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第1章　绪论 1

1.1　通信的概念及系统模型 1

1.1.1　通信的概念 1

1.1.2　通信系统的基本模型 2

1.1.3　模拟与数字通信 3

1.2　通信系统的分类及通信方式 4

1.2.1　通信系统的分类 4

1.2.2　通信的方式 5

1.3　信息的度量及香农公式 5

1.3.1　信息的度量 5

1.3.2　信道容量与香农公式 7

1.4　通信系统的主要性能指标 8

1.4.1　模拟通信系统的有效性与可靠性 9

1.4.2　数字通信系统的有效性与可靠性 9

1.5　通信的发展过程 12

本章小结 13

习题 14

第2章　确知信号分析 15

2.1 引言 15

2.1.1　常用信号的分类 15

2.1.2　常用系统的分类 16

2.2　周期信号的频谱分析 17

2.2.1　周期信号的三种傅氏级数表示法 17

2.2.2　典型周期信号的频谱分析 18

2.3　非周期信号的频谱分析 21

2.3.1　傅氏变换与频谱函数 21

2.3.2　通信中常用信号的频谱函数 21

2.3.3　周期信号的频谱函数 24

2.4　傅氏变换的基本性质及应用 26

2.4.1　频率卷积定理及其应用 26

2.4.2　时域卷积定理及其应用 28

2.5　信号通过线性系统不失真传输条件 29

2.6　波形相关 31

2.6.1　相关函数 31

2.6.2　归一化相关函数和相关系数 33

2.7　谱密度和帕塞瓦尔定理 34

2.7.1　能量信号的帕塞瓦尔定理和能量谱密度 34

2.7.2　功率信号和功率谱密度 35

2.8　信号的带宽 36

本章小结 38

习题 38

第3章　随机信号分析 41

3.1 引言 41

3.2　随机变量的概率分布与概率密度函数 41

3.2.1　什么是随机变量 41

3.2.2　概率分布函数F(x) 41

3.2.3　概率密度函数f(x) 42

3.2.4　随机变量的数字特征 45

3.3　随机过程 47

3.3.1　随机过程的定义 47

3.3.2　随机过程的统计特性 48

3.3.3　平稳随机过程 49

3.3.4　平稳随机过程的功率谱密度 51

3.4　随机过程通过线性系统 53

3.4.1　输出随机过程Y（t）的数学期望 53

3.4.2　输出随机过程Y（t）的自相关函数 54

3.4.3　输出随机过程Y（t）的功率谱密度 54

3.4.4　输出随机过程的概率分布 56

3.5　通信系统中的噪声 56

3.5.1　噪声的分类 57

3.5.2 白噪声 57

3.5.3　低通型白噪声 58

3.5.4　带通型白噪声及窄带高斯噪声 59

本章小结 62

习题 63

第4章　信道 65

4.1 引言 65

4.2　信道的定义及其数学模型 65

4.3　恒参信道特点及其对信号传输的影响 67

4.4　随参信道特性及其对信号传输的影响 69

4.4.1　常见的随参信道 69

4.4.2　短波电离层反射信道 70

4.4.3　对信号传输的影响 73

4.4.4　短波信道对数据传输的主要影响 73

4.5　随参信道特性的改善技术 75

本章小结 76

习题 77

第5章　模拟调制系统 78

5.1 引言 78

5.1.1　调制的作用 79

5.1.2　线性调制与非线性调制 79

5.2　线性调制系统 79

5.2.1　标准调幅（AM） 80

5.2.2　抑制载波双边带调制（DSB） 84

5.2.3　单边带调制（SSB） 85

5.2.4　残留边带调制（VSB） 87

5.2.5　调幅系统的解调 88

5.3　线性调制系统的抗噪声性能 90

5.3.1　通信系统抗噪声性能的分析模型 90

5.3.2　线性调制系统相干解调器的抗噪声性能 91

5.3.3　线性调制系统非相干解调器的抗噪声性能 95

5.4　角度调制 97

5.4.1　角度调制的基本概念 97

5.4.2　窄带调频（NBFM） 101

5.4.3　宽带调频（WBFM） 102

5.4.4　调频信号的功率 102

5.4.5　调频信号的产生与解调 104

5.5　频率调制系统的抗噪声性能 106

5.5.1　非相干解调的抗噪声性能 106

5.5.2　相干解调的抗噪声性能 107

5.5.3　角度调制系统与幅度调制系统的抗噪声性能比较 108

5.6　频分复用（FDM） 108

5.7　模拟调制系统应用举例 109

5.7.1　载波电话系统 109

5.7.2　电视 111

本章小结 112

习题 113

第6章　模拟信号的数字传输 115

6.1　引言 115

6.2　脉冲编码调制（PCM） 115

6.2.1　取样 117

6.2.2　取样信号的量化 120

6.2.3　编码 128

6.2.4　PCM系统误码噪声 131

6.3　增量调制（△M） 133

6.3.1　简单增量调制 133

6.3.2　简单增量调制系统中的量化噪声 134

6.3.3　自适应增量调制 138

