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第1章 绪论 1

1.1 通信的基本概念和分类 1

1.1.1 通信的定义 1

1.1.2 通信的分类 1

1.1.3 通信方式 4

1.2 通信系统的组成 6

1.2.1 模拟通信系统 6

1.2.2 数字通信系统 7

1.2.3 数字通信的主要优缺点 8

1.3 通信技术发展概况 9

1.3.1 通信发展简史 10

1.3.2 通信技术的现状和发展趋势 10

1.4 数字通信系统的主要性能指标 12

1.4.1 一般通信系统的性能指标 12

1.4.2 信息及其量度 13

1.4.3 有效性指标的具体表述 16

1.4.4 可靠性指标的具体表述 17

1.5 数字通信的主要技术问题 18

1.6 本章小结 19

1.7 思考与习题 21

第2章 随机过程 23

2.1 随机过程的基本概念和统计特性 23

2.1.1 随机过程 23

2.1.2 随机过程的统计特性 24

2.1.3 随机过程的数字特征 25

2.2 平稳随机过程 26

2.2.1 定义 26

2.2.2 各态历经性 27

2.2.3 平稳随机过程自相关函数的性质 27

2.2.4 平稳随机过程的功率谱密度 28

2.3 高斯随机过程 31

2.3.1 定义 31

2.3.2 重要性质 31

2.3.3 高斯白噪声 33

2.4 随机过程通过线性系统 34

2.5 窄带随机过程 37

2.5.1 同相分量和正交分量的统计特性 38

2.5.2 包络和相位的统计特性 40

2.6 正弦波加窄带高斯噪声 41

2.7 本章小结 43

2.8 思考与习题 44

第3章 信道与噪声 47

3.1 信道分类 47

3.2 调制信道与编码信道 47

3.2.1 调制信道 48

3.2.2 编码信道 48

3.3 恒参信道 49

3.3.1 恒参信道实例 49

3.3.2 恒参信道传输特性及其对信号传输的影响 52

3.4 随参信道 53

3.4.1 随参信道实例 53

3.4.2 随参信道传输特性及其对信号传输的影响 55

3.5 随参信道特性的改善 58

3.5.1 分集方式 58

3.5.2 合并方式 59

3.6 信道加性噪声 59

3.6.1 噪声来源及分类 59

3.6.2 起伏噪声的统计特性 60

3.6.3 等效噪声带宽 60

3.7 信道容量 61

3.8 本章小结 63

3.9 思考与习题 65

第4章 模拟调制系统 68

4.1 幅度调制（线性调制）的原理 68

4.1.1 调幅（AM） 68

4.1.2 抑制载波双边带调制（DSB-SC） 70

4.1.3 单边带调制（SSB） 71

4.1.4 残留边带调制（VSB） 73

4.2 线性调制系统的抗噪声性能 76

4.2.1 分析模型 76

4.2.2 线性调制相干解调的抗噪声性能 77

4.2.3 调幅信号包络检波的抗噪声性能 80

4.3 非线性调制（角度调制）的原理 83

4.3.1 角度调制的基本概念 83

4.3.2 窄带调频与宽带调频 84

4.3.3 调频信号的产生与解调 89

4.4 调频系统的抗噪声性能 94

4.5 各种模拟调制系统的性能比较 97

4.6 本章小结 99

4.7 思考与习题 101

第5章 数字基带传输系统 104

5.1 数字基带传输概述 104

5.2 数字基带信号及其频谱特性 106

5.2.1 数字基带信号 106

5.2.2 基带信号的频谱特性 107

5.3 基带传输的常用码型 113

5.4 基带脉冲传输与码间串扰 117

5.5 无码间串扰的基带传输特性 118

5.6 无码间串扰基带系统的抗噪声性能 124

5.7 眼图 127

5.8 均衡技术 129

5.8.1 时域均衡原理 129

5.8.2 均衡效果的衡量 133

5.8.3 均衡器的实现与调整 135

5.9 部分响应系统 138

5.9.1 第Ⅰ类部分响应波形 138

5.9.2 部分响应的一般形式 141

5.10 本章小结 143

5.11 思考与习题 145

第6章 模拟信号的数字传输 149

6.1 抽样定理 150

6.1.1 低通抽样定理 150

6.1.2 带通抽样定理 153

6.2 脉冲振幅调制（PAM） 156

6.3 脉冲编码调制（PCM） 159

6.3.1 量化 160

6.3.2 编码和译码 171

6.3.3 PCM系统的抗噪声性能 178

6.4 自适应差分脉冲编码调制（ADPCM） 180

6.4.1 DPCM 180

6.4.2 ADPCM 181

6.5 增量调制（△M） 182

6.5.1 简单增量调制 182

6.5.2 增量调制的过载特性与动态编码范围 184

6.5.3 增量调制系统的抗噪声性能 186

6.5.4 PCM与△M系统的比较 187

6.6 本章小结 189

6.7 思考与习题 190

第7章 数字频带传输系统 193

7.1 二进制数字调制与解调原理 193

7.1.1 二进制振幅键控（2ASK） 193

7.1.2 二进制移频键控（2FSK） 195

7.1.3 二进制移相键控（2PSK） 198

7.1.4 二进制差分相位键控（2DPSK） 199

7.1.5 二进制数字调制信号的功率谱密度 202

