通信原理与技术PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　引言 1

1.2　通信的分类及通信方式 2

1.2.1　通信的分类 2

1.2.2　通信方式 3

1.3　通信系统的组成 5

1.3.1　通信系统的一般模型 5

1.3.2　模拟通信系统模型 6

1.3.3　数字通信系统模型 7

1.4　信息及其度量 9

1.5　通信系统的主要性能指标 11

1.5.1　模拟通信系统的主要性能指标 11

1.5.2　数字通信系统的主要性能指标 11

1.6　通信发展概况 13

1.6.1　通信理论的发展 13

1.6.2　通信技术的发展 13

思考题 14

习题 14

第2章　信源和信道 16

2.1　引言 16

2.2　信源与信息熵 16

2.2.1　信源的数学模型和分类 16

2.2.2　离散信源的信息度量 18

2.2.3　离散信源的熵 21

2.2.4　连续信源的差熵 25

2.3　信道与信道容量 27

2.3.1　信道的分类及描述 27

2.3.2　信道的数学模型 28

2.3.3　离散信道的信道容量 31

2.3.4　连续信道的信道容量 34

思考题 35

习题 35

第3章　信号与噪声分析 37

3.1　信号与系统的时域分析 37

3.1.1　信号与系统的分类 37

3.1.2　冲激函数及冲激响应 39

3.1.3　卷积与相关函数 40

3.2　信号与系统的频域分析 41

3.2.1　周期信号的傅里叶级数 41

3.2.2　非周期信号的傅里叶变换 42

3.2.3　周期信号的傅里叶变换 42

3.2.4　信号的能量谱与功率谱 43

3.2.5　信号通过线性系统不失真的条件 44

3.2.6　系统的带宽 45

3.3　随机变量的统计特征 46

3.3.1　随机变量 46

3.3.2　概率分布函数和概率密度函数 46

3.3.3　通信系统中几种典型的随机变量 47

3.3.4　随机变量的数字特征 48

3.4　随机过程 50

3.4.1　随机过程的概念 50

3.4.2　随机过程的统计特征 51

3.4.3　平稳随机过程 53

3.5　高斯随机过程 55

3.5.1　高斯过程的定义 55

3.5.2　高斯过程的性质 56

3.5.3　一维高斯分布 56

3.5.4　高斯白噪声 57

3.5.5　窄带高斯噪声 59

3.5.6　正弦波加窄带高斯噪声 60

3.6　随机过程通过系统的分析 61

3.6.1　随机过程通过线性系统 61

3.6.2　随机过程通过乘法器 63

思考题 64

习题 64

第4章　模拟调制系统 67

4.1 引言 67

4.1.1 调制在通信系统中的作用 67

4.1.2　调制的分类 68

4.2　线性调制的原理 69

4.2.1 幅度调制 69

4.2.2 双边带调制 73

4.2.3　单边带调制 74

4.2.4　残留边带调制 78

4.3　线性调制系统的抗噪声性能分析 80

4.3.1　抗噪声性能的分析模型 80

4.3.2　相干解调的抗噪声性能 82

4.3.3　非相干解调的抗噪声性能 85

4.4　非线性调制的原理 88

4.4.1　非线性调制的基本概念 88

4.4.2　调频信号的频谱和带宽 90

4.4.3　调频信号的产生与解调 93

4.5　调频系统的抗噪声性能分析 95

4.5.1　解调器输入信噪比 95

4.5.2　解调器输出信噪比和信噪比增益 96

4.6　模拟调制系统的特点与应用 99

思考题 99

习题 99

第5章　数字基带传输系统 102

5.1 引言 102

5.2　数字基带信号的常用波形和传输码型 102

5.2.1　几种基本基带信号波形 103

5.2.2　数字基带信号的传输码型 105

5.3　数字基带信号的频谱分析 108

5.3.1　数字基带信号的数学描述 108

5.3.2　数字基带信号的功率谱密度 109

5.4　数字基带信号的传输与码间串扰 112

5.4.1　数字基带传输系统的组成 112

5.4.2　数字基带传输系统的数学分析 113

5.5　无码间串扰的基带传输特性 115

5.5.1　无码间串扰的理想低通滤波器 117

5.5.2　无码间串扰的滚降系统 118

5.6　部分响应系统 121

5.6.1　部分响应系统的特性 121

5.6.2　部分响应系统的实现 123

5.7　无码间串扰基带传输系统的抗噪声性能分析 126

