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第1章 绪论 1

1.1 通信的基本概念和通信技术的发展 1

1.1.1 通信的基本概念 1

1.1.2 通信技术的发展 2

1.2 通信系统的组成 4

1.2.1 通信系统的一般模型 4

1.2.2 模拟通信系统的组成 5

1.2.3 数字通信系统的组成 6

1.3 通信系统的分类和通信方式 8

1.3.1 通信系统的分类 8

1.3.2 通信方式 12

1.4 信息及其度量 12

1.4.1 信息的概念 12

1.4.2 信息、消息和信号 13

1.4.3 信息的度量 13

1.5 通信系统的主要性能指标 15

1.5.1 通信系统性能指标涉及的要素 15

1.5.2 有效性指标 15

1.5.3 可靠性指标 17

习题 17

第2章 通信信号分析基础 18

2.1 概率论基础 18

2.1.1 随机变量、概率分布和概率密度 18

2.1.2 随机变量的函数 23

2.1.3 随机变量的数字特征 25

2.2 确定性信号 28

2.2.1 信号的分类 28

2.2.2 确定性信号的频域分析 29

2.2.3 确定性信号的时域分析 39

2.3 随机过程基础 41

2.3.1 广义平稳随机过程 44

2.3.2 循环平稳随机过程 46

2.3.3 循环平稳过程定义 47

2.3.4 循环谱 48

2.3.5 窄带随机过程 51

2.3.6 低通白噪声和带通白噪声 53

2.4 信号空间 56

2.4.1 矢量空间 56

2.4.2 信号空间的基本概念 58

2.4.3 信号与矢量之间的映射 59

2.4.4 Gram-Schimidt正交化方法 59

习题 60

第3章 信道 62

3.1 信道的概念和实际信道 62

3.1.1 有线信道 62

3.1.2 无线信道 64

3.2 信道的数学模型 68

3.2.1 调制信道模型 68

3.2.2 编码信道模型 69

3.3 信道特性对信号传输的影响 70

3.3.1 信道传输特性及其对信号的影响 70

3.3.2 无线信道的统计模型 74

3.4 信道中的噪声和干扰 75

3.4.1 信道中的噪声 75

3.4.2 信道中的干扰 76

3.5 信道容量 77

3.5.1 连续信道的信道容量 77

3.5.2 离散信道的信道容量 79

习题 80

第4章 模拟调制技术 82

4.1 幅度调制基本原理 83

4.1.1 振幅调制（AM） 83

4.1.2 抑制载波双边带调制（DSB-SC） 87

4.1.3 单边带调制（SSB） 88

4.1.4 残留边带调制（VSB） 93

4.2 幅度调制系统的抗噪声性能 95

4.2.1 分析模型 95

4.2.2 幅度调制相干解调的抗噪声性能 97

4.2.3 AM信号包络检波的抗噪声性能 100

4.3 模拟角度调制 102

4.3.1 角度调制的基本概念 103

4.3.2 窄带调频 104

4.3.3 宽带调频 106

4.3.4 调频信号的产生 109

4.3.5 调频信号的解调 111

4.4 调频系统的抗噪声性能分析 112

4.4.1 非相干解调的抗噪声性能 113

4.4.2 调频信号解调的门限效应 117

4.4.3 相干解调的抗噪声性能 117

4.4.4 调频中的加重技术 119

4.5 频分复用原理 121

4.6 模拟调制技术的应用 123

4.6.1 模拟广播电视 124

4.6.2 短波单边带电台 125

4.6.3 调频立体声广播 126

4.6.4 模拟移动通信系统 127

习题 129

第5章 模拟信号的数字化 131

5.1 模拟信号的抽样 131

5.1.1 低通抽样定理 131

5.1.2 内插公式 132

5.1.3 带通抽样定理 134

5.1.4 实际抽样 136

5.2 抽样信号的量化 137

5.2.1 量化的基本概念 137

5.2.2 均匀量化 139

5.2.3 非均匀量化 142

5.2.4 对数量化 143

5.2.5 对数压缩特性的折线近似 145

5.2.6 最佳量化器 146

