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第1章 绪论 1

1.1通信与信息的基本概念 1

1.1.1信号、信息与通信 1

1.1.2信息的本质与特征 2

1.2信息论与信息科学 2

1.2.1信息论与信息科学 2

1.2.2信息论的研究范畴 3

1.3信源描述 4

1.3.1离散信源 4

1.3.2连续信源 6

1.3.3平稳信源 6

1.3.4自然语信源 7

1.4通信系统的组成 9

1.5数字通信 10

1.5.1数字通信系统模型 11

1.5.2数字通信与模拟通信的性能指标 12

本章小结 14

思考题 14

第2章 信号和噪声分析 15

2.1确知信号分析 15

2.1.1信号和系统的分类 15

2.1.2信号的频谱分析 16

2.1.3谱密度和帕塞瓦尔定理 19

2.1.4信号通过线性系统 21

2.1.5波形的相关性 22

2.2随机信号分析 24

2.2.1随机变量及其数字特征 24

2.2.2随机过程的统计特性 26

2.2.3平稳随机过程和高斯随机过程 29

2.2.4随机过程通过线性系统 33

2.3噪声分析 35

2.3.1白噪声 35

2.3.2通信系统中的噪声 36

2.3.3正弦波加窄带高斯噪声 38

本章小结 39

思考题 39

习题 40

第3章 信息的度量 42

3.1度量信息的思路 42

3.2信息的度量 43

3.2.1信源的信息熵 43

3.2.2平均互信息量 45

3.2.3 n维随机变量的信息传递 49

3.2.4离散信源的符号熵和时间熵 50

本章小结 54

习题 55

第4章 信源编码 56

4.1信源的冗余度与编码模型 56

4.1.1信源的冗余度 56

4.1.2信源编码模型 58

4.2最佳信源编码 58

4.2.1编码效率 59

4.2.2信源符号序列分组定理 60

4.3无失真信源编码 61

4.3.1变长码的信源编码 61

4.3.2等长码的信源编码定理 64

4.4常用的无失真信源编码方法 64

4.4.1香农第一定理 64

4.4.2香农编码 66

4.4.3费诺编码 67

4.4.4霍夫曼编码 68

4.4.5游程编码 70

4.4.6 Lempel-Ziv编码 71

4.5信源编码的错误扩散 73

4.6信息率失真理论 73

4.6.1平均失真度和信息率失真函数 74

4.6.2保真度准则下的信源编码定理 81

4.6.3信息价值 82

本章小结 84

习题 85

第5章 模拟调制技术 88

5.1模拟调制 88

5.2模拟基带信号传输 89

5.3线性调制 90

5.3.1双边带调制 90

5.3.2振幅调制 91

5.3.3单边带调制 92

5.3.4残留边带调制 95

5.4线性调制系统的抗噪声性能分析 96

5.4.1同步解调的抗噪声性能 97

5.4.2非同步解调的抗噪声性能 98

5.5非线性调制（角调制） 98

5.5.1角调制信号的一般概念 99

5.5.2角调制信号的频谱 100

5.5.3调频信号的平均功率 103

5.6调频系统的抗噪声性能分析 103

5.7调频信号解调的门限效应 106

5.8加重技术 107

思考题 108

习题 108

第6章 数字信号的基带传输 110

6.1数字基带信号传输系统的构成 110

6.2数字基带信号的码型和波形 112

6.3数字基带信号的频谱分析 116

6.3.1随机脉冲序列的一般表示 116

6.3.2数字基带信号的功率谱密度表达式 117

6.3.3常用数字基带信号的功率谱密度 118

6.4数字基带传输中的码间串扰和噪声 122

6.4.1码间串扰和噪声对误码的影响 122

6.4.2数字基带信号传输系统的数学模型 124

6.5无码间串扰的传输特性 126

6.5.1无码间串扰传输函数H（ω）的特例 126

6.5.2无码间串扰传输特性的数学分析 128

6.5.3几种常用的无码间串扰的传输特性 129

6.6噪声对无码间串扰传输性能的影响 131

6.6.1加性噪声作用下误码的分析 132

6.6.2误码率pe的计算 133

6.6.3误码率与信噪功率比ρ、码元速率fb的关系 134

6.7多进制数字基带信号的传输 135

6.8眼图 137

6.8.1眼图的基本原理 137

6.8.2眼图的模型 140

6.9改善数字信号基带传输性能的措施 140

6.9.1部分响应系统 140

6.9.2时域均衡 145

本章小结 148

思考题 148

习题 148

第7章 模拟信号的数字传输 151

7.1抽样定理及其应用 151

7.1.1概述 151

7.1.2低通信号的均匀理想抽样 153

7.1.3自然抽样（曲顶抽样） 155

7.1.4平顶抽样 157

7.1.5带通信号的抽样定理 158

7.2量化 160

7.2.1量化和量化噪声 160

7.2.2均匀量化及其量化信噪功率比 161

7.2.3非均匀量化 163

7.2.4压缩与扩张的特性 164

7.3编码和译码 167

7.3.1常用的二进制码 167

7.3.2逐次（比较）反馈型编码器 169

7.4 PCM通信系统 172

7.4.1 PCM信号的码元速率和带宽 172

7.4.2 PCM系统的抗噪声性能 173

7.5增量调制系统 175

7.5.1简单增量调制（AM） 175

7.5.2简单增量调制系统抗噪声性能分析 177

