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第1章 通信系统概述 1

1.1 信息与信息技术 1

1.1.1 信息 1

1.1.2 信息技术 1

1.1.3 媒体与多媒体 2

1.2 通信与通信系统 2

1.2.1 通信 2

1.2.2 通信系统 3

1.3 信道和噪声 6

1.3.1 信道分类 6

1.3.2 恒参与变参信道特征 7

1.3.3 信道的干扰 10

1.3.4 几种常用信道特征 10

1.4 通信频段的划分 11

1.5 通信系统质量指标 13

1.5.1 通信质量概述 13

1.5.2 通信系统有效性技术 13

1.5.3 通信系统可靠性技术 14

1.6 通信发展简史 16

第2章 信号与噪声分析 18

2.1 信号与系统表示法 18

2.1.1 通信系统常用信号类型 18

2.1.2 系统表示法 19

2.1.3 通信系统中的统计分析方法 20

2.2 信号频谱分析概述 20

2.2.1 傅里叶级数 20

2.2.2 傅里叶变换 21

2.2.3 卷积与相关 23

2.2.4 能量谱、功率谱及帕氏定理 25

2.3 希尔伯特变换 26

2.3.1 希氏变换 26

2.3.2 希氏变换的主要性质 27

2.3.3 预包络 28

2.4 随机变量的统计特征 28

2.4.1 概率的公理概念和运算 29

2.4.2 随机变量 31

2.4.3 随机变量的统计特征 32

2.4.4 常用的随机变量类型 34

2.4.5 随机变量统计平均 35

2.4.6 随机变量的变换 35

2.4.7 二维随机变量及其统计特征 36

2.4.8 二维高斯随机变量的统计特征 38

2.5 随机过程 39

2.5.1 随机过程的概念和定义 39

2.5.2 随机信号的统计特征和平稳随机过程 40

2.5.3 关于不相关、正交和统计独立的讨论 45

2.5.4 遍历性平稳随机过程 46

2.5.5 随机信号的功率谱 47

2.6 随机信号通过系统的分析 49

2.6.1 平稳随机信号通过线性系统 50

2.6.2 随机信号进入乘法器 51

2.7 高斯型随机过程 53

2.7.1 信道干扰与噪声 53

2.7.2 高斯型白噪声 54

2.7.3 热噪声 54

2.7.4 限带高斯白噪声 55

2.8 窄带高斯噪声 58

2.8.1 窄带高斯噪声的统计特征 58

2.8.2 高频载波加窄带高斯噪声 62

2.8.3 高斯过程与高斯白噪声特征的描述 63

2.9本章小结 64

习题 64

第3章 模拟调制系统 67

3.1 调制的功能和分类 67

3.1.1 调制功能 67

3.1.2 调制的分类 68

3.2 调幅与双边带调制 69

3.2.1 调幅波时域波形 69

3.2.2 调幅波的频谱 70

3.2.3 调幅信号的功率分配 71

3.2.4 双边带调幅 71

3.3 单边带与残留边带调制 72

3.3.1 单边带信号的产生 72

3.3.2 残留边带调幅 76

3.4 线性调制的系统模型和解调 78

3.4.1 线性调制的通用模型 78

3.4.2 相干解调与非相干解调 79

3.5 线性调制系统的噪声性能分析 81

3.5.1 相干接收系统信噪比计算 81

3.5.2 信噪比得益G与比较 83

3.5.3 AM信号包络解调性能 85

3.6 非线性调制 86

3.6.1 角度调制概念 86

3.6.2 单音调角 87

3.7 窄带调角 89

3.7.1 窄带调角信号分析 90

3.8 宽带调角 91

3.8.1 WBFM时－频域特征 91

3.8.2 Jn(β)性质与FM信号频谱特征 93

3.8.3 调频信号有关参数分析 94

3.8.4 宽带调相的特点 96

3.9 调角波的解调及性能分析 97

3.9.1 窄带调角的相干解调及性能分析 97

3.9.2 角度调制的非相干解调与性能分析 99

3.9.3 FM门限效应 105

3.10 本章小结 107

习题 108