5.3 脉冲编码调制 148

5.3.1 脉冲编码调制原理 148

5.3.2 电话信号的PCM编译码 151

5.3.3 PCM系统中噪声的影响 154

5.4 差分脉码调制 156

5.4.1 压缩编码简介 156

5.4.2 差分脉码调制原理 157

5.4.3 自适应预测 159

5.4.4 自适应量化 162

5.5 增量调制 163

5.5.1 简单增量调制原理 164

5.5.2 简单增量调制系统中的量化噪声 165

5.5.3 增量总和调制 167

5.5.4 自适应增量调制 168

5.6 时分复用 170

5.6.1 时分复用原理 170

5.6.2 准同步数字体系 171

5.6.3 PCM基群帧结构 172

5.6.4 同步数字体系 173

习题 175

第6章 数字基带传输 177

6.1 数字基带信号及其频谱 177

6.1.1 几种基本的数字基带信号 177

6.1.2 数字基带信号的频谱分析 180

6.2 数字基带信号的码型 184

6.2.1 数字基带传输的码型设计原则 184

6.2.2 几种常用的基带传输码型 185

6.3 无码间串扰的基带传输系统 188

6.3.1 数字基带传输系统 188

6.3.2 无码间串扰的基带传输准则 191

6.3.3 无码间串扰的基带传输特性设计 192

6.4 基带传输系统的抗噪声性能 196

6.4.1 性能分析模型 196

6.4.2 二进制双极性基带传输系统 197

6.4.3 二进制单极性基带传输系统 198

6.5 眼图 199

6.6 部分响应基带传输系统 201

6.6.1 第Ⅰ类部分响应波形 201

6.6.2 部分响应波形的一般形式 204

6.7 均衡原理 207

6.7.1 时域均衡原理 208

6.7.2 均衡准则与实现 209

习题 212

第7章 数字调制 215

7.1 二进制数字调制 215

7.1.1 二进制幅移键控 215

7.1.2 二进制频移键控 218

7.1.3 二进制相移键控 222

7.1.4 二进制差分相移键控 224

7.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能 226

7.2.1 2ASK系统的抗噪声性能 226

7.2.2 2FSK系统的抗噪声性能 232

7.2.3 2PSK和2DPSK系统的抗噪声性能 236

7.3 多进制数字调制 240

7.3.1 数字调制的一般形式 241

7.3.2 多进制幅移键控 242

7.3.3 多进制频移键控 247

7.3.4 多进制相移键控和多进制差分相移键控 251

7.3.5 OQPSK和π/4-QPSK 258

7.3.6 正交幅度调制 259

7.4 恒包络调制 263

7.4.1 最小频移键控 263

7.4.2 高斯最小频移键控 269

7.5 数字调制方式的比较 269

习题 272

第8章 数字信号的最佳接收 274

8.1 数字信号接收的统计模型 274

8.2 数字信号的最佳接收准则 276

8.3 确知数字信号的最佳接收机 278

8.4 确知数字信号最佳接收的误码性能 280

8.5 随机相位数字信号的最佳接收 286

8.6 数字信号的匹配滤波接收 289

8.7 最佳基带传输系统 294

8.7.1 理想信道下的最佳基带传输系统 294

8.7.2 非理想信道下的最佳基带传输系统 298

习题 299

第9章 同步与数字复接 302

9.1 同步的概念和分类 302

9.2 载波同步 303

9.2.1 有导频辅助时的载波提取 303

9.2.2 无导频辅助时的载波提取 304

9.2.3 载波同步的主要性能指标 308

9.2.4 载波相位误差对系统性能的影响 309

9.3 码元同步 310

9.3.1 外同步法 310

9.3.2 自同步法 312

9.3.3 码元同步的主要性能指标 315

9.4 帧同步 316

9.4.1 帧同步的概念和实现方法 316

9.4.2 帧同步码的插入方式 317

9.4.3 帧同步码的选择 318

9.4.4 PCM30/32路基群信号的帧同步码 319

