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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 通信系统的组成2

1.2.1 通信系统的一般模型2

1.2.2 模拟通信系统模型3

1.2.3 数字通信系统模型3

1.3 通信系统分类及通信方式5

1.3.1 通信系统的分类5

1.3.2 通信方式7

1.4 信息及其度量8

1.5 通信系统的主要性能指标9

1.5.1 模拟通信系统的主要性能指标9

1.5.2 数字通信系统的主要性能指标10

1.6 通信系统中的噪声11

1.7 通信系统运载信息的能力12

1.8 通信技术的发展14

小结15

思考题15

习题15

第2章 信号与噪声分析17

2.1 信号的分类17

2.1.1 确知信号与随机信号17

2.1.2 周期信号与非周期信号17

2.1.3 功率信号与能量信号17

2.2 确知信号的分析18

2.2.1 周期信号的傅里叶级数18

2.2.2 非周期信号的傅里叶变换19

2.2.3 周期信号的傅里叶变换20

2.2.4 卷积与相关函数21

2.2.5 能量谱密度与功率谱密度22

2.3 随机变量的统计特征24

2.3.1 随机变量24

2.3.2 概率分布函数和概率密度函数25

2.3.3 通信系统中几种典型的随机变量25

2.3.4 随机变量的数字特征26

2.4 随机过程的一般表述28

2.4.1 随机过程的概念28

2.4.2 随机过程的统计特征29

2.5 平稳随机过程31

2.5.1 严平稳随机过程31

2.5.2 宽平稳随机过程32

2.5.3 各态历经性32

2.5.4 平稳随机过程的自相关函数和功率谱密度32

2.6 高斯随机过程35

2.6.1 高斯过程的定义36

2.6.2 高斯过程的性质36

2.6.3 一维高斯分布36

2.6.4 高斯白噪声38

2.7 随机过程通过系统的分析39

2.7.1 随机过程通过线性系统39

2.7.2 随机过程通过乘法器42

2.8 窄带高斯噪声43

2.8.1 窄带高斯噪声的统计特征43

2.8.2 正弦波加窄带高斯噪声47

小结48

思考题48

习题49

第3章 模拟调制系统53

3.1 引言53

3.2 线性调制的原理54

3.2.1 幅度调制（AM）54

3.2.2 双边带调制（DSB）58

3.2.3 单边带调制（SSB）59

3.2.4 残留边带调制（VSB）63

3.3 线性调制系统的解调65

3.3.1 线性调制系统的相干解调65

3.3.2 线性调制系统的非相干解调66

3.4 线性调制系统的抗噪声性能分析67

3.4.1 抗噪声性能的分析模型67

3.4.2 相干解调的抗噪声性能68

3.4.3 非相干解调的抗噪声性能70

3.5 非线性调制系统的原理及抗噪声性能74

3.5.1 非线性调制的基本概念74

3.5.2 调频信号的频谱和带宽76

3.5.3 调频信号的产生与解调79

3.5.4 调频系统的抗噪声性能81

3.5.5 调频系统的加重技术85

3.6 各种模拟调制系统的比较86

3.7 载波同步87

3.7.1 载波同步的方法87

3.7.2 载波同步系统的性能90

3.8 频分复用91

小结94

思考题95

习题95

第4章 模拟信号的数字传输99

4.1 引言99

4.2 抽样100

4.2.1 理想抽样101

4.2.2 实际抽样104

4.3 量化107

4.3.1 均匀量化107

4.3.2 非均匀量化109

4.4 编码112

4.4.1 常用的二进制码型112

4.4.2 A律13折线编码113

4.5 脉冲编码调制系统117

4.5.1 脉冲编码调制（PCM）原理117

4.5.2 PCM系统的传输速率118

4.5.3 PCM系统的抗噪声性能分析118

4.6 差值脉冲编码调制120

4.6.1 语音压缩编码技术简介120

4.6.2 差值脉冲编码调制121

4.6.3 自适应差值脉冲编码调制122

4.7 增量调制122

4.7.1 增量调制的原理122

4.7.2 增量调制的过载特性124

4.7.3 增量调制的动态编码范围125

4.7.4 增量调制系统的量化信噪比125

4.8 时分复用和多路数字电话系统126

4.8.1 时分复用的PAM系统127

4.8.2 时分复用的PCM系统127

4.8.3 TDM-PCM信号的传输速率128

4.8.4 PCM30/32路系统的帧结构128

4.8.5 PCM高次群系统130

4.8.6 时分复用系统的同步131

4.8.7 SDH的提出132

小结133

思考题134

习题134

第5章 数字信号的基带传输137

5.1 引言137

5.2 数字基带信号的码型和波形138

5.2.1 数字基带信号的码型139

5.2.2 基带波形的形成143

5.3 数字基带信号的功率谱密度143

5.4 数字基带信号的传输与码间串扰147

5.4.1 码间串扰147

5.4.2 码间串扰的数学分析147

