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目录 1

第一章 绪论 1

1.1消息、信息、信号 1

1.1.1消息 1

1.1.2信息 1

1.1.3信号 2

1.2模拟通信与数字通信 3

1.2.1模拟通信 3

1.2.2数字通信 4

1.3数字通信的主要特点 5

1.3.1主要优点 6

1.3.2主要缺点 7

1.4数字通信系统的主要性能指标 7

1.4.1传输速率 7

1.4.2差错率 8

1.4.3功率利用率和频带利用率 9

1.4.4系统的可靠性 9

1.4.5经济性 10

1.5数字通信的主要技术问题 10

1.5.1信道与噪声 10

1.5.2信源编码与译码 11

1.5.3保密编码与解码 12

1.5.4信道编码与译码 13

1.5.5调制与解调 14

1.5.6同步 15

1.5.7数字复接与数字交换 16

1.6数字通信的应用 17

1.6.1计算机通信 17

1.6.2遥测、遥控系统 18

1.6.3军事自动化指挥控制系统 18

1.6.4航天测控网 18

1.7数字通信的发展方向 19

2.1模拟信号的采样过程 21

第二章 采样，保持与量化 21

第一篇 信源编码 21

2.2采样定理 22

2.3采样信号的频谱 23

2.3.1采样信号的频谱 23

2.3.2理想采样器的特性 24

2.4采样信号的保持 25

2.5采样信号的均匀量化 27

2.5.1采样信号的均匀量化 27

2.5.2均匀量化的量化误差 28

2.5.3均匀量化信噪比（信号-量化失真功率比） 29

2.6.1非线性量化 31

2.5.4动态范围 31

2.6采样信号的非线性量化 31

2.6.2十三折线A律压扩非线性量化 32

2.6.3十五折线μ律压扩特性 33

2.6.4非线性量化时信噪比的改善量 33

第三章 脉码调制 35

3.1逐次比较型PCM编码器 35

3.1.1局部译码电路 36

3.1.2求和比较电路 37

3.2实际的逐次比较型PCM编码电路 38

3.2.1全波整流电路 39

3.2.2极性判决电路 40

3.3译码方法 40

3.4非线性编码方法 43

3.5级联型编码方法介绍 46

3.6单片PCM编译码器 47

3.7时分多路复用介绍 49

3.8PCM高次群介绍 52

第四章 增量调制与差分脉码调制 54

41简单增量调制 54

4.2DM编码的量化误差 56

4.3.1双积分DM编码 57

4.3改进型DM编码 57

4.3.2连续音节压扩DM编码 58

4.3.3数字音节压扩DM编码 59

4.3.4△-∑M编码 61

4.4集成化数字压扩DM 62

4.5差分脉码调制 63

4.5.1DPCM编码器的结构 63

4.5.2H·DPCM编码器电路介绍 64

第五章 压缩编码 68

5.1预测编码 68

5.2变换编码 70

5.2.1变换变码的数学模型 71

5.2.2离散付氏变换（DFT） 72

5.2.3Walsh-Hadamard变换（WHT） 73

5.2.4Haar变换（HrT） 74

5.2.5斜变换（SlabtTransform,ST） 74

5.2.6离散余弦变换（DCT） 75

5.3统计编码 77

5.3.1Huffman编码 78

5.3.2Shannon-Fano（SF）码 79

第二篇 数字调制 81

第六章 信道 81

6.1信道的影响 81

6.2.1频分信道 82

6.2频分信道和时分信道 82

6.2.2时分信道 83

6.3有线信道 84

6.3.1明线 84

6.3.2对称电缆 85

6.3.3同轴电缆 86

6.3.4公共交换网 88

6.3.5载波信道 90

6.4无线信道 95

6.4.1短波信道 95

6.4.2无线电接力信道 99

6.4.3卫星中继信道 100

6.5光纤信道 102

6.5.1光纤信道的一般组成 102

6.5.2光纤的传输特性 103

6.6数字信道 104

6.6.1时分信道上消息流的组织 104

6.6.2数字信道的组成方式 106

6.7信道容量 106

第七章 基带传输系统 109

7.1基带信号 109

7.1.1基带信号的类型 109

7.1.2基带信号的波形和频谱 112

7.1.3奈奎斯特准则 114

7.1.4实用基带信号 118

7.2最佳基带传输系统的设计 120

7.2.1基带传输系统的模型 120

7.2.2理想信道的最佳基带传输系统 121

7.2.3非理想信道的最佳基带传输系统 124

7.3基带传输系统的均衡 125

7.3.1眼图 125

7.3.2均衡原理 126

7.3.3横向均衡滤波器 128

7.3.4自动均衡系统 130

8.1线性调制信号 134

第八章 线性调制系统 134

8.1.1双边带调制信号 137

8.1.2单边带调制信号 140

8.1.3残余边带调制信号 142

8.2线性调制信号的产生 146

8.2.1振幅键控信号的产生 146

8.2.2单边带信号的产生 148

8.2.3残余边带信号的产生 149

8.3线性调制信号的解调 150

8.3.1振幅键控信号的解调 150

