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第1章 绪论 1

1.1 通信与信息的基本概念 1

1.1.1 通信与信号 1

1.1.2 信息与信息量 1

1.2 通信系统概述 2

1.2.1 通信系统模型 2

1.2.2 通信系统分类 5

1.3 通信系统性能指标 6

1.3.1 有效性指标 6

1.3.2 可靠性指标 7

1.4 信道与干扰 7

1.4.1 有线信道与无线信道 7

1.4.2 信道模型 10

1.4.3 信道干扰 12

1.4.4 信道容量 14

1.5 通信技术发展简介 17

小结 20

第2章 信号与噪声分析 21

2.1 引言 21

2.1.1 信号类型 21

2.1.2 系统表示法 23

2.2 确知信号分析 23

2.2.1 傅里叶级数与傅里叶变换 23

2.2.2 卷积与相关 25

2.2.3 能量谱与功率谱 27

2.2.4 确知信号通过线性时不变系统 28

2.2.5 希尔伯特（Hilbert）变换 30

2.3 概率与随机变量概述 32

2.3.1 随机事件的概率及随机变量的定义 32

2.3.2 一维随机变量及其统计特征 34

2.3.3 二维随机变量及其统计特征 39

2.3.4 随机变量的函数 41

2.3.5 随机变量的关系 42

2.4 随机过程的基本概念 43

2.4.1 随机过程的定义 43

2.4.2 随机过程的一维和二维统计特性 44

2.5 平稳随机过程 46

2.5.1 平稳随机过程的定义 46

2.5.2 平稳随机过程的传输特性 49

2.5.3 遍历性 50

2.6 高斯随机过程与高斯白噪声 51

2.6.1 高斯随机过程 51

2.6.2 高斯白噪声 52

2.6.3 限带高斯噪声 53

2.6.4 窄带高斯噪声 55

2.7 平稳随机过程传输特性 60

2.7.1 平稳过程通过线性系统 60

2.7.2 平稳过程通过非线性系统 62

小结 63

习题 63

第3章 模拟调制系统 67

3.1 调制的功能和分类 67

3.1.1 基带信号和载波 67

3.1.2 调制的功能 67

3.1.3 调制的分类 68

3.2 线性调制 69

3.2.1 常规调幅（AM） 69

3.2.2 双边带调幅（DSB） 72

3.2.3 单边带调幅（SSB） 74

3.2.4 残留边带调幅（VSB） 77

3.2.5 线性调制系统的通用模型 79

3.2.6 线性调制系统的噪声性能分析 80

3.3 非线性调制（角度调制） 83

3.3.1 角度调制的基本概念 83

3.3.2 单音调角 85

3.3.3 窄带调角 86

3.3.4 宽带单音调角 87

3.3.5 调角波的解调及抗噪声性能 90

3.4 频分复用 96

3.4.1 频分复用原理 96

3.4.2 复合调制 97

小结 98

习题 99

第4章 数字信号基带传输 105

4.1 引言 105

4.2 数字基带信号及其频谱特性 105

4.2.1 数字基带信号常用电信号表示 105

4.2.2 数字基带信号频谱特性 106

4.3 数字基带传输的常用码型 108

4.3.1 码型选择原则 108

4.3.2 常用的传输码型 109

4.4 数字基带传输系统的波形形成 111

4.4.1 符号间干扰和无码间干扰条件 111

4.4.2 无码间干扰的波形形成及奈奎斯特第一准则 112

4.4.3 部分响应波形形成系统及奈奎斯特第二准则 116

4.4.4 基带传输的最佳化 121

4.5 数字基带传输系统的误码性能 122

4.6 眼图 124

4.7 数字基带传输系统中的时钟同步 126

4.7.1 自同步法 126

4.7.2 外同步法 127

4.8 时域均衡 127

4.9 数字基带信号功率谱密度分析过程 130

小结 132

讨论题 133

习题 133

第5章 二元数字频带传输 137

5.1 引言 137

5.2 频带传输系统 137

5.3 数字调幅 137

5.3.1 ASK信号分析 138

5.3.2 ASK信号接收 139

5.3.3 ASK其他传输方式 143

5.4 数字调频 143

5.4.1 FSK信号分析 144

5.4.2 FSK信号接收 145

5.5 数字调相 148

5.5.1 PSK信号分析 148

5.5.2 PSK相干接收的噪声性能 149

5.5.3 相对相移键控（DPSK） 150

5.6 数字频带传输系统中的载波提取和形成 155

5.6.1 从已调信号中提取接收载波 155

5.6.2 利用插入导频提取接收载波 156

