通信系统原理教程 第2版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 通信的发展 1

1.1.1 通信发展简史 1

1.1.2 通信技术的发展与展望 2

1.2 通信的概念 5

1.2.1 通信的定义 5

1.2.2 通信的分类 6

1.2.3 通信的方式 8

1.3 通信系统 10

1.3.1 通信系统的模型 10

1.3.2 模拟通信系统 11

1.3.3 数字通信系统 12

1.3.4 数字通信的主要优缺点 13

1.4 信息论基础 14

1.4.1 信息的度量 14

1.4.2 平均信息量 15

1.5 通信系统的主要性能指标 17

1.5.1 一般通信系统的性能指标 17

1.5.2 通信系统的有效性指标 17

1.5.3 通信系统的可靠性指标 19

本章小结 20

思考与练习1 21

第2章 信号、信道及噪声 23

2.1 确知信号的分析 23

2.1.1 信号的分类 23

2.1.2 非周期信号的频谱分析 25

2.1.3 周期信号的频谱分析 25

2.1.4 信号的能量谱密度和功率谱密度 26

2.1.5 信号的卷积和相关 28

2.2 随机信号的分析 30

2.2.1 随机变量与概率分布 30

2.2.2 随机变量的函数与数字特征 31

2.2.3 随机过程的统计特性 33

2.2.4 平稳随机过程 36

2.2.5 随机过程通过线性系统 38

2.3 信道特性 39

2.3.1 信道的定义 39

2.3.2 信道的分类 40

2.3.3 信道的模型 40

2.4 恒参信道及其对所传信号的影响 43

2.4.1 幅度—频率畸变 43

2.4.2 相位—频率畸变（群迟延畸变） 43

2.4.3 减小畸变的措施 44

2.5 变参信道及其对所传信号的影响 45

2.5.1 变参信道传输媒质的特点 45

2.5.2 多径效应的分析 45

2.5.3 变参信道特性的改善 47

2.6 信道内的噪声 49

2.7 通信中常见的几种噪声 50

2.7.1 白噪声 50

2.7.2 高斯噪声 51

2.7.3 高斯型白噪声 53

2.7.4 窄带高斯噪声 53

2.7.5 余弦信号加窄带高斯噪声 54

2.8 信道容量的概念 55

2.8.1 信号带宽 55

2.8.2 信道容量 56

本章小结 59

思考与练习2 60

第3章 模拟信号的调制与解调 63

3.1 模拟信号的线性调制 63

3.1.1 常规双边带调制（AM） 63

3.1.2 抑制载波双边带调制（DSB-SC） 66

3.1.3 单边带调制（SSB） 67

3.1.4 残留边带调制（VSB） 69

3.1.5 模拟线性调制的一般模型 71

3.1.6 线性调制系统的抗噪声性能 72

3.2 模拟信号的非线性调制 77

3.2.1 基本概念 77

3.2.2 窄带调频（NBFM） 78

3.2.3 宽带调频（WBFM） 79

3.2.4 调频信号的产生与解调 81

3.2.5 调频系统的抗噪声性能 83

3.3 模拟调制方式的性能比较 86

本章小结 88

思考与练习3 88

第4章 数字信号的基带传输 91

4.1 数字基带信号 91

4.1.1 数字基带信号的常用码型 91

4.1.2 数字基带信号的功率谱 98

4.1.3 常用数字基带信号的功率谱密度 100

4.2 数字基带传输系统 103

4.2.1 数字基带传输系统的基本组成 103

4.2.2 码间串扰和噪声对误码的影响 104

4.2.3 基带传输系统的数学分析 105

4.2.4 码间串扰的消除 106

4.3 无码间串扰的基带传输系统 107

4.3.1 理想基带传输系统 107

4.3.2 无码间串扰的等效传输特性 108

4.3.3 升余弦滚降传输特性 109

4.3.4 无码间串扰时噪声对传输性能的影响 111

4.4 基带数字信号的再生中继传输 114

4.4.1 基带传输信道特性 114

4.4.2 再生中继系统 115

4.4.3 再生中继器 115

4.4.4 再生中继传输性能分析 117

4.5 多进制数字基带信号传输系统 118

4.5.1 多进制数字基带信号的传输 118

4.5.2 多进制数字基带信号的频谱和带宽 119

4.5.3 多进制数字基带信号传输的误码率 120

4.6 眼图 122

4.7 时域均衡原理 124

4.7.1 时域均衡原理 124

4.7.2 三抽头横向滤波器时域均衡 126

4.7.3 时域均衡效果的衡量 127

4.8 部分响应技术 128

4.8.1 部分响应波形 128

4.8.2 差错传播 130

4.8.3 部分响应基带传输系统的相关编码和预编码 130

4.8.4 部分响应波形的一般表示式 131

本章小结 132

思考与练习4 133

第5章 数字信号的频带传输 136

5.1 引言 136

5.2 二进制数字振幅调制 137

5.2.1 一般原理与实现方法 137

5.2.2 2ASK信号的功率谱及带宽 138

5.2.3 2ASK信号的解调及系统误码率 139

5.3 二进制数字频率调制 143

5.3.1 一般原理与实现方法 143

5.3.2 2FSK信号的功率谱及带宽 145

5.3.3 2FSK信号的解调及系统误码率 147

5.4 二进制数字相位调制 151

5.4.1 绝对相移和相对相移 151

5.4.2 2PSK信号的产生与解调 153

5.4.3 2DPSK信号的产生与解调 156

5.4.4 二进制相移信号的功率谱及带宽 159

5.4.5 2PSK系统与2DPSK系统的比较 160

5.5 多进制数字调制 160

5.5.1 多进制数字振幅键控（MASK） 160

5.5.2 多进制数字频移键控（MFSK） 162

5.5.3 多进制数字相移键控（MPSK） 164

5.6 数字调制系统性能比较 173

