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出版说明 1

前言 1

第1章 绪论 1

1.1 通信系统的组成 1

1.1.1 通信系统的一般模型 1

1.1.2 模拟通信系统模型和数字通信系统模型 2

1.2 通信系统的分类与通信方式 5

1.2.1 通信系统的分类 5

1.2.2 通信方式 7

1.3 信息及其度量 8

1.4 主要性能指标 10

1.5 通信发展简史 12

1.6 小结 14

1.7 思考题 15

1.8 习题 15

第2章 数学基础 17

2.1 信号系统基础 17

2.1.1 信号的分类及其典型信号 17

2.1.2 信号的几种运算 20

2.1.3 周期信号的频谱分析工具—傅里叶级数 24

2.1.4 非周期信号的频谱分析—傅里叶变换 27

2.2 概率论基础 28

2.2.1 概率 28

2.2.2 随机变量 28

2.2.3 三种常见的概率分布 30

2.3 随机过程的一般表述 32

2.3.1 随机过程的概念 32

2.3.2 随机过程的数字特征 32

2.4 平稳随机过程及其数字特征 34

2.5 高斯噪声 38

2.5.1 高斯随机过程 38

2.5.2 窄带高斯噪声、白噪声、带限白噪声 41

2.6 正弦波加窄带高斯噪声 45

2.7 随机信号通过线性系统 47

2.8 周期平稳随机过程 50

2.9 数理统计简介 51

2.9.1 信号检测准则 51

2.9.2 最大似然估计 55

2.10 小结 56

2.11 思考题 56

2.12 习题 57

2.13 仿真实验题—随机过程实验 60

第3章 信道 66

3.1 恒参信道 66

3.1.1 有线电信道 66

3.1.2 微波中继信道 67

3.1.3 卫星中继信道 68

3.2 随参信道 69

3.2.1 陆地移动信道 69

3.2.2 短波电离层反射信道 70

3.3 信道特性及其数学模型 72

3.3.1 恒参信道特性及其数学模型 72

3.3.2 随参信道特性及其数学模型 75

3.3.3 广义信道 78

3.4 信道容量的概念 78

3.5 小结 80

3.6 思考题 81

3.7 习题 81

3.8 仿真实验题 83

第4章 模拟通信系统 84

4.1 概述 84

4.1.1 调制在通信系统中的作用 84

4.1.2 调制的基本特征和分类 85

4.1.3 调制系统中讨论的主要问题和主要参数 86

4.2 幅度调制的原理 86

4.2.1 调幅 87

4.2.2 抑制载波双边带调制 88

4.2.3 单边带调制 89

4.2.4 残留边带调制 91

4.3 线性调制系统的抗噪声性能 94

4.3.1 分析模型 94

4.3.2 线性调制相干解调的抗噪声性能 95

4.3.3 调幅信号包络检波的抗噪声性能 98

4.4 非线性调制（角调制）的原理 100

4.4.1 角调制的基本概念 100

4.4.2 窄带调频与宽带调频 101

4.4.3 调频信号的产生与解调 105

4.5 调频系统的抗噪声性能 109

4.6 各种模拟调制系统的比较 113

4.7 频分复用技术 114

4.8 小结 116

4.9 思考题 117

4.10 习题 117

第5章 数字基带信号传输 121

5.1 概述 121

5.1.1 问题的描述 121

5.1.2 数字基带信号的码型 123

5.1.3 数字基带信号的功率谱分析 126

5.2 数字基带传输中的码间串扰和噪声 129

5.2.1 误码产生的原因 129

5.2.2 无码间串扰的传输特性 132

5.3 部分响应系统 137

5.3.1 第I类部分响应波形 137

5.3.2 部分响应的一般形式 139

5.4 二进制信号的最佳接收 142

5.4.1 问题的描述及最佳接收机结构 142

5.4.2 最佳接收滤波器 143

5.4.3 最佳检测 150

5.4.4 二进制最佳接收机性能分析 153

5.4.5 最佳基带传输系统 153

5.5 眼图 155

5.6 均衡技术 157

5.6.1 时域均衡原理 158

5.6.2 均衡效果的衡量 161

5.6.3 均衡器的实现与调整 163

5.7 小结 166

5.8 思考题 166

5.9 习题 167

5.10 仿真实验题 171

5.10.1 数字信号的基带传输 171

5.10.2 匹配滤波器信号检测 175

第6章 正弦载波数字调制 179

6.1 概述 179

6.2 二进制数字调制原理 180

6.2.1 二进制振幅键控 180

6.2.2 二进制频移键控 181

6.2.3 二进制相移键控 184

6.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能 186

6.3.1 相干（相关）解调系统的抗噪声性能 186

6.3.2 非相干解调系统的抗噪声性能 190

6.3.3 其他解调方法 194

6.4 二进制数字调制系统的性能比较 196

6.4.1 误码率 196

6.4.2 频带宽度 197

6.4.3 对信道特性变化的敏感性 198

6.4.4 设备的复杂程度 198

6.5 多进制数字调制系统 198

6.5.1 多进制振幅键控 199

6.5.2 多进制频移键控 202

