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第1章 绪论1

1.1 通信的基本概念和通信技术的发展1

1.1.1 通信的基本概念1

1.1.2 通信技术的发展2

1.2 通信系统的组成4

1.2.1 通信系统的一般模型4

1.2.2 模拟通信系统的组成5

1.2.3 数字通信系统的组成6

1.3 通信系统的分类和通信方式8

1.3.1 通信系统的分类8

1.3.2 通信方式12

1.4 信息及其度量12

1.4.1 信息的概念12

1.4.2 信息、消息和信号13

1.4.3 信息的度量13

1.5 通信系统的主要性能指标15

1.5.1 通信系统性能指标涉及的要素15

1.5.2 有效性指标15

1.5.3 可靠性指标17

习题17

第2章 通信信号分析基础18

2.1 概率论基础18

2.1.1 随机变量、概率分布和概率密度18

2.1.2 随机变量的函数23

2.1.3 随机变量的数字特征25

2.2 确定性信号28

2.2.1 信号的分类28

2.2.2 确定性信号的频域分析29

2.2.3 确定性信号的时域分析39

2.3 随机过程基础41

2.3.1 广义平稳随机过程44

2.3.2 循环平稳随机过程46

2.3.3 循环平稳过程定义47

2.3.4 循环谱48

2.3.5 窄带随机过程51

2.3.6 低通白噪声和带通白噪声53

2.4 信号空间56

2.4.1 矢量空间56

2.4.2 信号空间的基本概念58

2.4.3 信号与矢量之间的映射59

2.4.4 Gram-Schimidt正交化方法59

习题60

第3章 信道62

3.1 信道的概念和实际信道62

3.1.1 有线信道62

3.1.2 无线信道64

3.2 信道的数学模型68

3.2.1 调制信道模型68

3.2.2 编码信道模型69

3.3 信道特性对信号传输的影响70

3.3.1 信道传输特性及其对信号的影响70

3.3.2 无线信道的统计模型74

3.4 信道中的噪声和干扰75

3.4.1 信道中的噪声75

3.4.2 信道中的干扰76

3.5 信道容量77

3.5.1 连续信道的信道容量77

3.5.2 离散信道的信道容量79

习题80

第4章 模拟调制技术82

4.1 幅度调制基本原理83

4.1.1 振幅调制（AM）83

4.1.2 抑制载波双边带调制（DSB-SC）87

4.1.3 单边带调制（SSB）88

4.1.4 残留边带调制（VSB）93

4.2 幅度调制系统的抗噪声性能95

4.2.1 分析模型95

4.2.2 幅度调制相干解调的抗噪声性能97

4.2.3 AM信号包络检波的抗噪声性能100

4.3 模拟角度调制102

4.3.1 角度调制的基本概念103

4.3.2 窄带调频104

4.3.3 宽带调频106

4.3.4 调频信号的产生109

4.3.5 调频信号的解调111

4.4 调频系统的抗噪声性能分析112

4.4.1 非相干解调的抗噪声性能113

4.4.2 调频信号解调的门限效应117

4.4.3 相干解调的抗噪声性能117

4.4.4 调频中的加重技术119

4.5 频分复用原理121

4.6 模拟调制技术的应用123

4.6.1 模拟广播电视124

4.6.2 短波单边带电台125

4.6.3 调频立体声广播126

4.6.4 模拟移动通信系统127

习题129

第5章 模拟信号的数字化131

5.1 模拟信号的抽样131

5.1.1 低通抽样定理131

5.1.2 内插公式132

5.1.3 带通抽样定理134

5.1.4 实际抽样136

5.2 抽样信号的量化137

5.2.1 量化的基本概念137

5.2.2 均匀量化139

5.2.3 非均匀量化142

5.2.4 对数量化143

5.2.5 对数压缩特性的折线近似145

5.2.6 最佳量化器146

5.3 脉冲编码调制148

5.3.1 脉冲编码调制原理148

5.3.2 电话信号的PCM编译码151

5.3.3 PCM系统中噪声的影响154

5.4 差分脉码调制156

5.4.1 压缩编码简介156

5.4.2 差分脉码调制原理157

5.4.3 自适应预测159

5.4.4 自适应量化162

5.5 增量调制163

5.5.1 简单增量调制原理164

5.5.2 简单增量调制系统中的量化噪声165

5.5.3 增量总和调制167

5.5.4 自适应增量调制168

5.6 时分复用170

5.6.1 时分复用原理170

5.6.2 准同步数字体系171

5.6.3 PCM基群帧结构172

5.6.4 同步数字体系173

习题175

第6章 数字基带传输177

6.1 数字基带信号及其频谱177

6.1.1 几种基本的数字基带信号177

6.1.2 数字基带信号的频谱分析180

6.2 数字基带信号的码型184

6.2.1 数字基带传输的码型设计原则184

6.2.2 几种常用的基带传输码型185

6.3 无码间串扰的基带传输系统188

6.3.1 数字基带传输系统188

6.3.2 无码间串扰的基带传输准则191

6.3.3 无码间串扰的基带传输特性设计192

6.4 基带传输系统的抗噪声性能196

6.4.1 性能分析模型196

6.4.2 二进制双极性基带传输系统197

6.4.3 二进制单极性基带传输系统198

6.5 眼图199

6.6 部分响应基带传输系统201

6.6.1 第Ⅰ类部分响应波形201

6.6.2 部分响应波形的一般形式204

6.7 均衡原理207

6.7.1 时域均衡原理208

6.7.2 均衡准则与实现209

习题212

第7章 数字调制215

7.1 二进制数字调制215

7.1.1 二进制幅移键控215

7.1.2 二进制频移键控218

7.1.3 二进制相移键控222

7.1.4 二进制差分相移键控224

