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第1章　绪论 1

1.1　通信的概念 1

1.2　通信系统的基本模型 1

目录 1

1.3　通信发展简史 2

1.4　两大通信系统：模拟通信系统和数字通信系统 4

1.5　通信系统性能的衡量 5

1.6　本课程的结构 6

小结 7

习题 8

第2章 确定信号及其通过线性系统 9

2.1　信号的频谱分析 9

2.1.1　信号的描述 9

2.1.2　正交函数与信号分解 11

2.1.3　周期信号的傅里叶级数表示 13

2.1.5　傅里叶变换的性质 16

2.1.4　信号的傅里叶变换 16

2.2　相关函数 18

2.2.1 相关函数的定义及其性质 18

2.2.2　相关定理 21

2.3　巴什伐尔定理，能量谱和功率谱 22

2.3.1 巴什伐尔定理 22

2.3.2　能量密度谱 23

2.3.3　功率密度谱 24

2.3.4　功率密度谱与自相关函数的关系 25

2.4　确定信号通过线性系统 26

2.4.1　信号无失真传输 27

2.4.2　理想低通滤波器 29

2.4.3　线性系统与相关函数的关系 31

2.5　高频限带信号及其通过线性系统 32

2.5.1 高频限带信号的描述 32

2.5.2　高频限带信号通过带通系统 34

2.6　解析信号及希尔伯特变换 37

2.6.1 实信号的解析表示法 37

2.6.2　希尔伯特变换 37

小结 41

思考题 42

习题 42

第3章　信道与噪声 47

3.1　信道分类 47

3.1.1　有线信道和无线信道 47

3.1.2　调制信道和编码信道 48

3.1.3　恒参信道和变参信道 49

3.2　信道模型 50

3.3　信道噪声 52

3.3.1　加性噪声的来源 52

3.4.1　随机过程和样本函数 54

3.4　随机过程和噪声分析 54

3.3.2　加性噪声的种类 54

3.4.2　随机过程的统计特性 55

3.4.3　平稳随机过程 59

3.4.4　各态历经性 61

3.4.5　平稳随机过程的频谱特性 63

3.4.6　高斯过程和高斯噪声 65

3.4.7　限带白噪声 67

3.4.8　窄带随机过程和窄带高斯噪声 69

3.4.9　正弦信号加窄带高斯噪声 75

3.4.10　随机过程通过线性系统 79

3.4.11 随机过程通过乘法器 80

小结 84

思考题 85

习题 86

4.1.2　调制的分类 90

4.1.1　调制的目的 90

第4章　模拟幅度调制系统 90

4.1 引言 90

4.1.3　线性调制的一般模型 91

4.2　常规调幅（AM） 93

4.2.1　AM信号的波形和频谱 93

4.2.2　AM信号的功率分配和效率 95

4.3　抑载双边带调制（DSB/SC） 95

4.3.1　DSB信号的波形和频谱 96

4.3.2　DSB信号的功率分配 97

4.4　单边带调制（SSB） 97

4.4.1　产生SSB信号的滤波器法 97

4.4.2　产生SSB信号的相移法 99

4.5　残留边带调制（VSB） 101

4.5.1　用滤波器法产生VSB信号 101

4.5.2　VSB与SSB之间的关系——相移法 103

4.6.1　相干解调的一般模型及基本原理 104

4.6　模拟调幅信号的相干解调 104

4.6.2　AM信号的相干解调 106

4.6.3　DSB信号的相干解调 106

4.6.4　SSB信号的相干解调 107

4.6.5　VSB信号的相干解调 109

4.6.6　线性调幅信号相干解调中同步误差的影响 110

4.7　AM信号的包络解调 113

4.8　抑载已调信号载波重新插入法解调 115

4.9　模拟幅度调制系统相干解调的抗噪声性能 116

4.9.1　解调器抗噪声性能分析的数学模型 116

4.9.2　相干解调器的抗噪声性能 117

4.10　模拟幅度调制系统非相干解调的抗噪声性能 121

4.11 频分多路复用与模拟幅度调制的应用 124

4.11.1　频分多路复用 124

4.11.2　载波电话系统 125

4.11.3　广播电视 127

4.11.4　立体声广播 128

小结 129

思考题 131

习题 131

第5章　角度调制系统 137

5.1　角度调制的基本概念 137

5.1.1 调相波（PM）的定义 138

5.1.2　调频波（FM）的定义 138

5.2　单音角度调制 139

5.2.1　单音相位调制 139

5.2.2　单音频率调制 140

5.3　窄带角度调制 141

5.3.1 窄带频率调制（NBFM） 141

5.3.2　窄带频率调制及解调方法 145

5.4　单音宽带调频 145

5.4.1　单音宽带调频信号的频谱 145

5.4.2　单音宽带调频信号的功率分布 148

5.5　多音调频 149

5.6　宽带频率调制方法 151

5.6.1　直接调频法 151

5.6.2　间接调频法 151

5.7　调频信号的非相干解调 153

5.8　调频系统的抗噪声性能 155

5.8.1　窄带调频信号相干解调的抗噪声性能 155

5.8.2　宽带调频信号非相干解调的抗噪声性能 157

5.9　调频系统的门限效应 160

5.10　调频的应用 161

5.10.1　调频广播 161

5.10.2　广播电视伴音 161

5.10.3　卫星通信中的频分多址 162

5.10.4　蜂窝式移动电话系统 162

小结 163

思考题 165

习题 166

第6章　脉冲调制系统 170

6.1　取样定理及实际取样方法 170

6.1.1　低通信号取样定理 171

6.1.2　自然取样和平顶取样 175

6.1.3　带通信号的取样 179