6.3.4　PCM与△M系统性能比较 141

6.4　时分多路复用（TDM） 142

本章小结 144

习题 144

第7章　数字信号的基带传输 146

7.1 引言 146

7.2　数字基带系统的构成 146

7.3　数字基带信号的码型和波形 148

7.3.1　数字基带信号的码型 148

7.3.2　数字基带信号的波形 154

7.4　数字基带信号的功率谱分析 154

7.4.1　二元数字基带信号的功率谱分析 154

7.4.2　多元数字基带信号的功率谱分析 156

7.5　无码间干扰的传输波形 158

7.5.1　码间干扰产生的原因及其对系统性能的影响 158

7.5.2　无码间干扰传输波形 159

7.5.3　无码间干扰传输特性 163

7.6　无码间干扰时噪声对传输性能的影响 166

7.7 眼图 169

7.8　均衡 170

7.8.1　时域均衡原理 170

7.8.2　均衡器抽头系数的确定 172

7.9　部分响应系统 173

7.9.1　第一类部分响应系统 174

7.9.2　部分响应系统的一般形式 177

本章小结 180

习题 181

第8章　数字调制技术 183

8.1 引言 183

8.2　二进制振幅调制（2ASK） 184

8.2.1 2ASK信号的产生 184

8.2.2 2ASK信号的功率谱和带宽 185

8.2.3 2ASK信号的解调及抗噪声性能 186

8.3　二进制频率调制（2FSK） 191

8.3.1 2FSK的产生 191

8.3.2 2FSK信号的解调及抗噪声性能 193

8.4　二进制数字相位调制（2PSK、2DPSK） 196

8.4.1　二进制绝对调相（2PSK） 196

8.4.2　二进制相对相位调制（2DPSK） 202

8.5　二进制数字调制技术的性能比较 206

8.6　现代数字调制技术 207

8.6.1　正交相移键控（QPSK） 207

8.6.2　偏移四相相移键控（OQPSK） 211

8.6.3　四进制差分相移键控（4DPSK） 212

8.6.4　π／4DQPSK 216

8.6.5　最小频移键控（MSK） 219

8.6.6　正交振幅调制（QAM） 222

本章小结 225

习题 225

第9章　数字信号的最佳接收 227

9.1　引言 227

9.2　匹配滤波器 227

9.2.1　匹配滤波器的传输特性H(f) 227

9.2.2　匹配滤波器的冲激响应h(t) 229

9.2.3　匹配滤波器的输出波形so(t) 230

9.2.4　匹配滤波器小结 232

9.3 用匹配滤波器构成的最佳接收机 233

9.3.1　最佳接收机结构 233

9.3.2　二元数字信号最佳接收机的误码率 234

9.3.3　各类系统最佳接收机误码率 236

9.4　最佳接收机与实际接收机误码性能比较 240

本章小结 240

习题 240

第10章　信道编码 243

10.1 引言 243

10.2　信道编码的基本概念 243

10.2.1　信道编码的检错、纠错原理 243

10.2.2　码长、码重、码距和编码效率 244

10.2.3　最小码距d0与码的纠、检错能力之间的关系 245

10.2.4　信道编码的分类 245

10.2.5　差错控制方式 246

10.3　常用检错码 247

10.3.1　奇偶监督码 247

10.3.2　行列奇偶监督码 247

10.3.3　恒比码 248

10.4　线性分组码 248

10.4.1　线性分组码的特点 248

10.4.2　线性分组码的编码 250

10.4.3　线性分组码的译码 254

10.5　循环码 259

10.5.1　循环码的特点 259

10.5.2　循环码的编码 260

10.5.3　循环码的译码 263

10.6　卷积码 264

10.6.1　卷积码编码 264

10.6.2　卷积码的图形描述 266

10.6.3　卷积码的维特比译码 268

10.7　交织码与级联码 270

10.7.1 交织码 270

10.7.2　级联码 271

10.8 m序列 271

10.8.1 m序列的产生 271

10.8.2 m序列的应用 275

本章小结 276

习题 276

第11章　同步原理 278

11.1　载波同步 278

11.1.1　直接法（自同步法） 278

11.1.2　插入导频法（外同步法） 280

11.1.3　载波同步系统的性能指标 281

11.2　位同步 282

11.2.1　插入导频法 282

11.2.2　直接法 284

11.2.3　位同步系统的主要性能指标 285

11.2.4　位定时误差对系统误码性能的影响 288

11.3　群同步 289

11.3.1　巴克码 289

11.3.2　巴克码识别器 290

11.3.3　群同步系统的性能指标 291

本章小结 293

习题 293

附录 295

附录A　误差函数erf(x) 295

附录B　常用三角公式 296

附录C　常用的积分公式及级数 297

附录D　部分习题参考答案 297

主要参考资料 309