5.8　最佳基带传输系统 129

5.8.1　匹配滤波器 129

5.8.2　利用匹配滤波器的最佳基带传输系统 132

5.9　眼图与时域均衡 134

5.9.1 眼图 134

5.9.2　时域均衡 136

思考题 138

习题 138

第6章　数字频带传输系统 141

6.1 引言 141

6.2　二进制幅移键控 142

6.2.1　基本原理 142

6.2.2　功率谱密度及带宽 143

6.2.3　抗噪声性能 144

6.3　二进制频移键控 148

6.3.1　基本原理 148

6.3.2　功率谱密度及带宽 151

6.3.3　抗噪声性能 152

6.4　二进制相移键控 155

6.4.1　基本原理 155

6.4.2　功率谱密度及带宽 160

6.4.3　抗噪声性能 161

6.5　二进制数字调制系统的性能比较 163

6.6　多进制数字调制系统 164

6.6.1　多进制幅移键控 164

6.6.2　多进制频移键控 166

6.6.3　多进制相移键控 167

6.7　现代数字调制技术 172

6.7.1　正交幅度调制 172

6.7.2　偏移四相移相键控 175

6.7.3　π／4四相移相键控 176

6.7.4　最小移频键控 177

6.7.5　高斯最小移频键控 180

思考题 180

习题 181

第7章　模拟信号的数字化 183

7.1 引言 183

7.2　采样定理 184

7.2.1　低通信号采样定理 184

7.2.2　带通信号采样定理 186

7.2.3　模拟脉冲调制 187

7.3　模拟信号的量化 188

7.3.1　均匀量化 190

7.3.2　非均匀量化 191

7.4　脉冲编码调制 195

7.4.1 自然二进制码和折叠二进制码 196

7.4.2　13折线的码位安排 197

7.4.3　逐次比较型编解码原理 198

7.4.4　PCM系统的抗噪声性能 203

7.5　差分脉冲编码调制 205

7.6　增量调制 207

7.6.1　增量调制的原理 207

7.6.2　增量调制的过载特性 209

7.6.3　增量调制的动态编码范围 210

7.6.4　增量调制系统的量化信噪比 211

思考题 211

习题 212

第8章　复用和同步技术 214

8.1　引言 214

8.2　频分复用 214

8.2.1　FDM基本原理 214

8.2.2　正交频分复用 215

8.3　时分复用 216

8.3.1　PCM时分多路复用系统 217

8.3.2　PCM基群帧结构 218

8.3.3　PCM数字复接系列 221

8.4　数字复接技术 222

8.4.1　PDH复接原理 222

8.4.2　SDH复接原理 224

8.5　码分复用和空分复用 227

8.6　同步技术 227

8.6.1　同步的分类 227

8.6.2　载波同步 229

8.6.3　位同步 232

8.6.3　群同步 236

8.6.4 网同步 238

思考题 240

习题 240

第9章　信源编码和信道编码 242

9.1　引言 242

9.2　无失真信源编码 242

9.2.1　编码的基本概念 242

9.2.2　定长信源编码定理 245

9.2.3　变长信源编码定理 245

9.2.4　最佳编码法 246

9.3　信道编码与差错控制 250

9.3.1　概述 250

9.3.2　常用检错码 252

9.3.3　线性分组码 254

9.3.4　循环码 258

9.3.5　卷积码 260

思考题 265

习题 265

第10章　通信网基础 267

10.1 引言 267

10.2　通信网的结构描述及性能要求 267

10.2.1　通信网的结构描述 267

10.2.2　通信网的性能要求 268

10.3　基本通信网 269

10.3.1　电话网 269

10.3.2　智能网 272

10.3.3　数据通信网 273

10.3.4　数字数据网 275

10.3.5　综合业务数字网 276

10.4　现代通信网的支撑网 280

10.4.1　信令网 280

10.4.2　电信管理网 283

思考题 285

附录A　常用数学公式 287

附录B　傅里叶变换 288

附录C　误差函数、互补误差函数表 290

附录D　贝塞尔函数表Jn（x） 291

附录E　英文缩写词对照表 292

部分习题答案 295

参考文献 301