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目录 1

前言 1

第一章　引言与背景材料 1

1.1　引言与历史 1

1.2　数字系统的组成 2

1.3　数字通信与模拟通信的比较 4

1.4　数制 6

1.4.1　模运算 8

1.4.2　其他数制 8

1.4.3　比特和波特 10

1.5　几种简码 11

1.6　概率原理 16

1.6.1　随机变量 18

1.6.2　二项式分布 20

1.6.3　均匀密度函数 21

1.6.4　高斯密度函数 22

1.6.5　瑞利密度函数 25

1.6.6　条件概率 26

1.6.7　随机变量函数 28

1.6.8　期望值 29

1.6.9　多元随机变量 35

1.6.10　两个随机变量和的密度函数 39

1.6.11　特征函数 40

1.7　谱分析 41

1.7.1　离散傅里叶变换 41

1.7.2　快速傅里叶变换 44

习题 53

1.8　小结 53

第二章　信道 61

2.1　无记忆信道 61

2.2　带宽 66

2.3　失真 70

2.3.1　幅度失真 70

2.3.2　相位失真 73

2.4　电话信道 75

2.5　噪声 78

2.5.1 白噪声 86

2.5.2　窄带噪声及其正交分量 89

2.6　小结 94

习题 95

3.1　采样 100

第三章　信源编码 100

3.1.1　采样误差 103

3.2　脉冲编码调制 106

3.2.1　PCM调制器 107

3.2.2　计数量化器 109

3.2.3　串行量化器 111

3.2.4　并行量化器 112

3.2.5　实际的PCM编码器 114

3.2.6　PCM译码器 117

3.2.7　实际的PCM译码器 119

3.2.8　非均匀量化 120

3.2.9　压扩技术 122

3.2.10　均匀量化的量化噪声 126

3.2.11 非均匀量化的量化噪声 130

3.2.12　门限效应 136

3.3　增量调制 137

3.3.1 自适应增量调制 139

3.3.2　增量调制中的量化噪声 140

3.4　调制的其它形式 146

3.5　话音技术 150

3.6　数字电视 153

3.7　小结 155

习题 156

第四章　信道编码 164

4.1　信息理论 164

4.2　信息的量度 165

4.2.1　信息与熵 165

4.3　信道容量 167

4.4　编码 170

4.4.1　熵编码 171

4.4.2　线性分组编码 183

4.4.3　卷积编码 193

4.4.4　循环码 203

4.5　信息通过率 212

4.6　码型选择的准则 213

4.7　小结 215

习题 216

第五章　数据发送与接收 221

5.1　信号特征 221

5.2　数据随机性与信号频率特征 227

5.3　多径 230

5.4　匹配滤波器 232

5.5　判决理论 236

5.5.1　贝叶斯准则 238

5.5.2　最小差错准则 241

5.5.3　最小最大准则 242

5.5.4　尼曼-皮尔森准则 246

5.5.5　接收机工作特性 249

5.5.6　一点说明 250

5.6　多路复用 251

5.6.1　T1载波系统 253

5.7　时分多址 258

5.8　通信协议概述 259

5.9　小结 261

习题 262

6.1　符号同步 270

第六章　定时 270

6.6.1　非线性时钟恢复 281

6.2　帧同步 283

6.3　同步码 286

6.4　设计举例 288

6.5　小结 292

习题 293

第七章　基带系统 297

7.1　前言 297

7.1.1　编码与译码 301

7.2　码间干扰 304

7.2.1　最佳脉冲形状 311

7.3　基带均衡 315

7.4　性能 319

7.4.1　单采样检测器 319

7.4.2　匹配滤波检测器 322

7.5　二元匹配滤波检测器 324

7.5.1　积分-清除检测器 331

7.6　M元基带传输 331

7.7　部分响应信号 335

7.8　PCM门限 339

7.9　设计实例 341

7.10　小结 345

习题 346

第八章　幅度调制 355

8.1　引言 355

8.2　BASK频谱 358

8.3　调制器和解调器 359

8.3.1　调制器 359

8.3.2　单边带 363

8.3.3　解调器 364

8.3.4　正交检测器 369

8.3.5　使用控制环恢复载波 370

8.4　性能 372

8.4.1　相干检测 372

8.4.2　非相干检测 376

8.4.3　正交检测 384

8.5　MASK 387

8.6　设计举例 389

8.7　小结 394

习题 395

第九章　频率调制 400

9.1　引言 400

9.2　BFSK频谱 402

9.3　调制器和解调器 406

9.3.1　调制器 406

9.3.2　解调器 408

9.3.3　相干检测 409

9.3.4　非相干检测 409

9.3.5　调制解调器 412

9.4　性能 414

9.4.1　相干检测 414

9.4.2　非相干检测 417

9.5　M元FSK 423

9.5.1　M元判决理论 424

9.5.2　匹配滤波检测器性能 427

9.6　设计举例 433

9.7　小结 435

习题 436

第十章　相位调制 440

10.1 引言 440

10.2　BPSK频谱 443

10.3　调制器和检测器 444

10.3.1　调制器 444

10.3.2　检测器 445

10.4　BPSK差分相干解调 449

10.5　性能 450

10.5.1　匹配滤波检测器 450

10.5.2　鉴相检测器 454

10.5.3　差分PSK 457

10.6　四相相移键控 461

10.6.1　QPSK产生方法 466

10.6.2　最小频移键控 469

10.7　多相相移键控（MPSK） 472

10.7.1　正交幅度调制 473

10.8　性能比较 476

10.9　设计举例 479

10.10　小结 480

习题 481

第十一章　设计依据 485

11.1　引言 485

11.2　性能比较 485

11.3　带宽比较 487

11.4　BPS/Hz比较 489

11.5　设计依据 490

11.5.1　所需比特传输率 492

11.5.4　最大发送信号功率 493

11.5.2　最大误码率 493

11.5.3　最大系统带宽 493

11.5.5　制造费用 494

11.5.6　检测器的最大功率利用 494

11.5.7　检测器最大捕获时间 495

11.6 小结 495

习题 496

第十二章　保密通信 498

12.1　扩频 498

12.1.1　码分多址 501

12.2　跳频 502

12.3　密码学 505

12.3.1　密钥管理 508

12.3.2　发送者认证 509

12.3.3　数据置乱 510

12.3.4　分组加密与流加密 511

12.3.5　公开密钥体制 511

12.3.6　陷门-背包体制 513

12.3.7　数据加密标准 516

12.4　小结 518

习题 520

第十三章　计算机通信网 524

13.1　交换系统 524

13.2　线路交换 526

13.3　报文交换 527

13.4　包交换 528

13.5　网络协议 529

13.5.1　X.25包交换式网络标准 530

13.6　局域网 532

13.7　综合业务数字网（ISDN） 535

13.8　网络举例 537

13.8.1　ARPA网 537

13.8.2　ALOHA网 539

13.8.3　以太网 539

13.8.4　时分多址 540

13.8.5　联合作战信息分布系统 541

13.9　小结 542

附录Ⅰ 部分习题答案 545

附录Ⅱ 误差函数表 553

附录Ⅲ Marcum-Q函数表 555

附录Ⅳ　参考文献 556

附录Ⅴ 术语解释 562