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第1章　概论 1

1.1　通信技术的发展 1

前言 1

1.2　通信技术应用 2

1.3　计算机系统的发展 3

1.4　计算机与通信的结合 3

1.5　计算机网络系统的发展 4

1.5.1　计算机通信网络的形成 5

1.5.2　计算机通信网络技术的发展 5

1.6　计算机网络的体系结构 8

1.6.1 计算机网络的构成 8

1.6.2　计算机系统网络的拓扑结构与特点 9

1.7　计算机网络的分类 11

1.6.3　计算机网络的功能 11

1.8　数字通信技术的发展 12

思考题 13

第2章　信道与数字通信 15

2.1　数字通信的基本概念 15

2.2　信道与数据通信 16

2.2.1　信息与信号 16

2.2.2　信道的基本概念 16

2.2.3　信号的传输形式 16

2.2.4　基带方式 17

2.2.5　频带方式 17

2.3　信道的分类与功能 18

2.3.1　信道的分类 18

2.2.6　宽带方式 18

2.3.2　信道容量 20

2.3.3　带宽限制 21

2.3.4　数字信号的带宽 22

2.3.5　基带系统 24

2.4　码元与码字 24

2.5　数据通信系统的主要技术指标 25

2.6　模拟信号与数字信号传输 26

2.7　数字信号传输系统 30

2.7.1　数据传输方式 30

2.7.2　串行信号通信 31

2.7.3　20mA电流传输环路 32

2.7.4　RS-422A/V.11 32

2.8　基带数字信号的编码方法 33

2.9　关于信道共享 37

2.9.1　共享点到点信道 37

2.9.2　按需分配信道 39

2.9.3　按排队方式分配信道 40

2.10　共享用点到点链路构成的网络 40

2.11　数据交换技术 42

2.12　共享广播信道 44

2.13　差错控制机制 45

思考题 45

第3章　从模拟信号到数字信号 46

3.1 信号采样 46

3.2　信号的混掺现象 47

3.4　采样电平的量化 48

3.3　模拟脉冲调制方式 48

3.4.1　非均匀量化 49

3.4.2　压扩特性 49

3.5　PCM通信方式与AD-DA变换 50

3.5.1　PCM通信方式 50

3.5.2　PCM波形的类型 50

3.5.3　PCM码字的长度 52

3.5.4　M进制脉冲调制波形 53

3.5.5　相关编码 54

3.5.6　双二进制信号 54

3.5.7　双二进制解码 55

3.5.8　预编码 56

3.6　波形编码 56

3.6.1 正交编码 57

3.6.2　双正交码 58

3.6.3　超正交（单纯）码 59

3.6.4　波形编码系统举例 59

3.7　生成矩阵 60

3.7.1　系统线性分组码 62

3.7.2　监督矩阵 62

3.7.3　伴随式检验 63

3.7.4　陪集的伴随式 64

3.7.5　纠错译码 64

3.7.6　译码器的实现 65

3.7.7　循环码 66

3.7.8　循环码的代数结构 66

3.7.9　二进制循环码的特性 67

3.7.10　系统形式的编码 68

3.8　双二进制码等效传递函数 69

3.8.1　二进制信号与双二进制信号的比较 70

3.8.2　多二进制信号 70

3.9　AD-DA转换器 70

3.10　DPCM数字化方式 72

3.11　三角形调制方式 72

思考题 73

第4章　信号的载波与传输 74

4.1　信号的调制与载波技术 74

4.2　单边带调制方式与残留边带调制方式 75

4.3　信号的调制与解调 76

4.4.1 信号解调与检测概述 78

4.4　信号的解调与检测 78

4.4.2　差错概率 80

4.5　匹配滤波器 81

4.5.1　采样匹配滤波器 82

4.5.2　匹配滤波器的相关实现 84

4.5.3　卷积与相关的比较 84

4.6　最佳差错性能 85

4.6.1　单极性信号 87

4.6.2　双极性信号 88

4.7　滤波器 88

4.7.1　余弦滤波器 88

4.7.2　均衡与信道特性 91

4.7.3　均衡滤波器的类型 92

4.7.4　预置式均衡与自适应均衡 96

4.8　超外差式AM接收信号机 98

4.9　频分多址方式 98

思考题 99

第5章　信号的调制与解调 100

5.1　数字带通调制技术 100

5.2　数字信号调制方式 101

5.3　信号的调制与载波 101

5.3.1　正弦信号的相量表示 101

5.3.2　波形振幅系数 102

