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第1章 绪论 1

1.1引言 1

1.2近代与现代通信技术的发展历史和现状 1

1.3数字通信系统的基本组成 2

1.4数字通信的特点 3

1.5数字通信系统基本的性能指标及其度量参数 5

1.6本书的内容安排 7

习题1 8

主要参考文献 8

第2章 信号分析基础 9

2.1引言 9

2.2确定信号分析方法回顾 9

2.3信号的矢量表示 12

2.4希尔伯特变换及应用 14

2.5随机信号的基本概念和特点 19

2.6随机过程的主要统计特性 21

2.7随机变量函数的分布及数字特征 23

2.8平稳随机信号 24

2.9信号功率密度谱 25

2.10通信系统中几种常用的随机过程 27

2.11平稳随机过程与时不变线性系统 32

2.12循环平稳随机过程 35

2.13匹配滤波器 38

2.14信号的带宽 41

2.15本章小结 44

习题2 45

主要参考文献 46

第3章 模拟信号的数字编码 47

3.1低通和带通信号抽样定理 47

3.1.1低通信号理想抽样 47

3.1.2低通信号自然抽样 48

3.1.3混叠现象与低通抽样定理 49

3.1.4带通抽样定理 51

3.2模拟信号的量化 53

3.2.1标量量化 54

3.2.2矢量量化 55

3.2.3均匀量化 56

3.2.4非均匀量化 59

3.2.5对数量化 63

3.3脉冲编码调制 69

3.3.1常用的PCM编码方式 69

3.3.2 A律与μ律PCM编码 70

3.3.3对数PCM与线性PCM间的变换 73

3.4差分脉冲编码调制（DPCM） 75

3.4.1预测编码的基本概念 75

3.4.2信号预测的基本方法 77

3.4.3自适应差分脉冲编码调制 81

3.5增量调制（△M调制） 83

3.5.1简单增量调制 83

3.5.2增量总和调制——△-∑调制 86

3.5.3数字压扩自适应增量调制 88

3.6不同编码方式的误码性能分析 90

3.6.1增量调制编码的误码性能分析 90

3.6.2线性PCM编码的误码性能分析 92

3.6.3两种编码的抗误码性能比较 92

3.7本章小结 93

习题3 94

主要参考文献 95

第4章 信息论基础 96

4.1引言 96

4.2信息的度量 96

4.2.1离散信源信息的度量 97

4.2.2离散信源的平均信息量——信源的熵 98

4.2.3熵的最大化 98

4.2.4离散信源的联合熵与条件熵 101

4.3离散信道及容量 102

4.3.1信道的模型 102

4.3.2互信息量 103

4.3.3熵函数与平均互信息量之间的关系 104

4.3.4离散信道的容量 105

4.3.5离散无记忆对称信道及特性 108

4.4连续信源、信道及容量 110

4.4.1连续信源的相对熵 110

4.4.2连续信源的相对条件熵和互信息量 112

4.4.3连续信源的相对熵的最大化 113

4.4.4加性高斯噪声干扰信道的容量 115

4.4.5信道容量和信道带宽的归一化分析 118

4.5信源编码基本方法 121

4.5.1离散无记忆信源 121

4.5.2离散无记忆信源的等长编码 123

4.5.3离散无记忆信源的不等长编码 129

4.5.4霍夫曼（Huffman）编码 135

4.6率失真理论 139

4.6.1平均失真度 139

4.6.2率失真函数 140

4.7本章小结 147

习题4 148

主要参考文献 150

第5章 数字基带传输系统 151

5.1引言 151

5.2基带传输系统基本模型 151

5.3基带信号的波形设计与编码 152

5.3.1基带信号的波形设计原则 152

5.3.2基带信号的基本波形 152

5.3.3常用的基带信号传输码型 154

5.4基带信号的功率谱 157

5.4.1.进制纯随机序列基带信号的功率谱 157

5.4.2二进制平稳序列基带信号的功率谱 160

5.5码间串扰与波形传输无失真的条件 162

5.5.1基带信道的传输特性与码间串扰 162

5.5.2奈奎斯特第一准则 163

5.5.3奈奎斯特第二准则 169

5.5.4奈奎斯特第三准则 172

5.6部分响应基带传输系统 173

5.6.1部分响应系统的信号波形特性 173

5.6.2预编码和相关编码 177

5.7基带信号的检测与最佳接收 180

5.7.1加性高斯白噪声干扰下的信号检测 180

5.7.2基带信号的最佳接收 184

5.7.3基带传输系统特性的眼图观测方法 188

5.8本章小结 189

习题5 189

主要参考文献 192

第6章 数字载波调制传输系统 193

6.1引言 193

6.2数字载波调制与解调的基本原理 194

6.2.1数字载波调制的基本原理 194

6.2.2数字载波调制信号的功率谱分析 196

6.2.3数字载波调制信号解调的基本原理 198

6.3二进制数字载波调制传输系统 201

6.3.1 2ASK调制解调系统 201

6.3.2 2PSK调制解调系统 210

6.3.3 2DPSK调制解调系统 215

6.3.4 2FSK调制解调系统 220

6.3.5二进制调制解调系统的性能比较 226

6.4多进制数字载波调制传输系统 227

6.4.1信号统计判决的基本原理 228

6.4.2 MASK调制解调系统 231

6.4.3 MPSK调制解调系统 235

6.4.4 MQAM调制解调系统 238

6.4.5 MFSK调制解调系统 242

6.5恒包络连续相位调制 246

