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出版说明 1

前言 1

第1章 绪论 1

1.1　通信系统的组成 1

目录 1

1.1.1　通信系统的一般模型 2

1.1.2　模拟通信系统模型和数字通信系统模型 2

1.2　通信系统分类与通信方式 5

1.2.1　通信系统的分类 5

1.2.2　通信方式 7

1.3　信息及其度量 8

1.4　主要性能指标 10

1.5　通信发展简史 13

1.7　思考题 15

1.6　小结 15

1.8　习题 16

第2章 随机过程与数理统计 17

2.1　随机过程的一般表述 17

2.1.1　随机过程的概念 17

2.1.2　随机过程的数字特征 18

2.2　平稳随机过程及其数字特征 19

2.3 高斯噪声 23

2.3.1 高斯随机过程（正态随机过 23

程） 23

2.3.2　窄带高斯噪声、白噪声、带 25

限白噪声 25

2.4　正弦波加窄带高斯噪声 29

2.5　随机信号通过线性系统 31

2.6　周期平稳随机过程（CyclostationaryProcesses） 34

2.7　数理统计简介 35

2.7.1　信号检测准则 35

2.7.2　最大似然估计 38

2.7.3　Bayes估计与最大后验概率 40

估计 40

2.8　小结 41

2.9　思考题 42

2.10　习题 42

2.11　仿真实验题 44

第3章　信道 50

3.1　恒参信道 50

3.1.1　有线电信道 50

3.1.2　微波中继信道 51

3.1.3　卫星中继信道 52

3.2　随参信道 52

3.2.1　陆地移动信道 52

3.2.2　短波电离层反射信道 54

3.3　信道特性及其数学模型 55

3.3.1　恒参信道特性及其数学模型 55

3.3.2　随参信道特性及其数学模型 58

3.4　信道容量的概念 62

3.5　小结 63

3.6　思考题 64

3.7　习题 64

3.8　仿真实验题 66

4.1　概述 67

4.1.1　调制在通信系统中的作用 67

第4章　模拟通信系统 67

4.1.2　调制的基本特征和分类 68

4.1.3　调制系统中讨论的主要问题和主要参数 69

4.2　幅度调制（线性调制）的原理 69

4.2.1　调幅（AM） 70

4.2.2　抑制载波双边带调制（DSB 72

SC） 72

4.2.3　单边带调制（SSB） 72

4.2.4　残留边带调制（VSB） 75

4.3　线性调制系统的抗噪声性能 77

4.3.1　分析模型 77

4.3.2　线性调制相干解调的抗噪声 79

性能 79

性能 81

4.3.3　调幅信号包络检波的抗噪声 81

4.4　非线性调制（角度调制）的原理 84

1.4.1 角度调制的基本概念 84

4.4.2　窄带调频与宽带调频 85

4.4.3　调频信号的产生与解调 89

4.5　调频系统的抗噪声性能 93

4.6　各种模拟调制系统的比较 97

4.7　频分复用（FDM）技术 98

4.8　小结 100

4.9　思考题 100

4.10　习题 101

第5章　数字基带信号传输 105

5.1　概述 105

5.1.1　问题的描述 105

5.1.2　数字基带信号的码型 107

5.1.3　数字基带信号的功率谱分析 111

5.2　数字基带传输中的码间串扰和 114

噪声 114

5.2.1 误码产生的原因 114

5.2.2　无码间串扰的传输特性 116

5.3　部分响应系统 121

5.3.1　第1类部分响应波形 122

5.3.2　部分响应的一般形式 124

5.4　二进制确知信号的最佳接收 127

5.4.1　问题的描述 127

5.4.2 匹配滤波器与最佳接收机结构的一般形式 128

5.4.3　最佳检测 134

5.4.4　二元确知信号的最佳接收机结构及性能 135

5.4.5　最佳基带传输系统 138

5.5　眼图 141

5.6　均衡技术 143

5.6.1　时域均衡原理 144

5.6.2　均衡效果的衡量 146

5.6.3　均衡器的实现与调整 149

5.7　小结 151

5.8　思考题 152

5.9　习题 152

5.10　仿真实验题 157

第6章　正弦载波数字调制 165

6.1　概述 165

6.2　二进制数字调制原理 166

6.2.1　二进制振幅键控（2ASK） 166

6.2.2　二进制频移键控（2FSK） 168

6.2.3　二进制相移键控（21SK） 170

6.3　二进制数字调制系统的抗噪声 173

性能 173

6.3.1　相干解调系统的抗噪声性能 173

