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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 通信系统的组成1

1.2.1 一种简化的电通信系统模型1

1.2.2 模拟通信系统和数字通信系统2

1.3 通信系统的分类及通信方式5

1.3.1 通信系统的分类5

1.3.2 通信方式6

1.4 信息及其度量8

1.5 通信系统的主要性能指标10

1.5.1 模拟通信系统主要传输性能指标11

1.5.2 数字通信系统主要传输性能指标11

思考题12

习题13

第2章 确定性信号15

2.1 确定性信号的类型15

2.2 确定性信号的频域分析16

2.2.1 周期信号的傅里叶级数16

2.2.2 能量信号的傅里叶变换19

2.2.3 功率信号的傅里叶变换20

2.2.4 能量谱密度和功率谱密度24

2.3 确定性信号的时域分析25

2.3.1 互相关函数26

2.3.2 自相关函数26

2.3.3 相关函数的性质26

思考题27

习题28

第3章 随机过程29

3.1 引言29

3.2 随机过程的基本特性29

3.2.1 随机过程的分布函数30

3.2.2 随机过程的数字特征30

3.3 平稳随机过程31

3.3.1 狭义平稳随机过程和广义平稳随机过程31

3.3.2 平稳过程的自相关函数和功率谱密度32

3.4 各态历经过程34

3.5 高斯随机过程35

3.5.1 高斯过程的概率密度36

3.5.2 高斯过程的重要性质36

3.5.3 高斯平稳过程的一维分布37

3.6 平稳随机过程通过恒参线性系统38

3.7 窄带随机过程39

3.8 白噪声、低通白噪声和带通白噪声43

3.8.1 白噪声43

3.8.2 低通白噪声43

3.8.3 带通白噪声45

3.9 窄带随机过程加正弦波45

思考题48

习题48

第4章 信道51

4.1 引言51

4.2 信道的分类51

4.3 调制信道和编码信道的数学描述52

4.3.1 调制信道模型52

4.3.2 编码信道53

4.4 有线信道和无线中继及卫星中继54

4.4.1 有线信道54

4.4.2 无线信道57

4.5 恒参信道的传输分析58

4.6 短波信道和对流层散射信道60

4.6.1 短波电离层反射信道60

4.6.2 对流层散射信道62

4.7 随参信道传输的分析63

4.8 通信系统中的噪声65

4.8.1 噪声分类66

4.8.2 热噪声66

4.8.3 散弹噪声67

4.8.4 宇宙噪声68

4.8.5 带通型噪声及噪声等效带宽68

4.9 信道容量68

4.9.1 离散信道的信道容量69

4.9.2 连续信道的信道容量71

思考题73

习题73

第5章 模拟调制通信系统75

5.1 引言75

5.2 线性调制原理76

5.2.1 标准调幅信号76

5.2.2 抑制载波双边带（DSB-SC）信号78

5.2.3 单边带（SSB）信号79

5.2.4 残留边带（VSB）信号81

5.3 线性调制通信系统的抗噪声性能82

5.3.1 线性调制信号的解调82

5.3.2 线性调制接收系统的抗噪性能84

5.4 非线性调制和解调原理89

5.4.1 非线性调制原理89

5.4.2 FM信号的解调原理93

5.5 鉴频接收系统的抗噪性能94

5.5.1 分析模型和输入信噪比95

5.5.2 大信噪比时鉴频解调增益95

5.5.3 小信噪比时鉴频解调的门限效应97

5.6 模拟传输系统的性能比较98

5.7 频分复用和多级调制及复合调制99

5.7.1 频分复用99

5.7.2 多级调制及复合调制101

思考题101

习题102

第6章 数字基带传输系统105

6.1 引言105

6.2 数字基带信号及其频谱特性106

6.2.1 常见的数字基带信号码波形106

6.2.2 基带信号的频谱特性107

6.3 基带传输用的常见码型113

6.4 基带脉冲传输模型116

6.5 无码间串扰的基带传输特性118

6.5.1 无ISI的基带传输特性118

6.5.2 无ISI传输特性H（ω）的设计119

6.6 基带传输系统的抗噪声性能122

6.7 眼图124

6.8 时域均衡126

6.8.1 时域均衡原理126

6.8.2 衡量ISI的准则和横向滤波器设计130

6.8.3 均衡器的实现132

6.9 部分响应系统134

6.9.1 第Ⅰ类部分响应波形134

6.9.2 常见的部分响应系统136

思考题138

习题139

第7章 正弦载波数字调制通信系统144

7.1 引言144

7.2 二进制数字调制和解调原理145

7.2.1 二进制幅移键控（2ASK）调制和解调145

7.2.2 二进制频移键控（2FSK）调制和解调147

7.2.3 二进制相移键控（2PSK）及二进制差分相移键控（2DPSK）调制和解调151

7.3 二进制数字调制通信系统的抗噪声性能154

7.3.1 通断键控（OOK）通信系统的抗噪声性能155

7.3.2 2FSK通信系统的抗噪声性能160

7.3.3 2PSK及2DPSK通信系统的抗噪声性能163

7.4 二进制数字调制通信系统的性能比较167

7.5 多进制数字调制通信系统169

7.5.1 MASK通信系统原理及抗噪声性能169

7.5.2 MFSK通信系统原理及抗噪声性能173

7.5.3 多进制相位调制通信系统原理及抗噪声性能175

7.5.4 振幅相位键控（APK）通信系统原理184

7.6 改进的数字调制方式187

7.6.1 最小频移键控（MSK）187

7.6.2 高斯最小频移键控（GMSK）方式192

