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第1章 绪论 1

1.1通信发展简史 1

1.2通信系统的基本模型 3

1.3通信系统的分类和数字通信系统 4

1.4信息量与香农公式 7

1.5数字通信系统的主要性能指标 9

习题 10

第2章 随机信号分析 12

2.1概率论基础知识 12

2.1.1事件及其概率 12

2.1.2概率的基本定理 13

2.1.3概率的几何表示 14

2.2随机变量与概率分布 15

2.2.1随机变量 15

2.2.2概率分布函数与概率密度 15

2.2.3多维随机变量和多维概率分布 17

2.2.4随机变量的数字特征 18

2.2.5通信系统中常见的概率分布 23

2.3随机变量函数的概率密度 27

2.4随机过程 28

2.4.1随机过程的概念 28

2.4.2随机过程的分布函数和概率密度 29

2.4.3随机过程的数字特征 30

2.4.4平稳随机过程 32

2.4.5平稳随机过程的自相关函数及功率谱密度 33

2.4.6各态历经性与时间平均值 35

2.4.7平稳随机过程通过线性系统 36

2.5通信系统中的噪声 38

2.5.1通信系统加性噪声的分类 38

2.5.2高斯噪声 39

2.5.3高斯白噪声及带限高斯白噪声 40

2.6窄带高斯噪声的振幅特性和相位特性 41

2.6.1窄带高斯噪声的概念及数学表示 41

2.6.2 R （t）和？？（t）概率密度的推导 43

2.7正弦波加窄带高斯噪声的统计特性 45

2.7.1正弦波加窄带高斯噪声的数学表示 46

2.7.2z（t）和？（t）概率密度的推导 46

2.8小结 48

习题 48

第3章 模拟调制 52

3.1幅度调制 52

3.1.1完全调幅（AM） 53

3.1.2抑制载波双边带（DSB）调制 63

3.1.3单边带（SSB）调制 67

3.1.4残留边带（VSB）调制 72

3.1.5各种线性调制的比较 75

3.2频分复用（FDM） 77

3.3非线性调制（角度调制） 78

3.3.1调频信号及调相信号 78

3.3.2窄带调频与宽带调频 84

3.3.3调频信号的功率 91

3.3.4调频信号的产生与解调 91

3.3.5调频信号的抗噪性能及加重、去加重电路 95

3.4小结 97

习题 98

第4章 模拟信号数字化 100

4.1抽样定理 100

4.1.1抽样定理及其证明 101

4.1.2窄脉冲抽样 104

4.1.3带通抽样 109

4.1.4时分复用（TDM）的概念 110

4.2脉冲编码调制（PCM）系统 111

4.2.1模拟信号数字化的过程 111

4.2.2 PCM译码 113

4.2.3 3位码编／译码器 113

4.2.4量化误差 117

4.2.5非均匀量化的概念 120

4.2.6压缩与扩张 121

4.2.7数字压扩技术 125

4.2.8 PCM集成编／译码器介绍 129

4.2.9 PCM24和PCM30/32帧结构介绍 133

4.3自适应差分脉冲编码调制（ADPCM） 134

4.3.1概述 134

4.3.2预测编码 135

4.3.3自适应预测 138

4.3.4自适应量化 141

4.3.5 ADPCM方框原理 142

4.4增量调制（△M）系统 144

4.4.1增量调制及其工作原理 144

4.4.2一般失真和过载量化失真 146

4.4.3改进型增量调制 147

4.4.4 △M集成电路编译码器介绍 151

4.5小结 155

习题 155

第5章 数字基带传输系统 157

5.1数字基带传输系统的方框原理 157

5.2数字基带信号 159

5.2.1数字基带信号的码型 159

5.2.2数字基带信号的波形及其表示 160

5.2.3数字基带信号的功率谱 161

5.2.4传输码 164

5.3数字基带波形的形成 168

5.3.1网络法 168

5.3.2横向滤波器法 168

5.4码间串扰 170

5.5数字基带系统的理想传输特性 171

5.5.1理想低通滤波器的传输特性 171

5.5.2等效理想低通特性 173

5.5.3实用的无码间串扰基带传输特性 175

5.6无码间串扰时噪声对传输性能的影响 176

5.7眼图 179

5.8部分响应技术 180

5.8.1半余弦滤波器 180

5.8.2半余弦滤波器的特点 183

5.8.3预编码 184

5.8.4部分响应技术 184

5.9信道均衡 187

5.9.1时域均衡的原理 188

5.9.2抽头系数的确定 190

5.9.3均衡算法及实现 191

5.10小结 194

习题 195

第6章 数字调制 198

6.1引言 198

6.2振幅键控（ASK） 199

6.2.1 ASK的实现方法 199

6.2.2 ASK信号的频谱及带宽 202

6.2.3振幅键控信号的解调和抗噪声性能 204

6.2.4 ASK两种解调方法性能的比较 207

6.3频率键控（FSK） 208

6.3.1 FSK信号的产生 208

6.3.2 FSK信号的频谱及带宽 210

6.3.3 FSK信号的解调 211

6.3.4 FSK两种解调方式的比较 215

6.4相位键控（PSK） 216

6.4.1绝对移相（CPSK）和相对移相（DPSK） 216

6.4.2 CPSK和DPSK信号的产生 218

6.4.3调相信号的频谱及带宽 220

6.4.4调相信号的解调及性能分析 221

6.5 ASK，FSK和PSK性能比较 224

6.6多进制数字调制 227

6.6.1多进制数字振幅调制 227

6.6.2多进制数字频率调制 228

6.6.3多进制数字相位调制 229

6.6.4正交振幅调制 233

6.7现代数字调制 236

6.7.1时频调制及时频相调制 236

