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模块1 认识数字通信1

1.1 初识通信2

1.1.1 通信的相关概念2

1.1.2 通信的分类4

1.1.3 通信方式6

1.2 认识通信网7

1.2.1 通信网7

1.2.2 常见通信网络9

数字通信原理实验平台与实验室建设指导11

1.3 认识通信系统11

1.3.1 通信系统的一般模型11

1.3.2 数字通信系统12

1.3.3 数字通信模式14

1.4 数字通信系统主要性能指标15

1.4.1 信息量16

1.4.2 有效性指标18

1.4.3 可靠性指标19

实验1 各种模拟信号源测试教学指导20

1.5 通信技术发展历程及趋势20

1.5.1 通信技术发展历程20

1.5.2 通信技术发展趋势23

案例分析1 VolP网络电话24

习题125

模块2 信道与噪声27

2.1 信道29

2.1.1 信道定义29

2.1.2 信道分类29

2.1.3 信道模型30

2.2 有线信道32

2.2.1 双绞线32

2.2.2 同轴电缆34

2.2.3 光纤36

2.3 无线信道38

2.3.1 无线电波39

2.3.2 电离层电波传播39

2.3.3 典型无线信道40

2.4 噪声43

2.4.1 加性噪声分类43

2.4.2 常见加性噪声44

2.5 信道传输特性46

2.5.1 恒参信道传输特性47

2.5.2 随参信道传输特性49

2.6 信道带宽与信道容量53

2.6.1 信道带宽53

2.6.2 信道容量53

案例分析2 地震预警系统55

习题256

模块3 通信系统有效性传输58

3.1 脉冲编码调制60

3.2 模拟信号的抽样62

3.2.1 抽样过程62

3.2.2 低通模拟信号的抽样定理63

3.2.3 带通模拟信号的抽样定理65

实验2 取样定理及PAM通信教学指导65

3.3 抽样信号的量化65

3.3.1 量化的相关概念65

3.3.2 均匀量化67

3.3.3 非均匀量化69

3.4 PCM编码72

3.4.1 编码码型72

3.4.2 码位安排74

3.4.3 逐次比较型编码75

实验3 脉冲编码调制（PCM）教学指导79

3.5 语音压缩编码79

3.5.1 自适应差分脉冲编码调制80

3.5.2 增量调制82

3.6 多路复用技术84

3.6.1 频分多路复用84

3.6.2 时分多路复用85

3.6.3 码分多址复用87

3.6.4 空分多址复用89

3.7 PCM数字复接90

3.7.1 数字复接90

3.7.2 PCM基群及高次群94

案例分析3 数字信号传输98

习题399

模块4 通信系统可靠性传输101

4.1 差错控制编码103

4.1.1 差错控制的基本思想103

4.1.2 差错控制编码的基本原理104

4.1.3 差错控制编码及分类105

4.1.4 差错控制方式106

4.2 线性分组码108

4.2.1 线性分组码基本概念和性质108

4.2.2 线性分组码抗干扰能力109

4.2.3 线性分组码编码过程110

4.2.4 线性分组码的检错与纠错112

4.3 奇偶校验码113

4.3.1 水平奇偶校验码114

4.3.2 二维奇偶校验码115

4.4 定比码115

4.5 汉明码115

4.6 循环码118

4.7 卷积码119

实验4 卷积编译码方法与测量教学指导120

4.8 Turbo码120

案例分析4 蓝牙的应用122

习题4124

模块5 数字信号的基带传输126

5.1 数字基带信号128

5.1.1 数字基带信号的常用码型128

5.1.2 码型变换的基本方法134

5.2 数字基带传输系统136

5.2.1 数字基带传输系统的基本组成136

5.2.2 码间串扰138

5.2.3 码间串扰的消除139

实验5 AMI/HDB3码编译码原理与测量教学指导140

5.3 无码间串扰的基带传输系统140

5.3.1 理想基带传输系统141

5.3.2 无码间串扰的等效特性141