7.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能 204

7.2.1 二进制振幅键控（2ASK）系统的抗噪声性能 204

7.2.2 二进制移频键控（2FSK）系统的抗噪声性能 212

7.2.3 二进制移相键控（2PSK）和二进制差分相位键控（2DPSK）系统的抗噪声性能 216

7.3 二进制数字调制系统的性能比较 222

7.4 多进制数字调制系统 225

7.4.1 多进制数字振幅调制系统 225

7.4.2 多进制数字频率调制系统 227

7.4.3 多进制数字相位调制系统 229

7.5 本章小结 234

7.6 思考与习题 235

第8章 数字信号的最佳接收 239

8.1 最佳接收准则 239

8.1.1 统计判决模型 239

8.1.2 最佳判决准则 240

8.2 确知信号的最佳接收及性能 242

8.2.1 二进制确知信号最佳接收机结构 242

8.2.2 二进制确知信号最佳接收机性能 244

8.2.3 几种二进制确知信号的性能 246

8.2.4 实际接收机与最佳接收机比较 248

8.2.5 多进制确知信号最佳接收机结构及性能 248

8.3 随相信号的最佳接收 249

8.3.1 二进制随相信号的最佳接收机 249

8.3.2 多进制随相信号的最佳接收机 250

8.4 最佳接收机的匹配滤波器形式 251

8.4.1 匹配滤波器 251

8.4.2 匹配滤波器组成的最佳接收机 254

8.5 数字基带系统的最佳化 255

8.5.1 理想信道下的最佳基带系统 255

8.5.2 非理想信道下的最佳基带系统 256

8.6 本章小结 257

8.7 思考与习题 258

第9章 差错控制编码 261

9.1 概述 261

9.1.1 信道编码 261

9.1.2 差错控制方式 261

9.1.3 纠错码的分类 262

9.1.4 纠错编码的基本原理 263

9.2 常用的几种简单分组码 264

9.2.1 奇偶监督码 264

9.2.2 行列监督码 264

9.2.3 恒比码 265

9.3 线性分组码 265

9.3.1 基本概念 265

9.3.2 监督矩阵H和生成矩阵G 266

9.3.3 伴随式（校正子）S 268

9.4 循环码 268

9.4.1 生成多项式及生成矩阵 269

9.4.2 监督多项式及监督矩阵 270

9.4.3 编码方法和电路 270

9.4.4 译码方法和电路 271

9.5 卷积码 272

9.5.1 基本概念 272

9.5.2 卷积码的描述 273

9.5.3 卷积码的译码 274

9.6 网格编码调制（TCM） 276

9.7 本章小结 278

9.8 思考与习题 278

第10章 伪随机序列及编码 282

10.1 伪随机序列的概念 282

10.2 正交码与伪随机码 282

10.3 伪随机序列的产生 283

10.4 m序列 285

10.4.1 线性反馈移位寄存器的特征多项式 285

10.4.2 m序列产生器 286

10.4.3 m序列的性质 287

10.5 M序列 289

10.6 伪随机序列的应用 291

10.6.1 扩展频谱通信 291

10.6.2 码分多址（CDMA）通信 293

10.6.3 通信加密 294

10.6.4 误码率的测量 295

10.6.5 数字信息序列的扰码与解扰 295

10.6.6 噪声产生器 296

10.6.7 时延测量 297

10.7 本章小结 297

10.8 思考与习题 297

第11章 同步原理 299

11.1 概述 299

11.2 载波同步 300

11.2.1 直接法 300

11.2.2 插入导频法 304

11.2.3 载波同步系统的性能及相位误差对解调性能的影响 306

11.3 位同步 308

11.3.1 插入导频法 308

11.3.2 直接法 310

11.3.3 位同步系统的性能及其相位误差对性能的影响 316

11.4 群同步 320

11.4.1 起止式同步法 320

11.4.2 连贯式插入法 320

11.4.3 间隔式插入法 322

11.4.4 群同步系统的性能 324

11.4.5 群同步的保护 325

11.5 本章小结 326

11.6 思考与习题 328

第12章 通信系统仿真 330

12.1 通信工具箱 330

12.1.1 通信工具箱概述 330

12.1.2 通信工具箱模块 331

12.1.3 通信工具箱的函数 332

12.2 编码与译码 334

12.2.1 Huffman编码 335

12.2.2 MATLAB信源编／译码方法 337

12.2.3 差错控制编码与译码方法 339

12.3 模拟调制与解调 340

12.3.1 通带调制解调 340

12.3.2 通带模拟调制与解调 345

12.3.3 基带模拟调制与解调 346

12.4 数字调制与解调 347

12.4.1 通带数字调制与解调 347

12.4.2 基带数字调制／解调 349

12.5 通信系统仿真输出 350

12.5.1 误码率图形窗 350

12.5.2 计算误码率过程 352

12.5.3 眼图／散布图 353

12.6 本章小结 355

12.7 思考与习题 356

部分习题答案 357

参考文献 363