通信系统工程 第2版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 历史回顾 1

1.2 电通信系统的基本组成 3

1.2.1 数字通信系统 5

1.2.2 数字通信的早期工作 7

1.3 通信信道及其特征 8

1.4 通信信道的数学模型 13

1.5 本书的结构 15

1.6 深入学习 16

第2章 信号和系统的频域分析 17

2.1 傅里叶级数 17

2.1.1 实信号的傅里叶级数：三角傅里叶级数 21

2.2 傅里叶变换 23

2.2.1 实信号、偶信号和奇信号的傅里叶变换 26

2.2.2 傅里叶变换的基本性质 27

2.2.3 周期信号的傅里叶变换 29

2.3 功率和能量 30

2.3.1 能量型信号 31

2.3.2 功率型信号 31

2.4 带宽受限信号的抽样 34

2.5 带通信号 37

2.6 深入学习 44

习题 44

第3章 模拟信号的发送和接收 55

3.1 调制简介 55

3.2 振幅调制（AM） 56

3.2.1 双边带抑制载波AM 56

3.2.2 常规振幅调制 61

3.2.3 单边带AM 64

3.2.4 残留边带AM 67

3.2.5 AM调制器和解调器的实现 69

3.2.6 信号多路复用 74

3.3 角度调制 75

3.3.1 FM信号和PM信号的表示形式 76

3.3.2 角度调制信号的频谱特性 79

3.3.3 角度调制器和解调器的实现 84

3.4 无线电广播和电视广播 91

3.4.1 AM无线电广播 91

3.4.2 FM无线电广播 93

3.4.3 电视广播 95

3.5 移动无线电系统 102

3.6 深入学习 103

习题 103

4.1 概率及随机变量 114

第4章 随机过程 114

4.2 随机过程：基本概念 127

4.2.1 随机过程的描述 128

4.2.2 统计平均 130

4.2.3 平稳过程 133

4.2.4 随机过程与线性系统 139

4.3 频域中的随机过程 141

4.3.1 随机过程的功率谱 141

4.3.2 线性时不变系统的传输 146

4.4 高斯过程及白过程 148

4.4.1 高斯过程 149

4.4.2 白过程 150

4.5 带限过程及抽样 153

4.6 带通过程 155

习题 162

4.7 深入学习 162

第5章 模拟通信系统中的噪声影响 174

5.1 噪声对线性调制系统的影响 174

5.1.1 噪声对基带系统的影响 174

5.1.2 噪声对DSB-SC AM的影响 174

5.1.3 噪声对SSB AM的影响 176

5.1.4 噪声对常规调幅的影响 177

5.2 使用锁相环（PLL）进行载频相位估计 181

5.2.1 锁相环 181

5.2.2 加性噪声对相位估计的影响 184

5.3 噪声对角度调制的影响 188

5.3.1 角度调制的门限效应 196

5.3.2 预加重和去加重滤波 199

5.4 模拟调制系统的比较 202

5.5 模拟通信系统中传输损耗和噪声的影响 203

5.5.1 热噪声源的特征 204

5.5.2 噪声温度效应及噪声系数 205

5.5.3 传输损耗 207

5.5.4 信号传输中继器 208

5.6 深入学习 210

习题 211

第6章 信源与信源编码 215

6.1 信源的数学模型 215

6.1.1 信息的度量 216

6.1.2 联合熵与条件熵 218

6.2 信源编码理论 219

6.3 信源编码算法 221

6.3.1 霍夫曼信源编码算法 221

6.3.2 Lempel-Ziv信源编码算法 225

6.4 率失真理论 226

6.4.1 互信息量 227

6.4.2 微分熵 228

6.4.3 率失真函数 229

6.5 量化 233

6.5.1 标量量化 233

6.5.2 矢量量化 241

6.6 波形编码 243

6.6.1 脉冲编码调制（PCM） 243

6.6.2 差分脉冲编码调制（DPCM） 247

6.6.3 增量调制（ΔM） 249

6.7 分析－合成技术 251

6.8 数字音频传输和数字音频记录 254

6.8.1 电话传输系统中的数字音频信号 254

6.8.2 数字音频录制 256

6.9 JPEG图像编码标准 259

6.10 深入学习 262

习题 262

第7章 加性高斯白噪声信道中的数字传输 272

7.1 信号波形的几何表示 272

7.2 脉冲振幅调制 275

7.3 二维信号波形 280

7.3.1 基带信号 280

7.3.2 二维带通信号——载波相位调制 282

7.3.3 二维带通信号——正交振幅调制 285

7.4 多维信号波形 287

7.4.1 正交信号波形 287

7.4.2 双正交信号波形 291

7.4.3 单纯信号波形 292

7.4.4 二进制编码的信号波形 293

7.5 加性高斯白噪声信道中数字已调信号的最佳接收机 295

7.5.1 相关型解调器 296

7.5.2 匹配滤波器型解调器 299

7.5.3 最佳检测器 305

7.5.4 载波振幅已调信号的解调和检测 309

7.5.5 载波相位已调信号的解调和检测 311

7.5.6 正交振幅已调信号的解调和检测 316