5.3.3 升余弦滚降传输特性142

5.4 眼图144

5.4.1 眼图的形成原理144

5.4.2 眼图与系统性能146

实验6 眼图观察测量教学指导147

5.5 时域均衡技术147

5.5.1 时域均衡的基本原理147

5.5.2 无限长横向滤波器148

5.6 再生中继传输150

5.6.1 光通信中的再生中继传输150

5.6.2 微波通信中的再生中继传输150

案例分析5 通信网络的数据传输153

习题5155

模块6 模拟调制解调156

6.1 幅度调制（AM）158

6.1.1 AM的基本原理158

6.1.2 AM信号的频谱159

6.1.3 AM信号的解调160

6.2 其他调幅方式161

6.2.1 抑制载波双边带调幅（DSB）161

6.2.2 单边带调幅（SSB）162

6.2.3 残留边带调幅（VSB）165

6.3 频率调制（FM）166

6.3.1 FM的基本原理166

6.3.2 调频信号167

6.3.3 FM的解调171

6.4 模拟调制系统的抗噪声性能172

6.4.1 AM系统的抗噪声性能172

6.4.2 FM系统的抗噪声性能174

6.4.3 AM与FM系统性能比较177

6.4.4 各种模拟调制系统的比较178

案例分析6 光纤数据传输178

习题6179

模块7 数字调制解调181

7.1 数字调制与解调183

7.2 数字频带传输系统185

7.2.1 二进制幅移键控185

7.2.2 二进制频移键控189

7.2.3 二进制相移键控194

7.2.4 多进制数字调制200

实验7 FSK/ASK调制解调原理与电路测试教学指导209

实验8 PSK/DPSK调制解调原理与电路测试教学指导209

7.3 数字调制系统性能分析209

7.3.1 二进制数字调制系统性能209

7.3.2 多进制数字调制系统性能212

7.4 现代数字调制技术213

7.4.1 正交幅度调制213

7.4.2 最小频移键控218

7.4.3 高斯滤波最小频移键控221

7.4.4 正交频分复用调制222

案例分析7 数字蜂窝移动通信系统224

习题7225

模块8 定时与同步228

8.1 数字通信系统同步230

8.2 载波同步231

8.2.1 插入导频法231

8.2.2 直接提取法232

8.3 位同步234

8.3.1 插入导频法234

8.3.2 直接提取法236

8.4 群同步238

8.4.1 起止式同步法238

8.4.2 连贯式插入法239

8.4.3 间隔式插入法240

8.5 网同步241

8.5.1 主从同步法241

8.5.2 互同步法242

8.5.3 准同步法243

案例分析8 分组传送网PTN244

习题8246

模块9 数字信号的最佳接收247

9.1 最佳接收准则249

9.2 确知信号的最佳接收251

9.2.1 二进制确知信号的最佳接收机252

9.2.2 多进制确知信号的最佳接收机253

9.3 匹配滤波器253

9.3.1 匹配滤波器的原理254

9.3.2 匹配滤波器的实现方法257

9.3.3 匹配滤波器的性能分析258

9.4 理想信道最佳基带传输系统258

实验9 通信系统误码测试教学指导260

9.5 最佳接收机性能分析260

9.5.1 确知信号最佳接收误码率分析260

9.5.2 调制方式对误码率的影响262

9.5.3 理想接收机与普通接收机误码性能比较263

案例分析9数字接收机264

综合实验 通信系统组成、信号传输与电路测试教学指导265

习题9265

模块10 典型数字通信技术267

10.1 移动通信技术268

10.1.1 GSM270

10.1.2 CDMA274

10.1.3 3G276

10.1.4 4G279

10.1.5 5G283

10.2 光通信技术286

10.2.1 SDH287

10.2.2 PTN289

10.2.3 OTN292

10.2.4 PON294

10.2.5 FSO297

10.3 数据通信技术299

10.4 卫星通信技术305

习题10312

参考文献313