第4章 模拟信号编码传输 111

4.1 模拟信号数字化传输 111

4.2 抽样与脉冲模拟调制 112

4.2.1 低通信号抽样定理 112

4.2.2 模拟信号脉冲调制 115

4.3 量化与编码 116

4.3.1 量化与编码概念 116

4.3.2 编码技术概要 118

4.3.3 线性（均匀）量化与量化信噪比 120

4.4 数字语音PCM 123

4.4.1 非均匀量化 123

4.4.2 A律／13折线的PCM编码 125

4.4.3 PCM传输格式 127

4.5 差分脉码调制 131

4.5.1 预测编码概述 131

4.5.2 DPCM系统分析 131

4.6 增量调制 134

4.6.1 增量调制基本特点 134

4.6.2 过载特性 135

4.6.3 改进型DM 137

4.6.4 关于DM系统量化噪声 139

4.7 自适应差分脉码调制 140

4.8 自适应子带编码 142

4.9 本章小结 143

习题 144

第5章 数字信号基带传输 147

5.1 数字基带信号的特点 147

5.1.1 码型选择 147

5.1.2 常用码型及其特点 148

5.2 数字基带信号功率谱 151

5.2.1 数字基带信号分析 151

5.2.2 功率谱计算 152

5.2.3 基带功率谱特征 153

5.3 符号间干扰 154

5.4 无失真数字基带传输——奈奎斯特第一准则 156

5.4.1 奈奎斯特准则的充要条件 156

5.4.2 奈奎斯特理想信道传输 158

5.4.3 升余弦频谱 159

5.4.4 接收定时抖动的影响 161

5.5 相关电平编码——奈奎斯特第二准则 161

5.5.1 双二进制信号——第Ⅰ类部分响应 162

5.5.2 修正的双二进制信号 164

5.5.3 相关电平编码的推广 166

5.6 奈奎斯特第三准则 167

5.7 波形成形的数字技术 169

5.8 信道均衡 170

5.8.1 均衡概念 170

5.8.2 抽头－延迟线均衡 170

5.8.3 自适应均衡 172

5.8.4 数字信号基带传输误码性能分析 175

5.9 眼图 178

5.9.1 眼图的构成 178

5.9.2 眼图包括的主要参量 179

5.10 本章小结 179

习题 180

第6章 数字信号的频带传输 182

6.1 数字频带调制概述 182

6.2 二元幅移键控 182

6.2.1 ASK信号分析 182

6.2.2 ASK信号相干接收 184

6.2.3 非相干ASK解调抗噪声性能分析 186

6.3 二元频移键控 188

6.3.1 相位不连续的频移键控信号 188

6.3.2 FSK信号的解调及抗噪声性能 190

6.3.3 连续相位频移键控信号 192

6.4 二元相移键控 194

6.4.1 二元相移键控的构成 194

6.4.2 PSK相干解调及抗噪声性能 195

6.4.3 相对（差分）相移键控 196

6.5 多元数字调幅与调频 202

6.5.1 多元数字调幅 202

6.5.2 多元数字调频 206

6.6 多元数字调相 209

6.6.1 MPSK信号表示 209

6.6.2 多元调相信号空间特征与噪声性能 212

6.7 常用的现代调制技术 217

6.7.1 正交调幅 218

6.7.2 改进型QPSK 223

6.7.3 最小频移键控 227

6.7.4 改进型MSK 233

6.8 本章小结 236

习题 237

第7章 扩频调制系统 240

7.1 扩频通信基本特点及其应用 240

7.1.1 扩频的基本原理 240

7.1.2 扩频调制基本方式 241

7.2 PN序列 242

7.2.1 M序列 242

7.2.2 M序列性质 243

7.3 直接序列扩频 245

7.3.1 基带SS 245

7.3.2 直接序列扩频信号的频带传输 246

7.3.3 射频DSSS系统性能分析 248

7.4 跳频扩频 253

7.4.1 跳频概念 253

7.4.2 慢跳频扩频 254