8.3.2单边带与残余边带信号的解调 152

8.4采用相关电平编码的线性调制系统 153

8.4.1相关编码的一般工作原理 155

8.4.2数码变换器的频率特性 156

8.4.3相关电平编码的线性调制系统举例 157

第九章 数字频率调制系统 161

9.1数字频率调制信号 161

9.1.1相位离散的数字调频信号 161

9.1.2相位连续的数字调频信号 164

9.2数字调频信号的产生 165

9.2.1频率转换法 165

9.3数字调频信号的解调 166

9.2.2直接调频法 166

9.3.1最佳非相干解调器 167

9.3.2匹配滤波器的实现方法 168

9.4多元数字调频原理 173

第十章 数字相位调制系统 176

10.1数字相位调制的一般原理 176

10.1.1移相信号的表示和分析 176

10.1.2二相绝对移相 178

10.2二相相对移相 181

10.2.1二相相对移相信号的产生 182

10.2.2二相相对移相信号的解调 184

10.3.1四相制调相信号的产生 188

10.3四相制调相 188

10.3.2四相制调相信号的接收 196

10.4八相制调相 203

10.4.1八相制调相信号的产生 203

10.4.2八相制调相信号的接收 206

第十一章 数字调制技术的发展及其性能 212

11.1数字调制的分类 212

11.1.1振幅调制 212

11.1.2频率调制 213

11.1.3相位调制 214

11.2.1最小频移键控 215

11.2几种新的调制技术 215

11.1.4振幅-相位联合调制 215

11.2.2连续相位频移键控 217

11.2.3偏置键控-四相相移键控 218

11.2.4相关相移键控 220

11.2.5振幅相位混合调制 222

11.3二元制数字调制系统的误码率 223

11.3.1二元制振幅键控系统的误码率 223

11.3.2二元制频移键控系统的性能 228

11.3.3二元制相移键控系统的性能 231

11.3.4二元制数字调制系统性能比较 234

11.4调制性能的比较 235

11.4.1理想性能 235

11.4.2谱特性 236

11.4.3干扰的影响 237

11.4.4衰落的影响 238

11.4.5迟延畸变的影响 239

11.4.6成本和复杂性 240

第三篇 同步原理 241

第十二章 模拟锁相环的基础知识 241

12.1锁相环的组成与工作原理 241

12.1.1鉴相器 241

12.1.2环路滤波器 243

12.1.3压控振荡器 245

12.1.4环路的相位模型和动态方程 246

12.2.1环路的线性相位模型与传递函数 249

12.2环路的跟踪能 249

12.2.2三种典型输入信号与求环路跟踪相位误差的方法和步骤 252

12.2.3二阶环路对典型输入暂态信号的响应 253

12.2.4稳态相位误差 256

12.3环路的噪声性能 257

12.3.1有输入噪声时环路的相位模型 258

12.3.2环路对输入噪声的过滤性能 259

12.4环路的捕获与失锁 264

12.4.1捕获的基本概念 264

12.4.2捕获过程 265

12.4.3捕获性能参数 268

12.4.4同步带与同步保持时间 269

12.4.5环路的失锁 270

12.5模拟锁相环的设计 271

12.5.1模拟锁相环参数 271

12.5.2模拟锁相环的一般设计方法和步骤 273

第十三章 数字锁相环 276

13.1数字锁相环的组成和特点 276

13.2数字锁相环的环路部件 277

13.2.1数字式鉴相器 277

13.2.2数字式滤波器 281

13.2.3数控振荡器 284

13.3.1触发鉴相型数字锁相环 286

13.3常用的一些数字锁相环 286

13.3.2采用集成器件构成的数字锁相环 287

13.3.3软件数字锁相环 288

13.3.4微分鉴相型数字锁相环 288

13.3.5积分鉴相型数字锁相环 291

13.3.6快捕数字锁相环 294

13.4数字锁相环的性能分析 295

13.4.1环路的基本方程 295

13.4.2相位阶跃响应 296

13.4.3频率阶跃响应 298

13.4.4数字锁相环的性能指标估算 301

14.1.1非线性变换-滤波法 303

14.1双边带调制系统的相干载波提取 303

14.1.2平方环 305

14.1.3同相-正交环 305

14.1.4逆调制环 306

14.1.5判决反馈环 308

14.1.6抑制载波双边带信号跟踪环的鉴相特性与相位含糊问题 308

14.2四相调相（QPSK）系统的相干载波提取 309

14.2.1四次方环 309

14.2.2科斯塔斯环 309

14.2.3逆调制环 310

14.2.4判决反馈环 312

14.2.5四相PSK载波跟踪环的鉴相特性与相位含糊问题 313

14.3基带数字处理载波跟踪环 314

14.3.1四相PSK的基带数字处理载波跟踪环 314

14.3.2八相PSK的基带数字处理载波跟踪环 315

14.4残余边带调制系统的相干载波提取 316

14.5插入导频法 317

14.5.1在频域插入导频的方法 317

14.5.2在时域插入导频的方法 318