7.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能226

7.2.1 2ASK系统的抗噪声性能226

7.2.2 2FSK系统的抗噪声性能232

7.2.3 2PSK和2DPSK系统的抗噪声性能236

7.3 多进制数字调制240

7.3.1 数字调制的一般形式241

7.3.2 多进制幅移键控242

7.3.3 多进制频移键控247

7.3.4 多进制相移键控和多进制差分相移键控251

7.3.5 OQPSK和π/4-QPSK258

7.3.6 正交幅度调制259

7.4 恒包络调制263

7.4.1 最小频移键控263

7.4.2 高斯最小频移键控269

7.5 数字调制方式的比较269

习题272

第8章 数字信号的最佳接收274

8.1 数字信号接收的统计模型274

8.2 数字信号的最佳接收准则276

8.3 确知数字信号的最佳接收机278

8.4 确知数字信号最佳接收的误码性能280

8.5 随机相位数字信号的最佳接收286

8.6 数字信号的匹配滤波接收289

8.7 最佳基带传输系统294

8.7.1 理想信道下的最佳基带传输系统294

8.7.2 非理想信道下的最佳基带传输系统298

习题299

第9章 同步与数字复接302

9.1 同步的概念和分类302

9.2 载波同步303

9.2.1 有导频辅助时的载波提取303

9.2.2 无导频辅助时的载波提取304

9.2.3 载波同步的主要性能指标308

9.2.4 载波相位误差对系统性能的影响309

9.3 码元同步310

9.3.1 外同步法310

9.3.2 自同步法312

9.3.3 码元同步的主要性能指标315

9.4 帧同步316

9.4.1 帧同步的概念和实现方法316

9.4.2 帧同步码的插入方式317

9.4.3 帧同步码的选择318

9.4.4 PCM30/32路基群信号的帧同步码319

9.4.5 帧同步系统的性能指标320

9.4.6 起止同步法321

9.5 网同步321

9.5.1 网同步的基本概念321

9.5.2 网同步的基本实现方式322

9.6 数字复接324

9.6.1 数字复接的基本概念324

9.6.2 准同步数字复接326

习题328

第10章 多载波和多天线传输329

10.1 正交频分复用（OFDM）329

10.1.1 多载波调制329

10.1.2 OFDM信号模型332

10.1.3 OFDM系统的FFT实现335

10.1.4 循环前缀335

10.1.5 OFDM的特点和关键技术337

10.1.6 OFDM技术的应用340

10.2 多输入多输出（MIMO）技术340

10.2.1 MIMO技术的提出340

10.2.2 MIMO信道的容量343

10.2.3 MIMO信道模型347

10.2.4 MIMO技术的发展与应用349

习题350

第11章 信道编码351

11.1 信道编码基本原理351

11.1.1 差错控制的基本方法351

11.1.2 信道编码分类353

11.1.3 信道编码中的基本概念354

11.2 常用检错码357

11.2.1 奇偶校验码357

11.2.2 水平一致校验码与方阵码358

11.2.3 恒比码360

11.2.4 群计数码360

11.3 线性分组码361

11.3.1 线性分组码的概念361

11.3.2 生成矩阵与一致校验矩阵362

11.3.3 线性分组码的伴随式译码367

11.3.4 汉明码368

11.4 循环码370

11.4.1 循环码的概念370

11.4.2 循环码的描述371

11.4.3 循环码的编码和译码373

11.4.4 常用循环码376

11.5 卷积码380

11.5.1 卷积码的描述方法380

11.5.2 卷积码的Viterbi译码383

11.5.3 卷积码的应用385

11.6 交织与级联码388

11.6.1 交织技术388

11.6.2 级联码390

11.7 Turbo码391

11.7.1 Turbo码的提出392

11.7.2 Turbo码的编码和译码392

11.7.3 Turbo码的应用398

11.8 低密度奇偶校验码（LDPC）398

11.8.1 LDPC码的概念399

11.8.2 LDPC码的译码400

11.8.3 LDPC码的应用403

习题409

第12章 扩频通信411

12.1 扩频通信的基本概念411

12.1.1 扩频通信的定义411

12.1.2 扩频通信的主要特点412

12.1.3 扩频通信系统的主要性能指标413

12.2 直接序列扩频413

12.2.1 直接序列扩频系统的组成413

12.2.2 直接序列扩频信号的发送与接收415

12.2.3 扩频码序列417

12.2.4 扩频码的同步420

12.2.5 直接序列扩频技术的应用425

12.3 跳频通信426

12.3.1 跳频信号的发送与接收426

12.3.2 跳频序列427

12.3.3 跳频同步429

习题433

第13章 通信网技术434

13.1 通信网的组成与分类434

13.1.1 通信网的基本组成434

13.1.2 通信网的分类435

13.2 通信网网络体系结构和网络协议436

13.2.1 通信网网络体系结构436

13.2.2 网络协议及其功能438

13.3 多址技术440

13.3.1 频分多址441

13.3.2 时分多址443

13.3.3 码分多址445

13.3.4 随机多址448

13.4 交换技术458

13.4.1 电路交换459

13.4.2 分组交换464

13.4.3 快速分组交换467

13.4.4 软交换470

习题472

参考文献474

附录476

附录A 缩写词476

附录B 误差函数、互补误差函数表482

附录C 部分习题参考答案484