9.4.5 帧同步系统的性能指标 320

9.4.6 起止同步法 321

9.5 网同步 321

9.5.1 网同步的基本概念 321

9.5.2 网同步的基本实现方式 322

9.6 数字复接 324

9.6.1 数字复接的基本概念 324

9.6.2 准同步数字复接 326

习题 328

第10章 多载波和多天线传输 329

10.1 正交频分复用（OFDM） 329

10.1.1 多载波调制 329

10.1.2 OFDM信号模型 332

10.1.3 OFDM系统的FFT实现 335

10.1.4 循环前缀 335

10.1.5 OFDM的特点和关键技术 337

10.1.6 OFDM技术的应用 340

10.2 多输入多输出（MIMO）技术 340

10.2.1 MIMO技术的提出 340

10.2.2 MIMO信道的容量 343

10.2.3 MIMO信道模型 347

10.2.4 MIMO技术的发展与应用 349

习题 350

第11章 信道编码 351

11.1 信道编码基本原理 351

11.1.1 差错控制的基本方法 351

11.1.2 信道编码分类 353

11.1.3 信道编码中的基本概念 354

11.2 常用检错码 357

11.2.1 奇偶校验码 357

11.2.2 水平一致校验码与方阵码 358

11.2.3 恒比码 360

11.2.4 群计数码 360

11.3 线性分组码 361

11.3.1 线性分组码的概念 361

11.3.2 生成矩阵与一致校验矩阵 362

11.3.3 线性分组码的伴随式译码 367

11.3.4 汉明码 368

11.4 循环码 370

11.4.1 循环码的概念 370

11.4.2 循环码的描述 371

11.4.3 循环码的编码和译码 373

11.4.4 常用循环码 376

11.5 卷积码 380

11.5.1 卷积码的描述方法 380

11.5.2 卷积码的Viterbi译码 383

11.5.3 卷积码的应用 385

11.6 交织与级联码 388

11.6.1 交织技术 388

11.6.2 级联码 390

11.7 Turbo码 391

11.7.1 Turbo码的提出 392

11.7.2 Turbo码的编码和译码 392

11.7.3 Turbo码的应用 398

11.8 低密度奇偶校验码（LDPC） 398

11.8.1 LDPC码的概念 399

11.8.2 LDPC码的译码 400

11.8.3 LDPC码的应用 403

习题 409

第12章 扩频通信 411

12.1 扩频通信的基本概念 411

12.1.1 扩频通信的定义 411

12.1.2 扩频通信的主要特点 412

12.1.3 扩频通信系统的主要性能指标 413

12.2 直接序列扩频 413

12.2.1 直接序列扩频系统的组成 413

12.2.2 直接序列扩频信号的发送与接收 415

12.2.3 扩频码序列 417

12.2.4 扩频码的同步 420

12.2.5 直接序列扩频技术的应用 425

12.3 跳频通信 426

12.3.1 跳频信号的发送与接收 426

12.3.2 跳频序列 427

12.3.3 跳频同步 429

习题 433

第13章 通信网技术 434

13.1 通信网的组成与分类 434

13.1.1 通信网的基本组成 434

13.1.2 通信网的分类 435

13.2 通信网网络体系结构和网络协议 436

13.2.1 通信网网络体系结构 436

13.2.2 网络协议及其功能 438

13.3 多址技术 440

13.3.1 频分多址 441

13.3.2 时分多址 443

13.3.3 码分多址 445

13.3.4 随机多址 448

13.4 交换技术 458

13.4.1 电路交换 459

13.4.2 分组交换 464

13.4.3 快速分组交换 467

13.4.4 软交换 470

习题 472

参考文献 474

附录 476

附录A 缩写词 476

附录B 误差函数、互补误差函数表 482

附录C 部分习题参考答案 484