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第1章 绪论 1

1.1通信的基本概念 1

1.1.1消息、信息和信号 1

1.1.2通信 1

1.1.3通信发展概况 2

1.2通信系统模型 2

1.2.1通信系统一般模型 2

1.2.2模拟通信系统模型 4

1.2.3数字通信系统模型 4

1.2.4数字通信系统特点 4

1.3通信系统分类及通信方式 5

1.3.1通信系统分类 5

1.3.2通信方式 6

1.4信息度量 7

1.4.1信息量概念 7

1.4.2平均信息量概念 8

1.5通信系统主要性能指标 9

1.5.1模拟通信系统性能指标 10

1.5.2数字通信系统性能指标 10

1.6 MVATLAB/Simulink系统建模与仿真基础 12

1.6.1通信系统仿真优点 12

1.6.2通信系统仿真工具 13

1.6.3通信系统常用模块库简介 13

1.6.4 Simulink使用简介 14

小结 18

习题 19

第2章 信道与噪声 21

2.1信道及其分类 21

2.1.1信道定义 21

2.1.2信道分类 21

2.2信道模型 22

2.2.1调制信道模型 22

2.2.2编码信道模型 23

2.3恒参信道及其对信号的影响 24

2.3.1典型恒参信道 24

2.3.2恒参信道一般特性 27

2.3.3理想恒参信道 27

2.3.4实际信道 28

2.3.5其他影响因素 30

2.4随参信道及其对信号的影响 30

2.4.1典型随参信道 30

2.4.2随参信道特点 32

2.4.3随参信道对信号影响 32

2.5分集接收 34

2.5.1基本思想 34

2.5.2分集方式 34

2.5.3合并方式 35

2.6信道的加性噪声 35

2.6.1加性噪声的来源 35

2.6.2噪声种类 35

2.6.3起伏噪声 36

2.7信道容量概念 36

2.7.1信道容量定义 36

2.7.2离散信道容量 37

2.7.3连续信道容量 39

2.8 MATLAB/Simulink简单通信系统建模与仿真 40

2.8.1信源模块 40

2.8.2信道模块 42

2.8.3信号观察模块 43

2.8.4简单通信系统建模与仿真 44

小结 45

习题 47

第3章 模拟调制系统 49

3.1模拟调制基本概念 49

3.1.1模拟调制概念 49

3.1.2模拟调制功能 49

3.1.3模拟调制分类 50

3.2线性调制原理 51

3.2.1线性调制一般原理 51

3.2.2振幅调制 51

3.2.3抑制载波双边带调制 54

3.2.4单边带调制 56

3.2.5残留边带调制 60

3.3线性调制系统抗噪声性能 61

3.3.1抗噪声性能分析模型 61

3.3.2相干解调输出端信噪比 62

3.3.3非相干解调输出端信噪比 66

3.4非线性调制原理和抗噪声性能 68

3.4.1角度调制概念 69

3.4.2调频信号带宽 70

3.4.3调频信号解调输出性能 72

3.5模拟调制系统性能比较 76

3.5.1有效性比较 76

3.5.2可靠性比较 76

3.5.3特点及应用 77

3.6频分复用与多级调制 77

3.6.1频分复用 77

3.6.2复合调制和多级调制 78

3.7模拟通信系统应用实例 79

3.7.1载波电话系统 79

3.7.2调幅广播 81

3.7.3调频广播 81

3.7.4地面广播电视 82

3.7.5卫星直播电视 83

3.7.6通信卫星的频分多址方式 84

3.8 MATLAB/Simulink模拟通信系统建模与仿真 85

3.8.1模拟调制解调模块 85

3.8.2调幅广播系统建模与仿真 87

3.8.3调幅包络检波和相干解调仿真 89

3.8.4调频立体声广播系统的建模与仿真 92

小结 94

习题 96

第4章 模拟信号数字化传输 100

4.1抽样定理 100

4.1.1低通抽样定理 100

4.1.2带通抽样定理 103

4.2脉冲振幅调制（PAM） 104

4.2.1脉冲调制 104

4.2.2 PAM原理 105

4.3量化 108

4.3.1量化基本概念 108

4.3.2均匀量化 110

4.3.3非均匀量化 112

4.4脉冲编码调制（PCM） 116

4.4.1 PCM通信系统框图 116

4.4.2逐次反馈型编码实现 120

4.4.3逐次反馈型译码实现 121

4.4.4 PCM编码速率及信号带宽 122

4.4.5 PCM抗噪声性能 123

4.5差分脉冲编码调制（DPCM） 127

4.5.1差分脉冲编码调制 128

4.5.2自适应差分脉冲编码调制 129

4.6增量调制（DM） 129

4.6.1简单增量调制 130

4.6.2自适应增量调制 137

4.7时分复用及应用实例 137

4.7.1时分复用 137

4.7.2数字电话系统 139

4.7.3数字电话系统帧结构与速率 140

4.7.4数字复接技术 141

4.8 MATLAB/Simulink PCM串行传输系统建模与仿真 146

4.8.1 PCM编码器建模与仿真 146

4.8.2 PCM译码器建模与仿真 147

4.8.3 PCM串行传输系统建模与仿真 147