5.6.1 二进制数字调制系统的性能比较 173

5.6.2 多进制数字调制系统的性能比较 175

本章小结 176

思考与练习5 177

第6章 数字信号的最佳接收 182

6.1 数字信号接收的统计表述 182

6.1.1 二元通信系统的假设检测 182

6.1.2 似然函数 183

6.1.3 虚报概率和漏报概率 183

6.1.4 信号检测模型 184

6.2 最小平均风险准则（贝叶斯判决准则） 185

6.3 错误概率最小准则 186

6.3.1 确知信号的最佳接收 187

6.3.2 随相信号的最佳接收 194

6.4 最大输出信噪比准则 196

6.4.1 匹配滤波器 196

6.4.2 匹配滤波器组成的最佳接收机 199

6.5 数字基带系统的最佳化 200

6.5.1 理想信道下的最佳基带系统 201

6.5.2 非理想信道下的最佳基带系统 201

6.5.3 基带二元数字信号的最佳接收误码率 202

本章小结 203

思考与练习6 204

第7章 模拟信号的数字传输 207

7.1 抽样定律 207

7.1.1 抽样的概念 207

7.1.2 低通信号的抽样定律 210

7.1.3 带通信号的抽样定律 212

7.2 模拟信号的脉冲调制 214

7.2.1 脉冲振幅调制（PAM） 215

7.2.2 脉冲宽度调制（PDM） 218

7.2.3 脉冲位置调制（PPM） 218

7.3 脉冲编码调制（PCM） 219

7.3.1 量化 220

7.3.2 编码和译码 226

7.4 增量调制（△M） 232

7.4.1 简单增量调制 232

7.4.2 增量调制的过载特性与编码的动态范围 235

7.4.3 增量调制的抗噪声性能 237

7.5 改进型增量调制 239

7.5.1 总和增量调制（△-∑调制） 239

7.5.2 数字音节压扩自适应增量调制 241

7.5.3 数字音节压扩△-∑调制 243

7.6 自适应差分脉冲编码调制（ADPCM） 243

7.6.1 差分脉冲编码调制（DPCM） 243

7.6.2 自适应差分脉冲编码调制（ADPCM） 246

本章小结 247

思考与练习7 248

第8章 多路复用与数字复接 251

8.1 时分多路复用（TDM）原理 251

8.1.1 TDM基本原理 251

8.1.2 TDM信号的带宽及相关问题 252

8.1.3 TDM与FDM的比较 253

8.1.4 时分复用的PCM通信系统 254

8.1.5 PCM 30/32路典型终端设备 255

8.2 准同步数字体系（PDH） 258

8.2.1 数字复接的概念和方法 258

8.2.2 同步复接与异步复接 259

8.2.3 PCM高次群数字复接 268

本章小结 269

思考与练习8 270

第9章 同步原理 273

9.1 概述 273

9.1.1 不同功用的同步 273

9.1.2 不同传输方式的同步 274

9.2 载波同步技术 275

9.2.1 非线性变换-滤波法 275

9.2.2 特殊锁相环法 277

9.2.3 插入导频法（外同步法） 278

9.2.4 载波同步系统的性能指标 282

9.3 位同步技术 283

9.3.1 位同步的概念 283

9.3.2 插入导频法（外同步法） 284

9.3.3 自同步法 285

9.3.4 位同步系统的性能指标 290

9.4 群同步（帧同步）技术 291

9.4.1 对群同步系统的基本要求 292

9.4.2 起止式同步法 292

9.4.3 连贯式插入法 293

9.4.4 间歇式插入法 295

9.4.5 群同步的保护 295

9.4.6 群同步系统的性能指标 296

9.5 网同步技术 298

9.5.1 全网同步系统 299

9.5.2 准同步系统 300

本章小结 301

思考与练习9 302

第10章 差错控制编码 304

10.1 概述 304

10.1.1 信源编码与信道编码 304

10.1.2 差错控制方式 304

10.2 检错与纠错 305

10.2.1 纠错码的分类 305

10.2.2 检错与纠错的原理 306

10.2.3 编码效率 306

10.3 简单差错控制码 307

10.3.1 奇偶监督码 307

10.3.2 水平奇偶监督码 307

10.3.3 行列监督码 307

10.3.4 群计数码 308

10.3.5 恒比码 308

10.4 线性分组码 309

10.4.1 基本概念 309

10.4.2 汉明（Hamming）码 310

10.4.3 监督矩阵 311

10.4.4 生成矩阵 312

10.4.5 校正子和检错 313

10.4.6 线性分组码的性质 314

10.5 循环码 315

10.5.1 循环特性 315

10.5.2 生成多项式与生成矩阵 315

10.5.3 监督多项式与监督矩阵 317

10.5.4 编码方法 318

10.5.5 解码方法和电路 319

10.6 卷积码 320

10.6.1 卷积码的概念 320

10.6.2 卷积码的图解表示 322

10.6.3 卷积码的译码 324

本章小结 325

思考与练习10 325

第11章 伪随机序列及应用 329

11.1 伪随机序列的概念 329

11.2 正交码与伪随机码 330

11.3 伪随机序列的产生 331

11.4 m序列 332

11.4.1 特征多项式 333

11.4.2 m序列产生器 334

11.4.3 m序列的性质 334

11.7 伪随机序列的应用 337

11.7.1 扩展频谱通信 337

11.7.2 码分多址（CDMA）通信 339

11.7.3 通信加密 342

11.7.4 误码率的测量 343

11.7.5 数字信息序列的扰码与解扰 343

11.7.6 噪声产生器 345

11.7.7 时延测量 345

本章小结 346

思考与练习11 346

参考文献 348