7.6.3 扩谱调制及并发FSK调制方式193

7.6.4 时频调制方式194

思考题196

习题197

第8章 模拟信号的数字传输200

8.1 引言200

8.2 抽样定理200

8.2.1 低通模拟信号抽样201

8.2.2 带通模拟信号抽样203

8.3 脉冲振幅调制（PAM）206

8.4 模拟信号的量化208

8.4.1 均匀量化209

8.4.2 非均匀量化210

8.5 脉冲编码调制（PCM）218

8.5.1 PCM原理219

8.5.2 PCM系统的抗噪声性能225

8.6 差分脉冲编码调制（DPCM）系统228

8.7 增量调制230

8.7.1 增量调制原理231

8.7.2 AM系统中的量化噪声233

8.8 DPCM系统中的量化噪声235

8.9 时分复用和多路数字电话系统236

8.9.1 TDM数字电话通信系统的组成238

8.9.2 数字电话系统帧结构和传码率239

8.9.3 数字通信系统中的复接241

8.10 话音和图像的压缩编码242

8.10.1 话音压缩编码242

8.10.2 图像压缩编码245

思考题246

习题247

第9章 数字信号的最佳接收250

9.1 引言250

9.2 数字信号接收的统计描述250

9.3 关于最佳接收的准则252

9.4 确知信号的最佳接收254

9.4.1 二进制确知信号的最佳接收机255

9.4.2 二进制确知信号最佳接收机的性能256

9.4.3 二进制确知信号的最佳形式259

9.4.4 多进制确知信号的最佳接收机及其性能260

9.5 随相信号的最佳接收263

9.5.1 二进制随相信号的最佳接收机263

9.5.2 二进制随相信号最佳接收机的性能266

9.6 起伏信号的最佳接收268

9.7 普通接收机与最佳接收机的性能比较271

9.8 匹配滤波器272

9.8.1 匹配滤波器的原理272

9.8.2 匹配滤波器的实现276

9.8.3 匹配滤波器在最佳接收中的应用281

9.9 最佳基带传输系统283

9.9.1 理想信道下的最佳基带传输系统283

9.9.2 非理想信道下的最佳基带传输系统286

思考题287

习题288

第10章 差错控制编码290

10.1 引言290

10.2 纠错编码的基本原理293

10.3 常用的简单码296

10.4 线性分组码299

10.5 循环码304

10.5.1 循环码原理304

10.5.2 循环码的编、解码方法307

10.5.3 缩短循环码311

10.5.4 BCH码311

10.5.5 里德-索洛蒙码313

10.6 卷积码314

10.6.1 卷积码的图形描述315

10.6.2 卷积码的解析表示317

10.6.3 卷积码译码323

10.7 网格编码调制327

思考题330

习题330

第11章 伪随机序列333

11.1 引言333

11.2 m序列333

11.2.1 m序列的产生333

11.2.2 m序列的性质339

11.2.3 随机噪声序列和伪噪声序列342

11.3 其他伪随机序列342

11.3.1 M序列342

11.3.2 二次剩余序列344

11.4 伪随机序列的应用345

11.4.1 误码率测量345

11.4.2 时延测量346

11.4.3 扩展频谱通信347

11.4.4 分离多径技术349

11.4.5 数据序列的加扰与解扰351

11.4.6 通信加密及噪声产生器353

思考题355

习题356

第12章 同步原理357

12.1 引言357

12.2 载波同步的方法357

12.2.1 载波同步时插入导频法358

12.2.2 载波同步时直接法361

12.3 载波同步系统的性能363

12.3.1 稳态相差363

12.3.2 随机相差364

12.3.3 同步建立时间和保持时间365

12.4 载波相位误差对解调性能的影响366

12.5 位同步的方法367

12.5.1 位同步时插入导频法367

12.5.2 位同步时的直接法368

12.6 位同步系统的性能及其相位误差对误码率的影响375

12.6.1 数字锁相法位同步系统的性能375

12.6.2 位同步相位误差对误码率的影响377

12.7 群同步378

12.7.1 起止式同步法378

12.7.2 连贯式插入法379

12.7.3 间隔式插入法380

12.7.4 群同步系统的性能382

12.7.5 群同步的保护384

12.7.6 自群同步386

12.8 扩展频谱系统同步387

12.8.1 初始同步387

12.8.2 跟踪389

12.9 网同步的基本概念391

12.9.1 主从同步法392

12.9.2 相互同步法392

12.9.3 码速调整法392

12.9.4 水库法394

思考题394

习题395

第13章 通信网398

13.1 引言398

13.2 通信网的分类和交换原理398

13.2.1 通信网的分类398

13.2.2 通信网中的交换399

13.3 通信网的拓扑结构、协议和网举例402

13.3.1 网拓扑402

13.3.2 信令和协议404

13.3.3 多路复用及接口标准408

13.3.4 局域网410

13.4 综合业务数字网（ISDN）414

13.4.1 窄带综合业务数字网415

13.4.2 宽带综合业务网416

13.4.3 ATM复用原理416

13.4.4 ATM交换原理417

思考题418

附录420

附录A PCM量化误差功率谱公式的证明420

附录B 补误差函数表424

附录C Q函数425

附录D 中英文缩写名词对照表426

附录E 部分习题答案430

参考文献435