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绪论1

0.1 通信技术的发展及基本概念1

0.1.1 通信技术的发展1

0.1.2 通信系统及分类2

0.1.3 通信方式3

0.1.4 传输技术3

0.1.5 性能指标3

0.2 现代通信的主要技术4

0.2.1 光纤通信4

0.2.2 卫星通信5

0.2.3 移动通信5

0.3 现代通信技术发展趋势6

0.3.1 通信技术数字化6

0.3.2 通信业务综合化6

0.3.3 网络互通融合化7

0.3.4 通信网络宽带化7

0.3.5 网络管理智能化7

0.3.6 通信服务个人化7

第1篇光纤通信11

第1章 光纤通信概论11

1.1 光纤通信的发展11

1.1.1 光纤通信的发展历程11

1.1.2 光纤通信的发展方向和新技术12

1.2 光纤通信系统的基本构成14

1.2.1 光纤线路14

1.2.2 光发射机14

1.2.3 光接收机15

1.3 光纤通信的特点和应用15

1.3.1 光纤通信的特点15

1.3.2 光纤通信的应用17

第2章 光纤和光缆18

2.1 光纤的结构和类型18

2.1.1 光纤结构18

2.1.2 光纤类型18

2.2 光纤的几何光学分析19

2.2.1 射线理论要点19

2.2.2 光在多模阶跃光纤中的传输20

2.2.3 光在多模渐变光纤中的传输21

2.3 光纤的波动光学分析22

2.3.1 波动方程22

2.3.2 光纤中的模式23

2.3.3 单模光纤的模式特性25

2.4 光纤的传输特性26

2.4.1 光纤的损耗特性27

2.4.2 光纤的色散特性28

2.5 光纤中的非线性光学效应32

2.5.1 受激光散射32

2.5.2 非线性折射33

2.5.3 四波混频34

2.6 光缆及连接技术34

2.6.1 光缆及其结构34

2.6.2 光纤及光缆的连接35

第3章 光源和光发射机36

3.1 光发射机的基本组成36

3.2 半导体光源的发光机理36

3.2.1 光辐射和粒子数反转分布37

3.2.2 PN结的能带和电子分布37

3.3 半导体激光器39

3.3.1 形成激光振荡的条件39

3.3.2 F-P腔半导体激光器39

3.3.3 分布反馈激光器41

3.3.4 半导体激光器的主要特性42

3.4 发光二极管45

3.4.1 发光二极管的结构45

3.4.2 发光二极管的工作特性45

3.5 光源的调制及驱动电路47

3.5.1 光源的调制方式47

3.5.2 直接调制及驱动电路47

3.6 激光器的控制电路49

3.6.1 自动温度控制49

3.6.2 自动功率控制50

第4章 光接收机51

4.1 数字光接收机的基本组成51

4.2 光检测器51

4.2.1 光敏二极管工作原理52

4.2.2 PIN光敏二极管53

4.2.3 雪崩光敏二极管55

4.3 光接收机的前端及噪声56

4.3.1 等效电路56

4.3.2 光接收机的噪声与信噪比57

4.3.3 前置放大器的设计59

4.4 光接收机的灵敏度61

4.4.1 误码率61

4.4.2 灵敏度63

4.4.3 理想光接收机的灵敏度64

4.5 光接收机的线性通道及数据恢复65

4.5.1 自动增益控制和动态范围65

4.5.2 码间干扰与均衡滤波66

4.5.3 数据恢复67

第5章 光纤通信系统及新技术68

5.1 系统结构与类型68

5.1.1 光纤通信系统的结构68

5.1.2 光纤通信系统的类型70

5.2 数字光纤通信系统71

5.2.1 数字光纤通信系统的组成71

5.2.2 系统的性能72

5.3 光同步数字传输网73

5.3.1 SDH的产生73

5.3.2 SDH的特点75

5.3.3 SDH的帧结构75

5.3.4 SDH的复用映射结构76

5.3.5 SDH传输网77

5.4 光纤通信系统的设计79

5.4.1 总体考虑79

5.4.2 中继距离的计算80

5.5 模拟光纤通信系统83

5.5.1 调制方式83

5.5.2 副载波复用光纤传输系统84

5.6 光纤接入网87

5.6.1 接入网概述87

5.6.2 光纤接入网的基本结构和应用类型87

5.6.3 无源光网络89

5.6.4 有源光网络90

5.6.5 光纤同轴电缆混合网91

5.7 光放大技术92

5.7.1 掺铒光纤放大器工作原理93

5.7.2 掺铒光纤放大器的优点和应用94

5.8 光波分复用技术95

5.8.1 光波分复用概述95

5.8.2 WDM系统的构成及特点95

5.8.3 光波分复用器与解复用器96

5.9 相干光通信技术100

5.9.1 相干光通信系统的组成与工作原理101

5.9.2 相干光通信的优点和关键技术102

5.10 光孤子通信103

5.10.1 光孤子的形成与传输特点103

5.10.2 光孤子通信系统的构成106

5.11 全光通信网107

5.11.1 光传送网的概念107

5.11.2 光传送网的分层结构108

5.11.3 光分插复用器108

5.11.4 光交叉连接器111

5.11.5 WDM光网络示例112

5.12 光时分复用技术113

参考文献115

第2篇 卫星通信119

第6章 卫里通信概论119

6.1 卫星通信的概念119

6.1.1 基本概念119

6.1.2 卫星通信的特点119

6.1.3 卫星通信系统概述121

6.2 卫星通信的发展123

6.2.1 国际卫星通信的发展123

6.2.2 中国卫星通信的发展125

6.2.3 卫星通信技术的发展趋势126

第7章 卫星通信系统组成原理127

7.1 通信卫星127

7.1.1 卫星的分类127

7.1.2 卫星的轨道127

7.1.3 静止卫星的发射129

7.1.4 通信卫星的基本技术参数130