5.3.3　相移键控 103

5.3.4　频移键控 103

5.3.6　振幅相位联合键控 104

5.3.5　幅移键控 104

5.3.7　角度调制方式 105

5.3.8　高效带宽调制 106

5.4　网格编码调制 109

5.4.1　高维网络信号星座图 109

5.4.2　高维数的信号星座图 110

5.5 网格编码 111

5.5.1　平行路径与状态网格的编码增益 111

5.5.2　8状态的网格图 112

5.5.3　QAM网格编码 112

5.6　TCM编码 113

5.6.1 Ungerboeck分割 113

5.6.2　波形到网格转换的映射 113

5.7.1　带宽——功率权衡 114

5.7　带宽受限信道的调制与编码 114

5.7.2　电话调制解调器 115

5.8　多维网格编码调制 116

5.9　FM波的频谱特性 117

5.10　相关接收器 120

5.10.1　二进制的鉴别门限值 121

5.10.2　多相相移键控的相干检测 122

5.10.3　差分PSK的检测 123

5.10.4　FSK的非相干检测 124

5.10.5　最小频率间隔和带宽 125

5.10.6　对偶关系 126

5.10.7　复包络 127

5.11　调制器的正交实现 128

5.11.1　D8PSK调制 129

5.11.2　QPSK调制器 130

5.11.3　D8PSK解调 130

5.12　AM波、FM波的各种特征 131

5.13　信号的多重化 133

思考题 135

第6章　通信信道与传送特性 136

6.1 有线系统的信号传输特性 136

6.1.1　金属电缆的构造及传送特性 137

6.1.2　光纤的传输特性 138

6.1.3　决定光纤传送频带的要素 140

6.2　无线系统的信号传输特性 142

6.2.1　天线的发射特性 142

6.2.2　发射与接收天线 143

6.2.3 自由空间的信号传播特性 146

6.2.4　折射现象与特性 147

6.2.5　利用电离层反射传播 148

6.3　通信的物理信道 149

6.3.1 通信系统频谱分配 149

6.3.2　物理信道 150

6.3.3　信道传输功能 150

6.3.4　前向信道功能 152

6.4　功率控制 153

6.5　IS-95切换技术 154

6.6　cdma2000系统特征 156

6.6.1　信道功能与协议栈 157

6.6.2　物理信道 158

6.6.3　前向信道传输功能 159

6.6.4　反向信道传输功能 160

6.7　cdma2000系统特点 161

思考题 162

第7章　通信信道与多址复用技术 163

7.1　信道资源的分配 163

7.2　频分复用与频分多址方式 164

7.2.1　卫星系统的频分多址方式 165

7.2.2　时分复用与时分多址 165

7.2.3　固定分配TDM/'T'DMA 166

7.2.4　通信资源信道化 166

7.2.5　FDMA和TDMA的性能 166

7.2.6　码分多址 167

7.3　空间分割和极化分割多址技术 168

7.3.2　多址接入信息流 169

7.3.1　多址通信系统及其结构 169

7.3.3　按需分配多址接入 170

7.4　扩频技术 170

7.4.1　Walsh码 170

7.4.2　直接扩频CDMA原理 171

7.4.3　扩频系统的优点 172

7.5　扩频技术 173

7.5.1 多址接入 174

7.5.2　扩频技术的种类 174

7.5.3　直接序列扩频抗干扰特性 174

7.5.4　传输与存储基准 175

7.5.5　直接序列扩频系统 175

7.5.6　扩频系统增益和性能 176

7.6　跳频系统 178

7.6.1　分集跳频 179

7.6.2　快跳频与慢跳频 179

7.7　FFH/MFSK解调器 180

7.7.1　相关器结构 180

7.7.2　串行搜索 181

7.7.3　序贯估计 182

7.7.4　跟踪 183

7.8　码分多址 184

7.9　FCC-15扩频系统规范 185

7.10　直接序列扩频与跳频扩频 186

7.11　IS-95 CDMA数字蜂窝系统 187

7.11.1　前向信道 188

7.11.3　功率控制 189

7.11.2　反向信道 189

7.12　发射机功能 190

7.12.1　语音编码 191

7.12.2　信道编码 192

7.12.3　UMTS的信道编码器 193

7.12.4　交织器 194

7.12.5　调制 194

7.12.6　相位调制信号的解调 195

