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第1章 绪论1

1.1 通信的基本概念1

1.1.1 通信的发展1

1.1.2 消息、信息与信号2

1.2 通信系统模型3

1.2.1 通信系统一般模型3

1.2.2 模拟通信系统模型4

1.2.3 数字通信系统模型4

1.2.4 数字通信的特点6

1.3 通信系统分类与通信方式6

1.3.1 通信系统的分类6

1.3.2 通信方式9

1.4 信息及其度量10

1.5 通信系统主要性能指标13

1.5.1 有效性13

1.5.2 可靠性14

1.6 小结14

思考题15

习题15

第2章 确知信号17

2.1 确知信号的类型17

2.2 确知信号的频域性质18

2.2.1 功率信号的频谱18

2.2.2 能量信号的频谱密度22

2.2.3 能量信号的能量谱密度26

2.2.4 功率信号的功率谱密度27

2.3 确知信号的时域性质29

2.3.1 能量信号的自相关函数29

2.3.2 功率信号的自相关函数30

2.3.3 能量信号的互相关函数32

2.3.4 功率信号的互相关函数32

2.4 小结33

思考题34

习题34

第3章 随机过程36

3.1 随机过程的基本概念36

3.1.1 随机过程的分布函数37

3.1.2 随机过程的数字特征38

3.2 平稳随机过程39

3.2.1 定义39

3.2.2 各态历经性40

3.2.3 平稳过程的自相关函数42

3.2.4 平稳过程的功率谱密度42

3.3 高斯随机过程44

3.3.1 定义44

3.3.2 重要性质45

3.3.3 高斯随机变量45

3.4 平稳随机过程通过线性系统47

3.5 窄带随机过程49

3.5.1 ξc(t)和ξs(t)的统计特性50

3.5.2 aξ(t)和ψξ(t)的统计特性52

3.6 正弦波加窄带高斯噪声53

3.7 高斯白噪声和带限白噪声56

3.8 小结59

思考题60

习题61

第4章 信道63

4.1 无线信道63

4.2 有线信道68

4.3 信道的数学模型71

4.3.1 调制信道模型71

4.3.2 编码信道模型72

4.4 信道特性对信号传输的影响73

4.5 信道中的噪声77

4.6 信道容量79

4.6.1 离散信道容量79

4.6.2 连续信道容量81

4.7 小结83

思考题84

习题84

第5章 模拟调制系统86

5.1 幅度调制（线性调制）原理86

5.1.1 调幅87

5.1.2 双边带调制89

5.1.3 单边带调制90

5.1.4 残留边带调制93

5.1.5 线性调制的一般模型94

5.1.6 相干解调与包络检波95

5.2 线性调制系统的抗噪声性能97

5.2.1 分析模型97

5.2.2 DSB调制系统的性能98

5.2.3 SSB调制系统的性能100

5.2.4 AM包络检波的性能101

5.3 非线性调制（角度调制）原理104

5.3.1 角度调制的基本概念104

5.3.2 窄带调频106

5.3.3 宽带调频109

5.3.4 调频信号的产生与解调111

5.4 调频系统的抗噪声性能116

5.4.1 输入信噪比116

5.4.2 大信噪比时的解调增益116

5.4.3 小信噪比时的门限效应120

5.4.4 预加重和去加重121

5.5 各种模拟调制系统的比较122

5.6 频分复用124

5.7 小结125

思考题126

习题127

第6章 数字基带传输系统130

6.1 数字基带信号及其频谱特性130

6.1.1 数字基带信号131

6.1.2 基带信号的频谱特性132

6.2 基带传输的常用码型139

6.2.1 传输码的码型选择原则139

6.2.2 几种常用的传输码型139

6.3 数字基带信号传输与码间串扰142

6.3.1 数字基带信号传输系统的组成142

6.3.2 数字基带信号传输的定量分析144

6.4 无码间串扰的基带传输特性145

6.4.1 消除码间串扰的基本思想145

6.4.2 无码间串扰的条件146

6.4.3 无码间串扰传输特性的设计148

6.5 基带传输系统的抗噪声性能150

6.5.1 二进制双极性基带系统151

6.5.2 二进制单极性基带系统153

6.6 眼图153

6.7 部分响应和时域均衡155

6.7.1 部分响应系统155

6.7.2 时域均衡161

6.8 小结170

思考题171

习题171

第7章 数字带通传输系统176

7.1 二进制数字调制原理177

7.1.1 二进制振幅键控177

7.1.2 二进制频移键控179

7.1.3 二进制相移键控183

7.1.4 二进制差分相移键控186

7.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能189

7.2.1 2ASK系统的抗噪声性能189

7.2.2 2FSK系统的抗噪声性能195

7.2.3 2PSK和2DPSK系统的抗噪声性能199

7.3 二进制数字调制系统的性能比较204

7.4 多进制数字调制原理206

7.4.1 多进制振幅键控207

7.4.2 多进制频移键控208

7.4.3 多进制相移键控209

7.4.4 多进制差分相移键控213

7.5 多进制数字调制系统的抗噪声性能215

7.5.1 MASK系统的抗噪声性能215

7.5.2 MFSK系统的抗噪声性能218

7.5.3 MPSK系统的抗噪声性能221

7.5.4 MDPSK系统的抗噪声性能222

7.6 小结223