6.7.2交错4相调制（SQPSK） 237

6.7.3几种窄带数字调制 237

6.8相对4相相移键控（π/4 DQPSK） 241

6.8.1π/4 DQPSK相位特点 241

6.8.2π/4 DQPSK调制器原理 242

6.8.3π/4 DQPSK调制的笛卡儿坐标负反馈功率控制放大器 244

6.8.4π/4 DQPSK解调 245

6.9小结 247

习题 248

第7章 数字信号的最佳接收 250

7.1最大输出信噪比接收 250

7.1.1匹配滤波器的传递函数H（f） 250

7.1.2匹配滤波器的冲激响应h（t） 252

7.1.3匹配滤波器的输出信号与噪声 253

7.1.4匹配滤波器的性能 254

7.1.5匹配滤波器举例 255

7.1.6最大输出信噪比接收 257

7.2最小均方误差接收 258

7.3最小错误概率接收 259

7.4最大后验概率接收 262

7.5最佳接收机性能分析 263

7.6基带系统最佳化 268

7.6.1最佳基带系统结构 268

7.6.2最佳基带系统性能分析 269

7.7各类系统最佳接收机与实际接收机比较 269

7.8小结 270

习题 271

第8章 同步技术 273

8.1同步技术分类 273

8.1.1按功能划分 273

8.1.2按实现方法划分 274

8.2载波同步 275

8.2.1自同步法 275

8.2.2外同步法 282

8.3载波同步系统的性能 286

8.4位同步 290

8.4.1外同步法 291

8.4.2直接提取位同步信号法 293

8.5位同步系统的性能 297

8.6群同步 300

8.6.1连贯插入法 300

8.6.2分散插入 304

8.7群同步系统的性能 306

8.8群同步的保护 308

8.9小结 311

习题 311

第9章 信道编码 313

9.1信道编码概述 313

9.1.1差错控制的工作方式 313

9.1.2信道编码的分类 315

9.2信道编码的基本概念 315

9.2.1信道编码的基本原理 315

9.2.2信道编码的基本术语 316

9.2.3几种简单实用的纠／检错编码 317

9.3线性分组码 320

9.3.1线性分组码的定义及性质 320

9.3.2生成矩阵G和监督矩阵H 321

9.3.3线性分组码的译码 323

9.4汉明码 325

9.5循环码 326

9.5.1循环码的特点 326

9.5.2生成多项式 326

9.5.3循环码的生成矩阵和监督矩阵 327

9.5.4循环码的编码 329

9.5.5循环码的译码 330

9.6交织编码 331

9.7卷积码 332

9.7.1卷积码的编码 333

9.7.2卷积码的生成矩阵和监督矩阵 334

9.7.3卷积码的网格图表示 335

9.7.4卷积码的译码 336

9.8 m序列 341

9.8.1基本概念 342

9.8.2 m序列的产生 342

9.8.3 m序列的性质 344

9.9网格编码调制 345

9.10 Turbo码 348

9.10.1 Turbo编码器 348

9.10.2 Turbo译码器 349

9.11 RS码 350

9.11.1 RS码中的GF 350

9.11.2 RS码的编码 351

9.11.3 RS码的译码 351

9.12小结 352

习题 352

第10章 通信系统原理实验 354

10.1 RZ8641现代通信技术实验平台介绍 354

10.1.1 RZ8641总体结构 354

10.1.2 RZ8641实验模块 355

10.2通信基础知识实验 356

10.2.1模拟信号源 356

10.2.2抽样脉冲源 356

10.2.3用户电话接口 357

10.2.4接收滤波器与功放电路和眼图观察电路 357

10.2.5时钟与基带数据发生模块 358

10.2.6数字频率合成模块 360

10.2.7噪声模块 360

10.3通信原理部件实验 361

10.3.1抽样定理及PAM脉冲幅度调制模块 361

10.3.2 PCM/ADPCM编／译码模块 362

10.3.3 CVSD（△M）增量调制编码模块及译码模块 363

10.3.4 AMI/HDB3码编／译码模块 364

10.3.5 FSK（ASK）调制模块 366

10.3.6 FSK（ASK）解调模块 367

10.3.7 CPSK（DPSK）调制模块 368

10.3.8 CPSK （DPSK）解调模块 368

10.3.9卷积码、汉明码、交织码、循环码的编码，传输及译码模块 369

10.3.10软件无线电技术模块 371

10.4各种复用／解复用及均衡实验 372

10.4.1频分复用（FDM） 372

10.4.2时分复用（TDM） 373

10.4.3码分复用（CDM） 374

10.4.4手动频域均衡及眼图观察 376

10.4.5预置式线路时域均衡 377

10.5通信系统实验 378

10.5.1模拟电话实线传输系统实验 378

10.5.2数字电话实线传输系统实验 378

10.5.3位同步提取和基带码元再生中继传输系统实验 379

10.5.4 PCM、AMI/HDB3传输系统实验 380

10.5.5 PCM、汉明码传输系统实验 380

10.5.6 PCM、汉明编码及交织码传输系统实验 380

10.5.7 CVSD编码及汉明码传输系统实验 381

10.5.8 CVSD编码、汉明编码及交织码传输系统实验 381

10.5.9单工通信系统实验 381

10.5.10通信大系统测试实验 382

10.6小结 382

习题答案 383

附录A常用信号的时间函数和频谱函数 391

附录B erf x, erfc x与x的关系表 394

附录C贝塞尔函数 395

C.1贝塞尔函数表 395

C.2贝塞尔函数曲线 395

参考文献 396