6.5.1 MSK调制解调系统 246

6.5.2 GMSK调制解调系统 254

6.6正交频分复用载波调制传输系统 262

6.6.1并行传输的基本概念 262

6.6.2 OFDM的基本原理 263

6.6.3 OFDM信号的时间保护间隔与循环前缀 266

6.6.4 OFDM信号的功率谱及OFDM信号的特点 268

6.7本章小结 269

习题6 270

主要参考文献 272

第7章 传输信道 273

7.1信道的定义和分类 273

7.1.1信道的定义 273

7.1.2恒参信道 273

7.1.3随参信道 274

7.2信道的损耗与衰落特性 276

7.2.1自由空间传输损耗模型 276

7.2.2传输路径损耗模型 277

7.2.3传输信道阴影衰落模型 278

7.2.4路径损耗与阴影衰落综合模型 279

7.3信道的统计多径模型 279

7.3.1多普勒频移与多径接收信号 279

7.3.2窄带衰落模型 281

7.3.3宽带衰落模型 285

7.4信道的容量分析 291

7.4.1平坦衰落信道的容量 292

7.4.2频率选择性衰落信道容量 294

7.5信道估计与均衡 296

7.5.1信道估计与均衡的基本概念 296

7.5.2最大似然序列估计法 299

7.5.3数字时域均衡的基本原理 301

7.5.4数字时域均衡的常用方法 302

7.5.5自适应均衡器 306

7.6本章小结 308

习题7 308

主要参考文献 309

第8章 差错控制编码 310

8.1引言 310

8.2差错控制编码的主要类型和方式 310

8.2.1差错控制编码的主要类型 310

8.2.2差错控制的方式 310

8.3简单的差错控制方法 311

8.3.1奇偶校验码 311

8.3.2重复码 312

8.3.3水平奇偶校验码 313

8.4信道编码的基本概念和定理 314

8.5线性分组码的代数基础 323

8.6线性分组码的基本性质 331

8.6.1码距的概念 331

8.6.2码距与检错纠错能力的关系 332

8.6.3线性分组码的生成矩阵与监督矩阵 334

8.6.4线性分组码的最小码距与最小码重的关系 339

8.6.5线性分组码的标准阵、陪集首和陪集 341

8.6.6汉明码 342

8.6.7线性分组码纠错能力分析 346

8.7循环码 348

8.7.1循环码的基本概念和定理 348

8.7.2系统码结构的循环码 352

8.7.3汉明循环码 359

8.7.4 BCH码 361

8.8卷积码 370

8.8.1卷积码编码器的构造和表示方法 370

8.8.2卷积码的卷积关系、生成矩阵与生成多项式 371

8.8.3卷积码的监督矩阵与监督多项式矩阵 378

8.8.4卷积码的伴随式与代数译码 380

8.8.5卷积码的状态图、树图与网格图描述 385

8.8.6卷积码的距离特性与转移函数 388

8.8.7卷积码的概率译码原理 394

8.8.8卷积码的维特比译码 396

8.8.9维特比译码器的性能分析 406

8.8.10卷积码的码率变换操作——凿孔卷积码 410

8.9调制与编码的权衡 414

8.9.1调制方式的权衡问题 414

8.9.2带宽受限系统与功率受限系统 416

8.9.3带宽与功率均受限的系统 417

8.10本章小结 421

习题8 421

主要参考文献 424

第9章 同步原理与技术 425

9.1引言 425

9.2锁相环 425

9.2.1锁相环的组成 425

9.2.2锁相环的工作原理 426

9.2.3锁相环的基本性能分析 427

9.3载波同步 430

9.3.1直接提取法 430

9.3.2插入导频法 435

9.3.3载波相位的似然估计法 436

9.4符号同步 439

9.4.1直接提取法 439

9.4.2插入导频法 441

9.4.3符号同步的似然估计法 441

9.4.4载波相位和符号同步的联合估计 442

9.5帧同步 444

9.5.1帧同步标识符的周期性插入法 444

9.5.2帧同步标识符的相关搜索法 447

9.6本章小结 449

习题9 450

主要参考文献 451

第10章 扩展频谱通信技术 453

10.1扩频系统的基本概念 453

10.1.1扩频系统的基本原理 453

10.1.2扩频系统的分类 454

10.1.3扩频系统的技术指标 456

10.1.4扩频系统的优点 457

10.2伪随机序列 457

10.2.1 m序列 458

10.2.2 Gold序列 462

10.3直接序列扩频技术 463

10.3.1 BPSK直接序列扩频 463

10.3.2 QPSK直接序列扩频 465

10.4跳频技术 466

10.4.1跳频系统工作原理 466

10.4.2跳频器 468

10.5扩频系统的同步 470

10.5.1扩频码的捕获 471

10.5.2扩频码的跟踪 473

10.6扩频技术的应用 476

10.6.1扩频技术在军事通信中的应用 476

10.6.2扩频技术在民用通信中的应用 477

10.7本章小结 479

习题10 479

主要参考文献 480

第11章 信道复用与多址技术 481

11.1引言 481

11.2频分复用与频分多址 482

11.3时分复用与时分多址 483

11.4码分复用与码分多址 485

11.5空分复用与空分多址 487

11.6统计复用与随机多址 488

11.7综合复用 494

11.8 本章小结 495

习题11 495

主要参考文献 496

附录 缩写索引表 497