7.6改进型的增量调制 180

7.6.1总和增量调制（△-Σ调制） 180

7.6.2数字音节压扩增量调制 181

7.6.3差分脉码调制 183

本章小结 186

思考题 186

习题 187

第8章 数字调制技术 190

8.1二进制数字振幅调制 191

8.1.1 2ASK信号的功率谱及带宽 191

8.1.2二进制幅移键控系统的性能 193

8.2二进制数字频率调制 196

8.2.1调制解调方法 196

8.2.2 2FSK信号的功率谱及带宽 196

8.2.3二进制频移键控系统的性能 198

8.3二进制数字相位调制 200

8.3.1 2PSK信号的产生和解调 201

8.3.2 2DPSK信号的产生与解调 203

8.3.3二进制移相信号的功率谱及带宽 205

8.3.4二进制相移键控系统的性能 206

8.4二进制数字调制系统性能的比较 209

8.5多进制数字调制 211

8.5.1多进制幅移键控（MASK）和多进制频移键控（MFSK） 211

8.5.2多进制相移键控（MPSK） 212

8.5.3多进制数字调制的性能比较 213

8.6改进型数字调制方式 214

8.6.1时频调制 214

8.6.2时频相调制 216

8.6.3恒包络数字调制 216

本章小结 221

思考题 222

习题 222

第9章 同步原理 224

9.1载波同步 225

9.1.1直接法（自同步法） 225

9.1.2插入导频法（外同步法） 227

9.1.3载波同步系统的性能 229

9.1.4同步载波频率和相位误差对解调性能的影响 231

9.2位同步 231

9.2.1插入导频法提取位同步信号 232

9.2.2直接提取位同步信号方法 233

9.2.3位同步系统的性能 235

9.3群同步（帧同步） 236

9.3.1连贯式插入法 237

9.3.2间歇式插入法 239

9.3.3群同步系统的性能 242

9.3.4群同步的保护 244

思考题 245

习题 245

第10章 信道和信道编码定理 247

10.1信道的传输特性 247

10.1.1信道模型 247

10.1.2分集接收 248

10.1.3多普勒频移 248

10.2离散（数字）信道的信道容量 249

10.2.1数字信道的数学模型 249

10.2.2单符号离散信道的信道容量 251

10.2.3多符号离散信道的信道容量 255

10.3有扰离散信道编码定理 257

10.3.1译码准则 257

10.3.2汉明距离 260

10.3.3有扰离散信道的信道编码定理 262

10.4连续信源和连续信道 263

10.4.1连续消息的信息度量 263

10.4.2最大相对熵定理 269

10.4.3熵功率 270

10.4.4香农信道容量公式 273

本章小结 275

习题 275

第11章 最佳接收 280

11.1匹配滤波器 280

11.2数字信号的最佳接收 282

11.2.1二元假设检验 282

11.2.2二元确知信号的最佳接收机结构 285

11.2.3最佳接收机的检测性能 286

11.2.4实际接收机与最佳接收机的比较 289

11.3连续信号的最佳接收 290

11.3.1最佳接收与理想接收机 290

11.3.2相关信源的预测编码 292

本章小结 295

思考题 295

习题 295

第12章 信道编码 296

12.1差错控制和纠错编码 296

12.1.1差错控制的基本方式 296

12.1.2纠错编码的基本概念 297

12.1.3纠错编码的检纠错能力 300

12.2近世代数基础 301

12.2.1群和域 301

12.2.2多项式域 304

12.2.3 GF （2）的扩域GF （2m） 305

12.2.4矢量空间 307

12.3线性分组码 308

12.3.1线性分组码的基本概念 308

12.3.2线性分组码的编译码 310

12.3.3线性分组码的纠检错性能 314

12.3.4汉明码和格雷码 314

12.3.5循环码 316

12.3.6 BCH码 323

12.3.7 R-S码 326

12.4卷积码 328

12.4.1卷积码的编码 329

12.4.2卷积码的译码 333

12.5纠突发错误码 341

12.5.1纠突发错误循环码 342

12.5.2纠突发错误卷积码 344

12.5.3纠突发和随机错误码 345

本章小结 349

习题 349

第13章 多路复用与多址技术 353

13.1通信资源的分配 353

13.2频分复用和频分多址 354

13.3时分复用和时分多址 356

13.3.1时分复用的原理 356

13.3.2时分复用的PCM系统（TDM-PCM） 358

13.4码分多址 359

13.5空分多址和极分多址 360

13.6 OFDM调制 360

13.6.1 OFDM的基本原理 361

13.6.2 OFDM系统的参数选择 364

13.6.3 OFDM系统性能 364

13.7扩频通信 365

13.7.1直接序列扩频 365

13.7.2跳频扩频 367

13.7.3 DSSS与FHSS的比较 368

13.8多址通信系统及其结构 369

本章小结 370

思考题 371

习题 371

参考文献 373

附录 374

附表1常用时间函数及其傅里叶变换 374

附表2傅里叶变换的运算特性 376

常用符号 377

常用缩略词 378