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第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 通信系统的组成 1

1.2.1 一种简化的电通信系统模型 1

1.2.2 模拟通信系统和数字通信系统 2

1.3 通信系统的分类及通信方式 5

1.3.1 通信系统的分类 5

1.3.2 通信方式 6

1.4 信息及其度量 8

1.5 通信系统的主要性能指标 10

1.5.1 模拟通信系统主要传输性能指标 11

1.5.2 数字通信系统主要传输性能指标 11

思考题 12

习题 13

第2章 确定性信号 15

2.1 确定性信号的类型 15

2.2 确定性信号的频域分析 16

2.2.1 周期信号的傅里叶级数 16

2.2.2 能量信号的傅里叶变换 19

2.2.3 功率信号的傅里叶变换 20

2.2.4 能量谱密度和功率谱密度 24

2.3 确定性信号的时域分析 25

2.3.1 互相关函数 26

2.3.2 自相关函数 26

2.3.3 相关函数的性质 26

思考题 27

习题 28

第3章 随机过程 29

3.1 引言 29

3.2 随机过程的基本特性 29

3.2.1 随机过程的分布函数 30

3.2.2 随机过程的数字特征 30

3.3 平稳随机过程 31

3.3.1 狭义平稳随机过程和广义平稳随机过程 31

3.3.2 平稳过程的自相关函数和功率谱密度 32

3.4 各态历经过程 34

3.5 高斯随机过程 35

3.5.1 高斯过程的概率密度 36

3.5.2 高斯过程的重要性质 36

3.5.3 高斯平稳过程的一维分布 37

3.6 平稳随机过程通过恒参线性系统 38

3.7 窄带随机过程 39

3.8 白噪声、低通白噪声和带通白噪声 43

3.8.1 白噪声 43

3.8.2 低通白噪声 43

3.8.3 带通白噪声 45

3.9 窄带随机过程加正弦波 45

思考题 48

习题 48

第4章 信道 51

4.1 引言 51

4.2 信道的分类 51

4.3 调制信道和编码信道的数学描述 52

4.3.1 调制信道模型 52

4.3.2 编码信道 53

4.4 有线信道和无线中继及卫星中继 54

4.4.1 有线信道 54

4.4.2 无线信道 57

4.5 恒参信道的传输分析 58

4.6 短波信道和对流层散射信道 60

4.6.1 短波电离层反射信道 60

4.6.2 对流层散射信道 62

4.7 随参信道传输的分析 63

4.8 通信系统中的噪声 65

4.8.1 噪声分类 66

4.8.2 热噪声 66

4.8.3 散弹噪声 67

4.8.4 宇宙噪声 68

4.8.5 带通型噪声及噪声等效带宽 68

4.9 信道容量 68

4.9.1 离散信道的信道容量 69

4.9.2 连续信道的信道容量 71

思考题 73

习题 73

第5章 模拟调制通信系统 75

5.1 引言 75

5.2 线性调制原理 76

5.2.1 标准调幅信号 76

5.2.2 抑制载波双边带（DSB-SC）信号 78

5.2.3 单边带（SSB）信号 79

5.2.4 残留边带（VSB）信号 81

5.3 线性调制通信系统的抗噪声性能 82

5.3.1 线性调制信号的解调 82

5.3.2 线性调制接收系统的抗噪性能 84

5.4 非线性调制和解调原理 89

5.4.1 非线性调制原理 89

5.4.2 FM信号的解调原理 93

5.5 鉴频接收系统的抗噪性能 94

5.5.1 分析模型和输入信噪比 95

5.5.2 大信噪比时鉴频解调增益 95

5.5.3 小信噪比时鉴频解调的门限效应 97

5.6 模拟传输系统的性能比较 98

5.7 频分复用和多级调制及复合调制 99

5.7.1 频分复用 99

5.7.2 多级调制及复合调制 101

思考题 101

习题 102

第6章 数字基带传输系统 105