小结 157

习题 157

第6章 改进的数字调制 160

6.1 多元数字调幅 160

6.1.1 MASK信号的调制解调 160

6.1.2 MASK信号的误码性能 161

6.2 多元正交调幅（MQAM） 163

6.2.1 MQAM信号的产生及基本构成特点 163

6.2.2 MQAM信号的接收及误码性能 164

6.3 多元数字调相 165

6.3.1 MPSK信号的特点 165

6.3.2 MPSK信号与MQAM信号的比较 167

6.3.3 四相数字调相（QPSK） 168

6.3.4 交错正交数字调相（OQPSK） 171

6.3.5 差分正交数字调相（QDPSK） 172

6.4 多元频移键控 175

6.4.1 MFSK信号的调制解调 175

6.4.2 MFSK信号的误码性能 176

6.5 最小频移键控（MSK） 176

6.5.1 MSK信号的相位特征 177

6.5.2 MSK信号频率与码元周期关系 178

6.5.3 MSK信号的正交调制方式 179

6.5.4 高斯最小频移键控（GMSK） 181

6.6 扩频调制 182

6.6.1 扩频通信概述 182

6.6.2 PN序列 184

6.6.3 直接序列扩频 186

6.6.4 跳频扩频 188

6.7 正交频分复用（OFDM） 190

6.7.1 OFDM信号 190

6.7.2 OFDM的调制和解调系统 192

6.7.3 OFDM特点与应用 194

小结 194

习题 195

第7章 最佳接收方式 197

7.1 信号空间与信号几何表示 197

7.1.1 矢量空间 197

7.1.2 信号空间 198

7.1.3 信号正交化 199

7.2 最佳接收问题与最佳接收准则 201

7.2.1 AWGN信道下接收信号的统计特性 201

7.2.2 最佳接收准则 202

7.3 相关接收机 203

7.3.1 观察信号的正交表示与最小均方误差准则 204

7.3.2 相关接收机 205

7.4 利用匹配滤波器的最佳接收 206

7.4.1 匹配滤波器的设计 206

7.4.2 匹配滤波法最佳接收 209

7.4.3 匹配滤波器与相关器的等价性 212

7.5 随机相位信号的最佳接收 212

7.5.1 直接匹配发送载波 212

7.5.2 利用正交载波基信号 214

7.6 最佳接收性能分析 215

7.6.1 最佳接收误比特率分析计算 215

7.6.2 最佳接收与相干接收的比较 220

小结 221

习题 222

第8章 模拟信号的脉冲调制 225

8.1 模拟信号的采样 225

8.1.1 低通模拟信号的采样定理 225

8.1.2 带通信号的采样定理 228

8.2 模拟信号的量化 230

8.2.1 最佳量化器 230

8.2.2 均匀量化 233

8.2.3 非均匀量化 235

8.3 PCM编码原理 237

8.3.1 自然二进制码和折叠二进制码 237

8.3.2 系统的抗噪性能 240

8.4 自适应差分脉冲编码调制 241

8.4.1 DPCM的基本原理 241

8.4.2 自适应预测 245

8.4.3 自适应量化 245

8.5 增量调制 246

8.5.1 简单的增量调制（△M）原理 247

8.5.2 增量调制系统中的量化噪声 248

小结 249

习题 249

第9章 信道编码 251

9.1 概述 251

9.1.1 二元对称信道 251

9.1.2 差错控制编码分类 251

9.1.3 常用的差错控制码 252

9.1.4 差错控制原理 255

9.2 代数基础 256

9.2.1 群 256

9.2.2 有限域 257

9.2.3 向量空间 258

9.2.4 图 260

9.3 线性分组码 260

9.3.1 线性与编码 260

9.3.2 译码 262

9.3.3 最小汉明距离 264

9.3.4 汉明码 264

9.4 循环码 265

9.4.1 生成多项式和校验多项式 266

9.4.2 编码和译码 267

9.4.3 BCH码 268

9.4.4 非二进制BCH码—RS码 269

9.5 卷积码 270

9.5.1 基本结构 270

9.5.2 Viterbi算法 274

9.6 低密度奇偶校验码 279

9.6.1 背景 279

9.6.2 表示法 279

9.6.3 几何构造法 280

9.6.4 译码算法 283

小结 288

习题 289

附录 291

附录1 常用傅里叶变换对及傅里叶变换性质 291

附录2 互补误差函数表 292

附录3 格雷码编码示例 293

附录4 常用三角变换 293

参考文献 294