14.6相干载波相位误差的影响 319

15.1从数字信号中提取位同步的原理 321

15.1.2非归零的二进制随机脉冲序列的功率密度谱 322

15.1.3归零的二进制随机脉冲序列的功率密度谱 322

15.1.1随机的单极性二进制基带脉冲序列的功率密度谱 322

15.1.4自同步法位同步提取电路的基本组成 323

15.2常用的一些自同步法 323

15.2.1从基带数字信号中提取位同步 323

15.2.2从中频已调信号中提取位同步 326

15.3特殊的位同步锁相环 329

15.3.1同相-中相积分位同步环 329

15.3.2早-迟积分位同步环 333

15.4外同步法 336

15.4.1在频域插入位同步导频法 336

15.4.2包络调制法 337

15.4.3独立通道键控法 338

15.4.4在时域插入位同步的方法 339

15.5位同步性能指标 341

15.5.1静态相差（固定同步误差） 341

15.5.2抖动 343

15.5.3错位率 343

15.5.4建立时间与保持时间 344

15.5.5位同步间限噪声比 344

第十六章 群同步 345

16.1概述 345

16.2起止同步法 346

16.3.1帧同步码插入方式 347

16.3插入帧同步码法 347

16.3.2帧同步的识别方式 348

16.3.3帧同步引入方式 348

16.3.4帧同步保护方式 348

16.3.5帧同步的建立与控制过程 349

16.4帧同步码的选择 350

16.4.1帧同步码码型的选择 351

16.4.2帧同步码码长的选择 356

16.5帧同步校核和帧同步保护 359

16.5.1帧同步为什么要校核和保护 359

16.5.2简单的分析 359

16.5.3参数的选择 360

16.6帧同步系统 361

16.6.1一种帧同步系统方案 361

16.6.2PCM30/32路基群设备的帧同步系统 362

16.7帧同步系统性能的计算 368

16.7.1假同步概率和漏同步概率的计算 368

16.7.2平均失步（失帧）间隔时间的计算 369

16.7.3同步引入时间的计算 369

第十七章 网同步 371

17.1网同步的基本概念 371

17.2滑动及其影响 372

17.3.1准同步方式 374

17.3准同步方式和正码速调整法 374

17.3.2正码速调整法 375

17.4主从同步方式 376

17.5相互同步方式 378

17.6外时间基准同步方式 379

17.7非同步接入 380

17.7.1取样法 380

17.7.2双模法 381

17.8网同步的主要技术指标 382

17.8.1数字网的滑动速率 382

17.8.2数字网的时钟性能 383

17.9网同步方式的选择原则 384

17.9.1国内网网同步方式的选择 384

17.9.2国际网网同步方式的选择 385

17.9.3按网的规模选择网同步方式 385

17.9.4按网的布局结构选择网同步方式 385

第四篇 纠错编码 388

第十八章 纠错编码的基本概念 388

18.1码字的重量、距离和码字的纠、检错能力 388

18.2信道、错误的种类和码字的分类 391

18.3.2自动请求重传方式 393

18.3.3混合纠错方式 393

18.3.1前向纠错方式 393

18.3差错控制的基本工作方式 393

18.4简单的纠错码 394

18.4.1奇偶监督码 394

18.4.2水平一致监督码 394

18.4.3行列监督码 395

18.4.4群计数码 395

18.4.5恒比码 396

第十九章 编码代数知识补充 397

19.1群、环、域的概念 397

19.3多项式按模运算 399

19.2整数按模运算 399

19.4有限域多项式 400

第二十章 线性分组码 405

20.1线性分组码的构造 405

20.2线性分组码的译码 409

20.2.1标准阵列译码法 409

20.2.2伴随式译码法 411

20.3线性分组码的纠错能力 412

20.4汉明码（非循环） 413

第二十一章 循环码 415

21.1循环码的结构与编码电路 415

21.1.1循环码的结构 415

21.1.2循环码的编码与编码电路 419

21.2.1循环码的一般译码方法 423

21.2循环码的译码与译码电路 423

21.2.2循环码的大数逻辑译码 425

21.2.3循环码的捕错译码 431

21.3缩短循环码 434

21.4BCH码 436

21.5纠突发错误码 443

21.5.1基本定理 443

21.5.2法尔（Fire）码 444

21.5.3交错码 445

21.5.4乘积码 446

22.1卷积码的结构 447

第二十二章 卷积码 447

22.2卷积码的码树、状态图和篱笆图 452

22.2.1m（no,1）卷积码的码树结构 452

22.2.2m（no,1）卷积码的状态图结构 454

22.2.3m（no,1）卷积码的篱笆图 454

22.3卷积码的距离意义 456

22.4卷积码的概率译码 457

22.4.1最大似然译码 457

22.4.2维特比译码算法 458

22.4.3序列译码算法 460

参考文献 463