6.5.3 多进制相移键控 204

6.5.4 多进制差分相移键控 208

6.5.5 振幅相位联合键控系统 213

6.6 小结 216

6.7 思考题 217

6.8 习题 217

6.9 仿真实验题—正弦载波数字调制 219

第7章 现代数字调制 225

7.1 偏移（或交错）四相相移键控 225

7.1.1 QPSK及其存在的问题 225

7.1.2 OQPSK的调制 226

7.1.3 OQPSK的功率谱 227

7.1.4 OQPSK的解调及其误码性能 228

7.2 π/4四相相对相移键控（π/4-DQPSK） 228

7.2.1 π/4-DQPSK的调制、解调原理 228

7.2.2 π/4-DQPSK系统误码率 230

7.3 最小频移键控、高斯最小频移键控 231

7.3.1 连续相位的频移键控 231

7.3.2 最小频移键控 231

7.3.3 高斯最小频移键控 233

7.4 正交频分复用 234

7.4.1 OFDM系统的基本原理 234

7.4.2 OFDM信号的功率谱 237

7.4.3 OFDM系统参数的设计 238

7.4.4 OFDM的性能分析 239

7.5 CCK调制与解调原理 240

7.5.1 CCK64_QPSK调制 240

7.5.2 CCK64_QPSK解调 242

7.5.3 CCK的性能 243

7.6 小结 244

7.7 思考题 245

7.8 习题 245

第8章 模拟信号的数字传输 246

8.1 抽样定理 246

8.1.1 低通抽样定理 246

8.1.2 带通抽样定理 248

8.2 脉冲编码调制 250

8.2.1 量化 251

8.2.2 编码和译码 260

8.2.3 PCM系统的抗噪声性能 268

8.3 脉冲编码调制的改进 269

8.3.1 差分脉冲编码调制 269

8.3.2 自适应差分脉冲编码调制 270

8.4 增量调制 271

8.4.1 简单增量调制 271

8.4.2 增量调制的过载特性与动态编码范围 273

8.4.3 增量调制系统的抗噪声性能 275

8.4.4 PCM与ΔM系统的比较 276

8.5 时分复用和多路数字电话系统 278

8.5.1 时分多路数字电话通信系统的组成 279

8.5.2 数字电话系统帧结构和传码率 281

8.5.3 数字通信系统高次群 282

8.6 小结 283

8.7 思考题 284

8.8 习题 284

8.9 仿真实验题—模拟信号的数字传输 286

第9章 差错控制编码 292

9.1 概述 292

9.2 纠错编码的基本原理 294

9.3 常用的简单编码 297

9.4 线性分组码 299

9.5 循环码 304

9.5.1 循环码原理 304

9.5.2 循环码的编、解码方法 307

9.5.3 缩短循环码 310

9.5.4 交织技术 311

9.6 卷积码 311

9.6.1 基本概念 311

9.6.2 卷积码的描述 312

9.6.3 卷积码的译码 313

9.7 伪随机序列 314

9.7.1 m序列的产生 314

9.7.2 m序列的性质 316

9.7.3 m序列的应用 317

9.8 现代编码技术 319

9.8.1 网格编码调制 319

9.8.2 Turbo编码 321

9.8.3 LDPC编码 322

9.9 小结 324

9.10 思考题 324

9.11 习题 325

第10章 同步原理 326

10.1 概述 326

10.2 载波同步 326

10.2.1 载波同步的方法 326

10.2.2 载波同步系统的性能 331

10.2.3 载波相位误差对解调性能的影响 334

10.3 位同步（符号同步） 335

10.3.1 位同步的方法 335

10.3.2 位同步系统的性能及其相位误差对性能的影响 339

10.4 群同步（帧同步） 342

10.4.1 群同步的方法 342

10.4.2 群同步系统的性能 346

10.5 小结 348

10.6 思考题 348

10.7 习题 349

第11章 现代数字通信理论与技术简介 350

11.1 分集技术 350

11.2 多天线通信系统与空时信号处理 352

11.2.1 多天线（MIMO）通信系统模型 353

11.2.2 MIMO系统分集增益与空时信号处理 354

11.3 MIMO-OFDM系统 357

11.3.1 OFDM演变为MIMO-OFDM系统 357

11.3.2 MIMO-OFDM系统的性能分析 361

11.4 现代通信系统中的信道估计 363

11.4.1 信道估计问题描述 363

11.4.2 信道估计方法 364

11.5 M-QAM系统误码率性能分析 369

11.5.1 系统模型 369

11.5.2 误比特率的确切表达式 369

11.5.3 数值算例 371

11.6 小结 372

11.7 思考题 372

11.8 习题 372

11.9 仿真实验题 372

附录 373

附录A Q函数及其近似计算 373

附录B 仿真实验中M文件的说明 374

B.1 仿真环境 374

B.2 M文件说明 375

附录C CCK64_QPSK扩频补码集 377

附录D 部分习题参考答案 379

附录E 二进制随机脉冲序列功率谱密度推导 384

参考文献 387