7.13　接收机 195

7.13.1　接收机结构 195

7.13.2　硬和软鉴别 196

7.13.3　CDMA中的多径分集 196

7.15　Rake接收机 197

7.14　多用户检测 197

思考题 199

第8章　移动通信与计算机系统网络 200

8.1　移动通信系统的概况 200

8.1.1　移动通信的特点与传输特性 201

8.1.2　蜂窝方式的特征及优点 205

8.1.3　无线频道的分配 205

8.2　信号通信的多重化方式 206

8.3　CDMA蜂窝网的关键技术 208

8.3.1　功率控制 208

8.3.2　信道衰落与分集接收 209

8.3.3　CDMA与FDMA、TDMA蜂窝通信系统容量的对比 213

8.4.1　IS-95标准 215

8.4　窄带CDMA通信系统 215

8.4.3　窄带CDMA系统系列标准 216

8.4.2　MTSO功能 216

8.4.4　无线信道 218

8.4.5　CDMA信道的结构分层 219

8.4.6　网络结构 220

8.4.7　窄带CDMA可提供的业务 222

8.4.8　窄带CDMA移动业务网编号 223

8.4.9　路由及接续 225

8.5　IS-95 CDMA逻辑信道 225

8.6.1 移动台 227

8.6.2　移动台的CDMA工作模式 227

8.6　IS-95 CDMA呼叫处理 227

8.6.3　移动台呼叫处理 228

8.6.4　系统接入状态 230

8.6.5 务信道控制状态 231

8.6.6　基站设备 231

8.6.7　基站呼叫处理 233

8.7　IS-95 CDMA中信令的应用 233

8.7.1 接口 233

8.7.2　空中接口（Um） 234

8.7.3 A接口 235

8.7.4　Abis接口 235

8.7.5　移动交换中心（MSC）　 236

8.8　传呼机及网络其结构 236

思考题 238

8.9　移动通信的发展 238

第9章　GSM通信网络系统与优化 239

9.1　GSM发展历史和技术规范 239

9.1.1　GSM系统技术规范 239

9.1.2　GSM系统结构 240

9.1.3　交换网络子系统 240

9.1.4　无线基站子系统 242

9.1.5 移动台 242

9.1.6　操作维护子系统 242

9.2　GSM网络区域组成 243

9.2.1　GSM网络编号计划 243

9.2.2　GSM系统中各种号码的应用 246

9.3.2　GSM频率资源 247

9.3　无线电波传播 247

9.3.1 陆地移动通信环境的特点 247

9.3.3　频率分配 248

9.3.4　蜂窝技术 248

9.3.5　频率再利用 248

9.3.6　TDMA空中接口技术 248

9.3.7　多址方式 249

9.3.8　TDMA 帧结构 250

9.3.9　突发脉冲 252

9.4　信道分类 252

9.4.1　话音信道 253

9.4.2　控制信道 253

9.4.4　逻辑信道到物理信道的映射 255

9.4.3　信号处理过程 255

9.5　GSM空中控制技术 256

9.5.1　分集 256

9.5.2　时间色散 257

9.5.3　时间提前量 257

9.5.4　跳频技术 257

9.5.5　功率控制 259

9.6　GSM的信令与协议 260

9.6.1　GSM网络接口与协议 260

9.6.2　GSM分层结构与协议 262

9.6.3　GSM信令系统的特点 263

9.6.4　Um空中接口 264

9.6.5　GSM网络中的其他接口 270

9.7　GSM系统网络优化 272

9.7.1　网络优化目标 273

9.7.2　网络优化分类 273

9.7.3 网络优化的主要内容 274

9.7.4　数据采集 275

9.7.5　数据分析 276

9.7.6　优化方案制定 277

9.7.7　网络优化方法 278

9.8　双频网络优化 280

9.8.1 DCS1800MHz频段的特点 281

9.8.2　双频网络结构 281

9.8.3　小区的切换优先级 282

9.8.4　小区参数优化 282

思考题 283

10.2　卫星通信系统的组成 284

10.2.1　卫星轨道 284

第10章　卫星通信 284

10.1　卫星通信的发展 284

10.2.2　静止轨道与低轨道卫星 285

10.2.3　通信卫星 285

10.2.4　系统的组成 286

10.2.5　卫星通信网的特性 288

10.2.6 “点－多点”网络 288

10.2.7 “点－点”网络 289