6.3.2　非相干解调系统的抗噪声 176

性能 176

6.3.3　其他解调方法 180

6.4　二进制数字调制系统的性能比较 182

6.4.1　误码率 182

6.4.2　频带宽度 184

6.4.3　对信道特性变化的敏感性 184

6.4.4　设备的复杂程度 185

6.5　多进制数字调制系统 185

6.5.1　多进制数字振幅调制系统 185

6.5.2　多进制数字频率调制系统 188

6.5.3　多进制数字相位调制系统 189

6.5.4　振幅相位联合键控（APK）系统 197

6.6　恒包络调制 201

6.6.1　偏移四相相移键控 201

（OQPSK） 201

6.6.2 π/4四相相对相移键控 203

（π/4DQPSK） 203

6.6.3　最小频移键控（MSK） 205

6.6.4　高斯最小频移键控（GMSK） 207

6.7　小结 209

6.8　思考题 210

6.9　习题 210

6.10　仿真实验题 212

7.1.1　低通抽样定理 218

第7章　模拟信号的数字传输 218

7.1　抽样定理 218

7.1.2　带通抽样定理 221

7.2　脉冲编码调制（PCM） 223

7.2.1　量化 224

7.2.2　编码和译码 233

7.2.3　PCM系统的抗噪声性能 240

7.3 自适应差分脉冲编码调制 241

（ADPCM） 241

7.3.1　DPCM 242

7.3.2 ADPCM 243

7.4　增量调制（△M） 243

7.4.1　简单增量调制 244

7.4.2　增量调制的过载特性与动态编码范围 246

7.4.3　增量调制系统的抗噪声性能 248

7.4.4 PCM与△M系统的比较 249

7.5　时分复用和多路数字电话系统 250

7.5.1 时分多路数字电话通信系统的组成 252

7.5.2　数字电话系统帧结构和传码率 253

7.5.3　数字通信系统高次群 254

7.6　小结 255

7.7　思考题 256

7.8　习题 257

7.9　仿真实验题 258

第8章　差错控制编码 265

8.1　基本概念 265

8.2　纠错编码的基本原理 267

8.3　常用的简单编码 270

8.4　线性分组码 272

8.5　循环码 277

8.5.1　循环码原理 277

8.5.2　循环码的编、解码方法 280

8.5.3　缩短循环码 284

8.5.4　交织技术 284

8.6　卷积码 285

8.6.1　基本概念 285

8.6.2　卷积码的描述 285

8.6.3　卷积码的译码 286

8.7　网格编码调制（TCM） 287

8.8　伪随机序列 289

8.8.1　m序列的产生 289

8.8.2　m序列的性质 291

8.8.3　m序列的应用 293

8.9　小结 295

8.10　思考题 296

8.10　习题 296

第9章　同步原理 298

9.1　载波同步 298

9.1.1　载波同步的方法 298

9.1.2　载波同步系统的性能 304

9.1.3　载波相位误差对解调性能的影响 306

9.2　位同步（符号同步） 307

9.2.1　位同步的方法 307

9.2.2　位同步系统的性能及其相位误差对性能的影响 312

9.3　群同步（帧同步） 315

9.3.1　群同步的方法 315

9.3.2　群同步系统的性能 320

9.4　小结 321

9.5　思考题 322

9.6　习题 322

第10章　通信系统的数字化方法 324

10.1 BPSK载波相位同步系统的数 324

字化 324

10.1.1　为什么需要载波同步 324

10.1.2　载波相位同步的提取办法 326

10.2　差分编码和差分相移键控系统的数字化 329

10.2.1　差分编码 329

10.2.2 差分编码BPSK（DEBPSK） 332

10.2.3　差分相移键控（DPSK） 334

10.3　MPSK的载波相位恢复的数字化 336

10.3.1　QPSK的载波相位恢复 336

10.3.2　8PSK载波相位恢复 337

10.3.3　MPSK载波相位恢复 338

10.4　各种改进型QPSK调制解调器 339

的数字化 339

10.4.1　偏移正交相移键控OQPSK 339

10.4.2　差分正交相移键控DQPSK 341

10.5　小结 344

10.6　仿真实验题 345

附录 351

附录A Q函数及其近似计算 351

附录B　仿真实验中M文件的说明 352

B.1　仿真环境 352

B.2　M文件说明 352

附录C　部分习题参考答案 355

参考文献 360