

12.3.1线性分组码的基本概念308

12.3.2线性分组码的编译码310

12.3.3线性分组码的纠检错性能314

12.3.4汉明码和格雷码314

12.3.5循环码316

12.3.6 BCH码323

12.3.7 R-S码326

12.4卷积码328

12.4.1卷积码的编码329

12.4.2卷积码的译码333

12.5纠突发错误码341

12.5.1纠突发错误循环码342

12.5.2纠突发错误卷积码344

12.5.3纠突发和随机错误码345

本章小结349

习题349

第13章 多路复用与多址技术353

13.1通信资源的分配353

13.2频分复用和频分多址354

13.3时分复用和时分多址356

13.3.1时分复用的原理356

13.3.2时分复用的PCM系统（TDM-PCM）358

13.4码分多址359

13.5空分多址和极分多址360

13.6 OFDM调制360

13.6.1 OFDM的基本原理361

13.6.2 OFDM系统的参数选择364

13.6.3 OFDM系统性能364

13.7扩频通信365

13.7.1直接序列扩频365

13.7.2跳频扩频367

13.7.3 DSSS与FHSS的比较368

13.8多址通信系统及其结构369

本章小结370

思考题371

习题371

参考文献373

附录374

附表1常用时间函数及其傅里叶变换374

附表2傅里叶变换的运算特性376

常用符号377

常用缩略词378