4.8.4 PCM串行传输系统音质测试 148

小结 149

习题 150

第5章 数字信号基带传输系统 152

5.1数字基带传输系统构成 152

5.2数字基带信号常用码型 154

5.2.1数字基带信号码型设计原则 154

5.2.2二元码 154

5.2.3三元码 157

5.2.4多元码 158

5.3数字基带信号功率谱 159

5.3.1数字基带信号功率谱密度 159

5.3.2功率谱密度计算举例 164

5.4数字基带传输中码间串扰 165

5.4.1码间串扰概念 165

5.4.2码间串扰数学分析 166

5.4.3码间串扰消除 167

5.5无码间串扰基带传输系统 168

5.5.1无码间串扰基带传输系统要求 168

5.5.2理想基带传输系统 168

5.5.3无码间串扰系统等效传输特性 170

5.5.4升余弦滚降传输特性 172

5.6无码间串扰时噪声对传输性能的影响 174

5.6.1发“0”码时取样判决器输入端信号加噪声概率分布 174

5.6.2发“1”码时取样判决器输入端信号加噪声概率分布 174

5.6.3误码率计算 175

5.6.4单极性情况时误码率计算 176

5.7眼图 177

5.8时域均衡 179

5.9部分响应系统 181

5.9.1第I类部分响应系统原理 182

5.9.2第I类部分响应系统组成 183

5.9.3部分响应系统一般形式 185

5.10 MATLAB/Simulink数字基带传输系统建模与仿真 186

5.10.1基带传输码型建模与仿真 186

5.10.2基带传输系统建模与仿真 188

小结 191

习题 192

第6章 数字信号频带传输系统 196

6.1二进制数字调制 196

6.1.1二进制幅度键控 197

6.1.2二进制移频键控 201

6.1.3二进制移相键控 204

6.1.4差分移相键控 207

6.2二进制数字调制系统抗噪声性能 212

6.2.1 2ASK系统抗噪声性能 212

6.2.2 2FSK系统抗噪声性能 215

6.2.3 2PSK/2DPSK系统抗噪声性能 217

6.3二进制调制系统性能比较 218

6.3.1频带宽度 218

6.3.2误码率比较 218

6.3.3对信道特性变化的敏感性比较 220

6.3.4设备复杂程度比较 221

6.4多进制数字调制系统 221

6.4.1多进制数字振幅调制系统 221

6.4.2多进制数字频率调制系统 224

6.4.3多进制数字相位调制系统 225

6.4.4正交幅度调制 230

6.5 MATLAB/Simulink二进制数字频带传输系统建模与仿真 232

6.5.1 2ASK数字频带传输系统建模与仿真 232

6.5.2 2FSK数字频带传输系统建模与仿真 234

6.5.3 2PSK数字频带传输系统建模与仿真 236

6.5.4 2DPSK数字频带传输系统建模与仿真 237

小结 238

习题 240

第7章 同步原理 242

7.1载波同步 242

7.1.1载波同步方法 242

7.1.2载波同步性能 247

7.1.3载波同步性能对解调的影响 248

7.2位同步 248

7.2.1位同步方法 248

7.2.2位同步性能 252

7.2.3位同步性能对解调的影响 253

7.3群同步 253

7.3.1群同步方法 253

7.3.2群同步性能 256

7.4网同步 257

7.4.1网同步目的 257

7.4.2网同步方法 257

7.5 MATLAB/Simulink载波同步建模与仿真 258

7.5.1平方环法载波同步建模与仿真 258

7.5.2科斯塔斯环法载波同步建模与仿真 260

小结 262

习题 263

第8章 信道编码 265

8.1信道编码基本概念 265

8.1.1信道编码的检错、纠错原理 265

8.1.2码长、码重、码距、编码效率 266

8.1.3最小码距与检纠错能力的关系 267

8.1.4信道编码分类 267

8.1.5差错控制方式 268

8.2常用检错码 269

8.2.1奇偶校验码 269

8.2.2行列奇偶校验码 269

8.2.3恒比码 270

8.3线性分组码 271

8.3.1线性分组码编码 271

8.3.2线性分组码校验 272

8.3.3线性分组码译码 274

8.3.4线性分组码的编译码电路 275

8.3.5汉明码 277

8.4循环码 278

8.4.1循环码基本概念 278

8.4.2循环码生成多项式 280

8.4.3循环码编码 280

8.4.4循环码译码 283

8.5卷积码 285

8.5.1卷积码编码 285

8.5.2卷积码图形描述 286

8.5.3卷积码维特比译码 288

8.6交织码 290

8.7数字通信系统应用实例 292

8.7.1 GSM数字移动通信系统 292

8.7.2 CDMA移动通信系统 295

8.8 MATLAB/Simulink信道编码建模与仿真 299

8.8.1线性码建模与仿真 299

8.8.2循环码建模与仿真 300

8.8.3卷积码建模与仿真 301

8.8.4 3种差错控制编码性能比较 302

小结 302

习题 304

附录1常用三角公式 307

附录2傅氏变换 308

附录3误差函数、互补误差函数表 311