思考题224

习题225

第8章 新型数字带通调制技术228

8.1 正交振幅调制228

8.2 最小频移键控和高斯最小频移键控231

8.2.1 正交2FSK信号的最小频率间隔231

8.2.2 MSK信号的基本原理232

8.2.3 MSK信号的产生和解调236

8.2.4 MSK信号的功率谱239

8.2.5 MSK信号的误码率性能240

8.2.6 高斯最小频移键控241

8.3 正交频分复用242

8.3.1 概述242

8.3.2 OFDM的基本原理243

8.3.3 OFDM的实现245

8.4 小结248

思考题248

习题248

第9章 数字信号的最佳接收250

9.1 数字信号的统计特性250

9.2 数字信号的最佳接收252

9.3 确知数字信号的最佳接收机254

9.4 确知数字信号最佳接收的误码率256

9.5 随相数字信号的最佳接收260

9.6 起伏数字信号的最佳接收262

9.7 实际接收机和最佳接收机的性能比较263

9.8 数字信号的匹配滤波接收法264

9.9 最佳基带传输系统271

9.9.1 理想信道的最佳基带传输系统271

9.9.2 非理想信道的最佳基带传输系统274

9.10 小结275

思考题276

习题276

第10章 信源编码279

10.1 引言279

10.2 模拟信号的抽样280

10.2.1 低通模拟信号的抽样定理280

10.2.2 带通模拟信号的抽样定理283

10.3 模拟脉冲调制284

10.4 抽样信号的量化286

10.4.1 量化原理286

10.4.2 均匀量化287

10.4.3 非均匀量化289

10.5 脉冲编码调制295

10.5.1 脉冲编码调制的基本原理295

10.5.2 常用二进制码296

10.5.3 电话信号的编译码器298

10.5.4 PCM系统中噪声的影响301

10.6 差分脉冲编码调制302

10.6.1 预测编码简介302

10.6.2 差分脉冲编码调制原理及性能304

10.7 增量调制305

10.7.1 增量调制原理305

10.7.2 增量调制系统中的量化噪声306

10.8 时分复用308

10.8.1 基本概念308

10.8.2 准同步数字体系309

10.9 矢量量化312

10.10 语音压缩编码314

10.11 图像压缩编码317

10.11.1 静止图像压缩编码317

10.11.2 动态图像压缩编码320

10.12 数字数据压缩编码321

10.12.1 基本原理321

10.12.2 霍夫曼编码322

10.13 小结325

思考题326

习题327

第11章 差错控制编码331

11.1 概述331

11.2 纠错编码的基本原理334

11.3 纠错编码的性能337

11.4 简单的实用编码337

11.4.1 奇偶监督码337

11.4.2 二维奇偶监督码338

11.4.3 恒比码338

11.4.4 正反码339

11.5 线性分组码339

11.6 循环码344

11.6.1 循环码原理344

11.6.2 循环码的编解码方法349

11.6.3 截短循环码352

11.6.4 BCH码352

11.6.5 RS码354

11.7 卷积码354

11.7.1 卷积码的基本原理355

11.7.2 卷积码的代数表述356

11.7.3 卷积码的解码360

11.8 Turbo码366

11.9 低密度奇偶校验码369

11.10 网格编码调制370

11.10.1 网格编码调制的基本概念370

11.10.2 TCM信号的产生370

11.10.3 TCM信号的解调372

11.11 小结374

思考题375

习题376

第12章 正交编码与伪随机序列379

12.1 正交编码379

12.1.1 正交编码的基本概念379

12.1.2 阿达玛矩阵381

12.1.3 沃尔什函数和沃尔什矩阵383

12.2 伪随机序列384

12.2.1 基本概念384

12.2.2 m序列384

12.2.3 其他伪随机序列简介395

12.3 扩展频谱通信399

12.4 伪随机序列的其他应用401

12.5 小结407

思考题407

习题408

第13章 同步原理410

13.1 概述410

13.2 载波同步411

13.2.1 有辅助导频时的载频提取411

13.2.2 无辅助导频时的载波提取412

13.2.3 载波同步的性能415

13.3 码元同步418

13.3.1 外同步法418

13.3.2 自同步法419

13.3.3 码元同步误差对于误码率的影响421

13.4 群同步422

13.4.1 概述422

13.4.2 集中插入法423

13.4.3 分散插入法425

13.4.4 群同步性能427

13.4.5 起止式同步428

13.4.6 自群同步429

13.4.7 扩谱通信系统的同步429

13.5 网同步433

13.5.1 概述433

13.5.2 开环法435

13.5.3 闭环法436

13.6 小结438

思考题439

习题440

附录A 巴塞伐尔定理441

附录B 误差函数值表443

附录C 贝塞尔函数值表446

附录D 式（7.5 -18）和式（7.5 -20）的推导447

附录E A律的推导449

附录F 式（9.4 -1）的计算451

附录G 式（9.5 -7）的推导453

附录H 伽罗华域GF（2m）455

附录I 英文缩写名词对照表456

附录J 常用数学公式461

附录K 部分习题答案463