7.1.5 通信卫星的组成131

7.2 地球站系统135

7.2.1 地球站的类型和基本要求135

7.2.2 地球站的主要性能指标136

7.2.3 地球站的组成137

7.2.4 地球站的站址选择及布局144

7.3 传输线路的计算145

7.3.1 基本概念145

7.3.2 传输损耗147

7.3.3 噪声与干扰147

7.3.4 卫星通信链路的计算150

第8章 卫星通信系统信号传输技术152

8.1 概述152

8.2 多址技术153

8.2.1 频分多址方式153

8.2.2 时分多址方式156

8.2.3 扩频多址方式157

8.2.4 空分多址方式158

8.2.5 随机多址方式159

8.3 信道分配161

8.3.1 信道分配的含义161

8.3.2 预分配方式161

8.3.3 按需分配（按申请分配）方式162

8.4 差错控制技术162

8.4.1 差错类型162

8.4.2 差错控制方法162

8.4.3 信道编码技术164

8.4.4 交织技术166

8.5 数字调制技术167

8.5.1 概述167

8.5.2 数字调制的基本原理168

8.5.3 卫星通信系统中的数字调制技术170

8.6 卫星电视传输技术176

8.6.1 概述176

8.6.2 数字电视编码标准176

8.6.3 数字卫星电视传输标准179

第9章 卫星通信网181

9.1 卫星广播电视网181

9.1.1 卫星电视广播系统的组成181

9.1.2 数字卫星电视网183

9.2 VSAT网185

9.2.1 概述185

9.2.2 VSAT网的组成及工作原理187

9.2.3 VSAT小站设备简介190

9.3 全球卫星导航系统191

9.3.1 概述191

9.3.2 GLONASS191

9.3.3 Galileo系统192

9.3.4 GPS193

9.4 跟踪与数据中继卫星系统196

9.4.1 概述196

9.4.2 TDRSS工作原理196

9.4.3 TDRSS应用业务197

9.5 卫星移动通信系统198

9.5.1 概述198

9.5.2 卫星移动通信基本原理199

9.5.3 铱（Iridium）系统200

9.5.4 全球星（Globalstar）系统202

9.5.5 Orbcomm系统203

9.5.6 亚洲蜂窝卫星通信系统203

9.5.7 Thuraya系统203

9.6 高空平台站通信系统204

9.6.1 概述204

9.6.2 HAP系统工作原理204

9.6.3 HAP系统特点205

参考文献207

第3篇 移动通信211

第10章 移动通信概论211

10.1 移动通信的基本概念与发展211

10.1.1 基本概念211

10.1.2 移动通信的演变与发展211

10.2 移动通信系统的组成原理214

10.2.1 移动通信系统的分类214

10.2.2 移动通信系统的组成214

10.2.3 移动通信的基本技术要求215

10.3 移动通信的主要技术特点215

第11章 无线信道的特性与电波传播217

11.1 概述217

11.2 无线信号的传播——大尺度路径损耗217

11.2.1 自由空间无线信号的传播217

11.2.2 反射、衍射与散射218

11.3 路径损耗模型222

11.3.1 地面反射（双射线）模型222

11.3.2 室外传播模型224

11.3.3 室内传播模型226

11.3.4 其他信道的损耗特性227

11.4 无线信道的特性——小尺度衰落与多径228

11.4.1 多径传播228

11.4.2 慢衰落与快衰落229

11.4.3 选择性衰落231

11.5 无线信道中的干扰232

第12章 移动通信基本技术234

12.1 数字调制解调技术234

12.1.1 移动通信对数字调制的要求234

12.1.2 恒包络调制技术234

12.2 扩频技术237

12.2.1 基本原理237

12.2.2 直接序列扩频238

12.2.3 跳频扩频239

12.3 组网技术240

12.3.1 概述240

12.3.2 区域覆盖方式240

12.3.3 蜂窝网组网241

12.3.4 多信道共用技术244

12.4 双工技术246

12.4.1 频分双工246

12.4.2 时分双工247

12.5 抗衰落技术247

12.5.1 分集技术247

12.5.2 自适应均衡技术248

12.6 正交频分复用技术249

12.6.1 OFDM基本原理249

12.6.2 OFDM的特点250

12.7 语音编码技术251

12.7.1 概述251

12.7.2 波形编码252

12.7.3 参量编码——线性预测编码255

12.7.4 混合编码256

12.8 网络安全技术258

第13章 典型的移动通信系统260

13.1 第二代移动通信系统260

13.1.1 概述260

13.1.2 GSM系统261

13.1.3 向3G过渡——GPRS与EDGE274

13.1.4 CDMA系统（IS-95）275

13.2 第三代移动通信系统286

13.2.1 概述286

13.2.2 WCDMA系统289

13.2.3 CDMA2000系统294

13.2.4 TD-SCDMA系统298

第14章 新一代移动通信系统简介302

14.1 引言302

14.2 长期演进计划303

14.2.1 概述303

14.2.2 LTE的技术性能304

14.2.3 LTE的网络结构305

14.2.4 LTE FDD与TD-LTE的比较305

14.2.5 LTE典型业务307

14.3 LTE-Advanced308

14.3.1 概述308

14.3.2 LTE-Advanced关键技术308

14.3.3 LTE-Advanced面临的问题309

附录 英文缩写词汇对照表310

参考文献318