6.2　脉幅调制（PAM） 181

6.3 时分复用（TDM）的基本原理 183

6.3.1　时分复用原理 183

6.3.2　PAM理想信道的带宽 185

6.4　脉幅调制系统的抗噪声性能 188

6.5　脉宽调制（PWM）系统与脉位调制（PPM）系统 191

小结 193

思考题 193

习题 194

7.1.1　PCM的基本原理 197

7.1 脉冲编码调制（PCM）系统 197

第7章　脉中数字调制系统 197

7.1.2　PCM信号的时分多路复用 200

7.1.3　PCM的噪声分析 202

7.1.4　压缩与扩张 206

7.1.5　信道噪声对PCM传输的影响 209

7.2　增量调制（△M）系统 210

7.2.1 增量调制的基本原理 211

7.2.2　增量调制的噪声分析 212

7.2.3　信道噪声对△M传输的影响 215

7.2.4　PCM与△M调制方式的比较 216

7.3 自适应增量调制（A△M） 217

7.4　增量总和（△-∑）调制 218

7.5　差分脉冲编码调制（DPCM） 219

7.6 自适应差分脉冲编码调制（ADPCM） 221

7.6.1　预测器及自适应预测器 222

7.6.3 32kb/s ADPCM系统举例 225

7.6.2 自适应量化 225

小结 227

思考题 229

习题 229

第8章　数字信号的基带传输系统 232

8.1　数字基带传输系统及码型 232

8.1.1 数字基带传输系统 232

8.1.2　数字基带信号的码型 232

8.2　数字基带信号的功率密度谱 237

8.2.1 二进制随机脉冲序列的功率密度谱 237

8.2.2　一般随机数字基带信号的功率密度谱 239

8.3　数字基带传输系统无失真传输条件 241

8.3.1 基带传输系统模型 242

8.3.2　奈奎斯特第一准则：取样值无失真传输 243

8.3.3　理想低通型传输网络无码间干扰的波形 245

8.3.4 具有升余弦滚降特性传输网络的无码间干扰的波形 245

8.3.5　奈奎斯特第二、第三准则 247

8.4　部分响应基带传输系统 249

8.4.1　部分响应波形 249

8.4.2　部分响应基带传输系统的相关编码与预编码 252

8.5　理想数字基带传输系统的抗噪声性能 255

8.6　多电平码基带传输的抗噪声性能 258

8.7　眼图 261

8.8　均衡 263

8.8.1　时域均衡原理 263

8.8.2　预置式均衡器 266

8.8.3　自适应均衡器 267

小结 268

思考题 269

习题 269

第9章　数字调制传输系统 274

9.1　数字调制传输系统模型 274

9.2.1　ASK信号的产生及检测 275

9.2　幅移键控（ASK）传输系统 275

9.2.2　ASK信号非相干检测性能 276

9.2.3　ASK信号相干检测性能 281

9.3　频移键控（FSK）传输系统 283

9.3.1　FSK信号的产生及检测 283

9.3.2　FSK信号非相干检测性能 286

9.3.3　FSK信号相干检测性能 287

9.4　相移键控（PSK、DPSK）传输系统 288

9.4.1　PSK、DPSK信号的产生 288

9.4.2　PSK信号的检测及性能 291

9.4.3　DPSK信号的检测及性能 293

9.4.4　二进制数字调制系统抗噪声性能比较 294

9.5　匹配滤波器及其在数字调制传输系统中的应用 297

9.5.1　匹配滤波器 297

9.5.2　数字调制传输系统中的匹配滤波器 302

9.6.1 多进制幅移键控（MASK）系统 309

9.6　多进制数字调制系统 309

9.6.2　多进制频移键控（MFSK）系统 311

9.6.3　多进制相移键控（MPSK）系统 312

9.6.4　多进制数字调制传输系统的性能 313

9.7　正交数字调制（QAM、QPSK、QDPSK）传输系统 315

9.7.1　正交幅度调制（QAM） 315

9.7.2　正交相移键控（QPSK、QDPSK） 318

9.7.3　正交数字调制系统的性能比较 322

9.8.1　MSK的基本原理 323

9.8　最小频移键控（MSK）系统 323

9.8.2　MSK信号的产生和解调 325

9.8.3　MSK信号的功率谱 327

9.8.4　MSK传输系统的误码率性能 327

9.9　MSK的改进 329

9.10　数字调制的比较 332

小结 335

习题 337

思考题 337

10.1 引言 341

第10章　信息论引论 341

10.2　离散信源 342

10.2.1　离散信源的描述，信息量 342

10.2.2　信源熵 343

10.2.3　有记忆离散信源 344

10.2.4　互信息 346

10.3　离散信道与信道容量 347

10.3.1　离散信道的数学描述及有关熵 347

10.3.2　信道容量 348

10.4　信源编码 349

10.4.1　信源编码的基本概念 349

10.4.2　最佳非定长编码的平均长度 350

10.4.3　最佳非定长编码法 351

10.5.1 信道编码的一些基本定理和定义 353

10.5　信道编码 353

10.5.2　一些常用的简单编码 355

10.6　连续消息的传输 359

10.6.1　连续消息的统计特性，熵，信息量 360

10.6.2　有噪声连续信道的信道容量 362

10.6.3　现有通信系统的比较及带宽与信噪比互换 364

小结 365

思考题 366

习题 366

附录 370

1．三角公式 370

2．复数公式 370

3．常用的傅里叶变换 371

4．第一类贝塞尔函数Jn（x） 373

5．概率积分函数和误差函数 375