7.4.3 快速跳频 256

7.5 码分复用和码分多址 257

7.5.1 PN序列的部分互相关及Gold序列 257

7.5.2 码分多址 259

7.6本章小结 261

习题 262

第8章 数字信号的最佳接收 264

8.1 最佳接收准则 264

8.1.1 最大输出信噪比准则 264

8.1.2 最小均方误差准则 265

8.1.3 最大后验概率准则 265

8.2 利用匹配滤波器的最佳接收 265

8.2.1 匹配滤波器的设计 265

8.2.2 匹配滤波器输出信号分析 267

8.2.3 匹配滤波器的实现 268

8.2.4 匹配滤波器的几点性质 270

8.2.5 匹配滤波器接收误码性能分析 271

8.2.6 匹配滤波器的应用 273

8.3 数字信号载波传输的最佳接收 275

8.3.1 未知相位信号的最佳接收 275

8.3.2 相关接收 277

8.4 理想接收机模型 279

8.5 最佳接收误码率统计分析 281

8.5.1 三种最佳接收机统一性及条件 281

8.5.2 误比特率分析计算 282

8.5.3 各种调制方式的系统误比特率 284

8.5.4 最佳接收与相干接收的比较 286

8.6 本章小结 287

习题 288

第9章 信道编码 292

9.1 波形编码 292

9.1.1 正交信号 292

9.1.2 基于相关检测的波形编码 292

9.2 差错控制概述 295

9.2.1 二元对称信道和错误格式 295

9.2.2 差错控制分类 297

9.2.3 常用差错控制码 298

9.2.4 信道编码定理与差错控制定理 300

9.2.5 差错控制码分类 301

9.3 线性分组码 302

9.3.1 概念与思路 302

9.3.2 （n,k）线性分组码的构成 303

9.3.3 伴随式解码 310

9.3.4 汉明界 312

9.3.5 汉明码及其扩展码 313

9.3.6 完备码 315

9.4 循环码 316

9.4.1 （n,k）循环码的描述 316

9.4.2 循环码生成多项式与生成矩阵 318

9.4.3 循环码、对偶码与缩短码 321

9.4.4 循环码解码与伴随式计算 323

9.4.5 循环码编、解码电路 324

9.4.6 其他重要循环码 326

9.5 卷积码 327

9.5.1 卷积码概念 327

9.5.2 卷积码的数学描述 329

9.5.3 卷积码的图示表示方法 331

9.5.4 卷积码的解码方法 331

9.5.5 维特比解码 333

9.6 网格编码调制 338

9.7 本章小结 340

习题 341

第10章 现代通信网及其发展 344

10.1 概述 344

10.2 综合业务的进展 345

10.2.1 综合数字网 345

10.2.2 综合业务数字网 346

10.2.3 7号信令系统 347

10.3 宽带数字通信网 348

10.3.1 同步光纤网／同步数字体制 348

10.3.2 异步转移模式 349

10.3.3 智能网 350

10.4 ATM原理 351

10.4.1 ATM的目标 351

10.4.2 ATM信元结构 351

10.4.3 ATM网络基础 352

10.4.4 ATM交换与交叉连接 353

10.4.5 净荷大小的选择 355

10.4.6 ATM实质 355

10.5 关于数据通信 356

10.5.1 数据通信网概述 356

10.5.2 数据通信网络体系结构 359

10.6 现代数据通信网的发展 361

10.6.1 数据网的发展 361

10.6.2 分组交换网 362

10.6.3 帧中继 364

10.6.4 局域网的发展与演变 365

10.7 Internet 370

10.7.1 IP网基本原理 370

10.7.2 Internet交换特点 371

10.7.3 关于IP网业务质量 371

10.8 现代通信网发展趋势 372

附录A 概率积分表、误差函数表 374

附录B 英文缩写词 377

参考文献 382