6.1 引言 105

6.2 数字基带信号及其频谱特性 106

6.2.1 常见的数字基带信号码波形 106

6.2.2 基带信号的频谱特性 107

6.3 基带传输用的常见码型 113

6.4 基带脉冲传输模型 116

6.5 无码间串扰的基带传输特性 118

6.5.1 无ISI的基带传输特性 118

6.5.2 无ISI传输特性H（ω）的设计 119

6.6 基带传输系统的抗噪声性能 122

6.7 眼图 124

6.8 时域均衡 126

6.8.1 时域均衡原理 126

6.8.2 衡量ISI的准则和横向滤波器设计 130

6.8.3 均衡器的实现 132

6.9 部分响应系统 134

6.9.1 第Ⅰ类部分响应波形 134

6.9.2 常见的部分响应系统 136

思考题 138

习题 139

第7章 正弦载波数字调制通信系统 144

7.1 引言 144

7.2 二进制数字调制和解调原理 145

7.2.1 二进制幅移键控（2ASK）调制和解调 145

7.2.2 二进制频移键控（2FSK）调制和解调 147

7.2.3 二进制相移键控（2PSK）及二进制差分相移键控（2DPSK）调制和解调 151

7.3 二进制数字调制通信系统的抗噪声性能 154

7.3.1 通断键控（OOK）通信系统的抗噪声性能 155

7.3.2 2FSK通信系统的抗噪声性能 160

7.3.3 2PSK及2DPSK通信系统的抗噪声性能 163

7.4 二进制数字调制通信系统的性能比较 167

7.5 多进制数字调制通信系统 169

7.5.1 MASK通信系统原理及抗噪声性能 169

7.5.2 MFSK通信系统原理及抗噪声性能 173

7.5.3 多进制相位调制通信系统原理及抗噪声性能 175

7.5.4 振幅相位键控（APK）通信系统原理 184

7.6 改进的数字调制方式 187

7.6.1 最小频移键控（MSK） 187

7.6.2 高斯最小频移键控（GMSK）方式 192

7.6.3 扩谱调制及并发FSK调制方式 193

7.6.4 时频调制方式 194

思考题 196

习题 197

第8章 模拟信号的数字传输 200

8.1 引言 200

8.2 抽样定理 200

8.2.1 低通模拟信号抽样 201

8.2.2 带通模拟信号抽样 203

8.3 脉冲振幅调制（PAM） 206

8.4 模拟信号的量化 208

8.4.1 均匀量化 209

8.4.2 非均匀量化 210

8.5 脉冲编码调制（PCM） 218

8.5.1 PCM原理 219

8.5.2 PCM系统的抗噪声性能 225

8.6 差分脉冲编码调制（DPCM）系统 228

8.7 增量调制 230

8.7.1 增量调制原理 231

8.7.2 AM系统中的量化噪声 233

8.8 DPCM系统中的量化噪声 235

8.9 时分复用和多路数字电话系统 236

8.9.1 TDM数字电话通信系统的组成 238

8.9.2 数字电话系统帧结构和传码率 239

8.9.3 数字通信系统中的复接 241

8.10 话音和图像的压缩编码 242

8.10.1 话音压缩编码 242

8.10.2 图像压缩编码 245

思考题 246

习题 247

第9章 数字信号的最佳接收 250

9.1 引言 250

9.2 数字信号接收的统计描述 250

9.3 关于最佳接收的准则 252

9.4 确知信号的最佳接收 254

9.4.1 二进制确知信号的最佳接收机 255

9.4.2 二进制确知信号最佳接收机的性能 256

9.4.3 二进制确知信号的最佳形式 259

9.4.4 多进制确知信号的最佳接收机及其性能 260

9.5 随相信号的最佳接收 263

9.5.1 二进制随相信号的最佳接收机 263

9.5.2 二进制随相信号最佳接收机的性能 266

9.6 起伏信号的最佳接收 268

9.7 普通接收机与最佳接收机的性能比较 271

9.8 匹配滤波器 272

9.8.1 匹配滤波器的原理 272