7.5.7 频率已调信号的解调和检测 318

7.6 加性高斯白噪声中信号检测的错误概率 323

7.6.1 二进制调制的错误概率 323

7.6.2 M进制PAM的错误概率 326

7.6.3 相位相干PSK调制的错误概率 329

7.6.4 DPSK的系统错误概率 333

7.6.5 QAM的错误概率 334

7.6.6 M进制正交信号的错误概率 338

7.6.7 M进制双正交信号的错误概率 341

7.6.8 M进制单纯信号的错误概率 343

7.6.9 FSK的非相干检测的错误概率 343

7.6.10 调制方式的比较 345

7.7 有线和无线通信信道的性能分析 348

7.7.1 再生中继器 348

7.7.2 无线信道中的链路预算分析 350

7.8 码元同步 353

7.8.1 超前－滞后门同步法 353

7.8.2 最小均方误差法 355

7.8.3 最大似然准则法 357

7.8.4 频谱线法 358

7.8.5 载波已调信号的码元同步 360

7.9 深入学习 360

习题 361

8.1 通过带限信道的数字传输 377

第8章 通过带限AWGN信道的数字传输 377

8.1.1 带限基带信道上的数字PAM传输 380

8.1.2 带限带通信道上的数字传输 382

8.2 数字已调信号的功率谱 383

8.2.1 基带信号的功率谱 383

8.2.2 载波已调信号的功率谱 388

8.3 带限信道的信号设计 389

8.3.1 无码间干扰的带限信号的设计——奈奎斯特准则 390

8.3.2 具有可控ISI的带限信号 395

8.4 检测数字PAM的错误概率 397

8.4.1 具有零ISI的PAM检测的错误概率 397

8.4.2 可控ISI的逐码元数据检测 398

8.4.3 部分响应信号检测的错误概率 400

8.5.1 有记忆的调制编码与调制信号 403

8.5 与记忆有关的数字调制信号 403

8.5.2 最大似然序列检测器 415

8.5.3 部分响应信号的最大似然序列检测 417

8.5.4 有记忆数字信号的功率谱 421

8.6 存在信道失真的系统设计 424

8.6.1 已知信道的发送和接收滤波器的设计 426

8.6.2 信道均衡 428

8.7 多载波调制和OFDM 442

8.7.1 FFT算法实现的OFDM系统 443

8.8 深入学习 445

习题 446

第9章 信道容量与信道编码 457

9.1 信道模型 457

9.2 信道容量 459

9.2.1 高斯信道容量 462

9.3 通信的容限 464

9.3.1 模拟信号的PCM传输 467

9.4 可靠通信的编码 469

9.4.1 正交信号错误概率的紧界 469

9.4.2 编码的原则 472

9.5 线性分组码 477

9.5.1 线性分组码的译码及其性能 481

9.5.2 突发错误纠错编码 487

9.6 循环码 488

9.6.1 循环码的结构 488

9.7 卷积码 495

9.7.1 卷积码的基本性质 496

9.7.2 卷积码的最佳译码——维特比算法 499

9.7.4 卷积码的错误概率界限 503

9.7.3 卷积码的其他译码算法 503

9.8 复合编码 506

9.8.1 乘积码 506

9.8.2 链接码 507

9.8.3 Turbo码 508

9.8.4 BCJR算法 509

9.8.5 Turbo码的性能 510

9.9 带限信道的编码 512

9.9.1 编码与调制的结合 512

9.9.2 网格编码调制 514

9.10 信道编码的实际应用 519

9.10.1 深层空间通信的编码 519

9.10.2 电话线路调制解调器的编码 520

9.10.3 光盘编码 522

习题 523

9.11 深入学习 523

第10章 无线通信 533

10.1 衰落多径信道上的数字传输 533

10.1.1 时变多径信道的信道模型 534

10.1.2 衰落多径信道的信号设计 540

10.1.3 频率非选择性瑞利衰落信道上的二进制调制性能 541

10.1.4 通过信号分集提高系统性能 544

10.1.5 频率选择性信道的调制和解调——RAKE解调器 548

10.1.6 多天线系统和空时编码 550

10.2 连续载波相位调制 553

10.2.1 连续相位FSK（CPFSK） 554

10.2.2 连续相位调制（CPM） 560

10.2.3 CPFSK和CPM的频谱特性 563

10.2.4 CPM信号的解调和检测 567

10.2.5 CPM在AWGN信道和瑞利衰落信道中的性能 571

10.3 扩频通信系统 573

10.3.1 扩频数字通信系统的模型 574

10.3.2 直接序列扩频系统 575

10.3.3 直接序列扩频信号的应用 584

10.3.4 脉冲干扰和衰落的影响 586

10.3.5 PN序列的生成 588

10.3.6 跳频扩频 591

10.3.7 扩频系统的同步 596

10.4 数字蜂窝通信系统 601

10.4.1 GSM系统 601

10.4.2 基于IS-95的CDMA系统 604

10.5 深入学习 607

习题 608

附录A 多信道二进制信号接收时的错误概率 613

参考文献 615