5.4.3 无码间串扰的基带传输特性149

5.4.4 无码间串扰的理想低通滤波器151

5.4.5 无码间串扰的滚降系统152

5.5 无码间串扰基带传输系统的抗噪声性能分析154

5.6 最佳基带传输系统157

5.6.1 匹配滤波器158

5.6.2 利用匹配滤波器的最佳基带传输系统160

5.6.3 二元系统基于匹配滤波的最佳接收性能162

5.7 眼图163

5.8 改善数字基带系统性能的措施165

5.8.1 时域均衡165

5.8.2 部分响应系统167

5.9 位同步171

5.9.1 插入导频法172

5.9.2 自同步法172

5.9.3 位同步系统的性能173

小结175

思考题176

习题177

第6章 数字信号的载波传输181

6.1 引言181

6.2 二进制数字调制原理181

6.2.1 二进制幅移键控（2ASK）182

6.2.2 二进制频移键控（2FSK）185

6.2.3 二进制相移键控（2PSK）和二进制差分移相键控（2DPSK）189

6.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能195

6.3.1 2ASK的抗噪声性能195

6.3.2 2FSK的抗噪声性能199

6.3.3 2PSK和2DPSK的抗噪声性能203

6.3.4 二进制数字调制系统的性能比较205

6.4 多进制数字调制系统207

6.4.1 多进制幅移键控（MASK）207

6.4.2 多进制频移键控（MFSK）209

6.4.3 多进制相移键控（MPSK、MDPSK）210

小结215

思考题216

习题216

第7章 现代数字调制技术219

7.1 引言219

7.2 改进型四相相移键控219

7.2.1 偏移四相相移键控220

7.2.2 π/4差分四相相移键控221

7.3 恒包络连续相位频移键控223

7.3.1 连续相位2FSK223

7.3.2 正交2FSK223

7.3.3 MSK信号224

7.3.4 GMSK信号229

7.4 正交幅度调制230

7.4.1 QAM信号的表示230

7.4.2 MQAM信号的产生和解调232

7.4.3 MQAM信号的频带利用率232

7.4.4 MQAM信号的抗噪性能分析233

7.5 正交频分复用多载波调制234

7.5.1 多载波调制技术234

7.5.2 正交频分复用技术234

小结237

思考题237

习题238

第8章 信道240

8.1 信道的定义和分类240

8.2 信道的数学模型241

8.2.1 调制信道的模型241

8.2.2 编码信道模型241

8.3 通信信道实例242

8.3.1 恒参信道242

8.3.2 随参信道245

8.4 恒参信道特性及其对信号传输的影响246

8.5 随参信道特性及其对信号传输的影响248

8.6 信道衰减251

小结252

思考题253

习题253

第9章 信道编码255

9.1 引言255

9.2 信道编码的基本原理256

9.2.1 信道编码的检错和纠错能力256

9.2.2 信道编码的译码方法258

9.2.3 差错控制的3种方式259

9.3 线性分组码260

9.3.1 线性分组码的编码260

9.3.2 线性分组码的译码264

9.3.3 完备码和汉明码266

9.4 循环码267

9.4.1 循环码的码多项式267

9.4.2 循环码的生成多项式和生成矩阵268

9.4.3 循环码的检错和纠错270

9.4.4 循环码的编码和译码271

9.4.5 CRC码273

9.4.6 BCH码和RS码274

9.5 卷积码275

9.5.1 卷积码的解析表示275

9.5.2 卷积码的图形描述277

9.5.3 卷积码的译码方法279

9.5.4 递归型系统卷积码281

9.6 纠突发差错的码282

9.7 Turbo码283

9.7.1 Turbo编码284

9.7.2 Turbo译码284

小结285

思考题286

习题286

第10章 扩频通信289

10.1 引言289

10.2 扩频通信的基本原理289

10.2.1 概述289

10.2.2 主要工作方式290

10.2.3 扩频通信的主要特点291

10.2.4 扩频通信的主要性能指标292

10.3 伪随机序列293

10.3.1 定义293

10.3.2 m序列294

10.3.3 Gold码298

10.4 直接序列扩频系统299

10.4.1 直扩系统的扩频与解扩299

10.4.2 直扩信号接收机抗干扰性能301

10.5 跳频系统302

10.5.1 跳频系统的扩频与解扩302

10.5.2 跳频图案的产生303

10.5.3 跳频系统的抗干扰原理304

10.6 码分复用304

10.6.1 正交码304

10.6.2 码分复用306

小结308

思考题308

习题309

附录一 英文缩写词对照表310

附录二 傅里叶变换313

附录三 贝塞尔函数表Jn(x)315

附录四 误差函数、互补误差函数表316

附录五 常用数学公式317

附录六 部分习题答案318

参考文献328