9.8.2 匹配滤波器的实现 276

9.8.3 匹配滤波器在最佳接收中的应用 281

9.9 最佳基带传输系统 283

9.9.1 理想信道下的最佳基带传输系统 283

9.9.2 非理想信道下的最佳基带传输系统 286

思考题 287

习题 288

第10章 差错控制编码 290

10.1 引言 290

10.2 纠错编码的基本原理 293

10.3 常用的简单码 296

10.4 线性分组码 299

10.5 循环码 304

10.5.1 循环码原理 304

10.5.2 循环码的编、解码方法 307

10.5.3 缩短循环码 311

10.5.4 BCH码 311

10.5.5 里德-索洛蒙码 313

10.6 卷积码 314

10.6.1 卷积码的图形描述 315

10.6.2 卷积码的解析表示 317

10.6.3 卷积码译码 323

10.7 网格编码调制 327

思考题 330

习题 330

第11章 伪随机序列 333

11.1 引言 333

11.2 m序列 333

11.2.1 m序列的产生 333

11.2.2 m序列的性质 339

11.2.3 随机噪声序列和伪噪声序列 342

11.3 其他伪随机序列 342

11.3.1 M序列 342

11.3.2 二次剩余序列 344

11.4 伪随机序列的应用 345

11.4.1 误码率测量 345

11.4.2 时延测量 346

11.4.3 扩展频谱通信 347

11.4.4 分离多径技术 349

11.4.5 数据序列的加扰与解扰 351

11.4.6 通信加密及噪声产生器 353

思考题 355

习题 356

第12章 同步原理 357

12.1 引言 357

12.2 载波同步的方法 357

12.2.1 载波同步时插入导频法 358

12.2.2 载波同步时直接法 361

12.3 载波同步系统的性能 363

12.3.1 稳态相差 363

12.3.2 随机相差 364

12.3.3 同步建立时间和保持时间 365

12.4 载波相位误差对解调性能的影响 366

12.5 位同步的方法 367

12.5.1 位同步时插入导频法 367

12.5.2 位同步时的直接法 368

12.6 位同步系统的性能及其相位误差对误码率的影响 375

12.6.1 数字锁相法位同步系统的性能 375

12.6.2 位同步相位误差对误码率的影响 377

12.7 群同步 378

12.7.1 起止式同步法 378

12.7.2 连贯式插入法 379

12.7.3 间隔式插入法 380

12.7.4 群同步系统的性能 382

12.7.5 群同步的保护 384

12.7.6 自群同步 386

12.8 扩展频谱系统同步 387

12.8.1 初始同步 387

12.8.2 跟踪 389

12.9 网同步的基本概念 391

12.9.1 主从同步法 392

12.9.2 相互同步法 392

12.9.3 码速调整法 392

12.9.4 水库法 394

思考题 394

习题 395

第13章 通信网 398

13.1 引言 398

13.2 通信网的分类和交换原理 398

13.2.1 通信网的分类 398

13.2.2 通信网中的交换 399

13.3 通信网的拓扑结构、协议和网举例 402

13.3.1 网拓扑 402

13.3.2 信令和协议 404

13.3.3 多路复用及接口标准 408

13.3.4 局域网 410

13.4 综合业务数字网（ISDN） 414

13.4.1 窄带综合业务数字网 415

13.4.2 宽带综合业务网 416

13.4.3 ATM复用原理 416

13.4.4 ATM交换原理 417

思考题 418

附录 420

附录A PCM量化误差功率谱公式的证明 420

附录B 补误差函数表 424

附录C Q函数 425

附录D 中英文缩写名词对照表 426

附录E 部分习题答案 430

参考文献 435