10.3 多址技术 291

10.3.1　频分多址技术 291

10.3.2　时分多址技术 292

10.4　星载和地面站设备 295

10.4.1　高功率放大器 295

10.4.3　星载转发器 296

10.4.2　低噪声放大器 296

10.4.4　数字处理转发器 297

10.5　通信地面站设备 300

10.5.1 射频部分 301

10.5.2　中频与基带处理部分 302

10.5.3　地面接口与陆地链路 303

10.5.4　其他类型的地球站 305

10.5.5　TV上行站和广播中心 306

10.5.6　TV单收站 307

10.5.7　MSS移动终端和信关站 308

10.6　VSAT网络结构和地面设备 309

10.6.1 VSAT网络结构 309

10.6.2　VSAT系统的主站和小站设备 310

10.6.3　VSAT数据网 311

10.6.4　VSAT电话网 313

10.7　卫星移动通信系统 313

10.7.1　非静止轨道卫星系统 313

10.7.2　中轨区域星座 314

10.7.3　星际链路 314

10.7.4　频率计划 315

10.7.5　实际系统简介 316

10.8 卫星系统中TCP/IP技术与协议 321

10.8.1　与星座有关的路由问题 321

10.8.2　卫星移动组播管理 322

10.8.3　适合多媒体传播的卫星数据链路层技术 322

10.8.4　卫星链路Web新技术 323

10.8.5　IP卫星通信技术 323

10.8.6　宽带卫星通信平台 327

10.8.7　DIRECWAY的技术指标 328

10.9　地球站标准 331

10.10　广播通信卫星系统 332

10.10.1　天丛（Skyplex）网络系统 333

10.10.2　网络控制与管理 335

10.10.3　跟踪和数据中继卫星系统 335

10.10.4　系统网络组成 337

10.10.5　TDRSS卫星 338

10.11 未来的伽利略系统 339

第11章　GPS定位与卫星导航系统 340

11.1 卫星定位与导航技术 340

11.1.1　GPS卫星通信与导航系统 340

11.1.4　全球导航卫星系统 341

11.1.2　精密定位 341

11.1.3　标准定位服务 341

11.1.5　地面支持 342

11.1.6　GPS与导航技术应用 344

11.1.7　卫星GPS的特性与构成 345

11.2　GPS的组成 346

11.2.1　GPS卫星星座的构成 346

11.2.2　地面监控部分 347

11.2.3　用户设备部分 347

11.2.4　GPS的应用 348

11.2.5　我国GPS定位技术的应用和发展概况 348

11.3 卫星导航与GPS定位原理 348

11.3.1　利用测量信号的传送时间计算测距的原理 348

11.3.2　GPS定位坐标系 349

11.3.3　GPS绝对定位原理 354

11.3.4　动态绝对定位原理 354

11.3.5　静态绝对定位原理 356

11.3.6　观测卫星的分布与GPS授时 357

11.3.7　GPS测时 358

11.3.8　GPS相对定位原理 360

11.3.9　静态相对定位的观测方程及其解算 361

11.3.10　差分GPS测量原理 363

11.3.11 广域差分GPS 366

11.3.12　整周未知数的确定方法 368

11.4　求解运动体的速度 370

11.5　用卡尔曼滤波法确定用户位置和速度 372

11.7　GPS卫星系统的操作控制 373

11.6　卫星运动的瞬时速度计算 373

11.8　导航载荷 376

11.8.1　Block IIA——升级卫星 376

11.8.2　Block IIR——补充卫星 376

11.9　GPS卫星信号的特性 376

11.9.1　频率和调制格式 377

11.9.2　GPS导航电文 378

11.9.3　卫星信号的载波与解调 381

11.9.4　GPS卫星信号的解调 381

11.10　卫星信号的截获与跟踪 383

11.10.1　GPS信号的截获与跟踪 383

11.10.2　GPS接收机的码和载波跟踪 383

11.10.3　基带信号处理 384

11.10.5　锁相环 385

11.10.4　载波跟踪环 385

11.10.6　锁频环 386

11.10.7　码跟踪环 386

11.10.8　信号截获 386

11.11　GPS导航系统 386

11.12　系统状态 387

11.13　GPS导航技术应用 393

第12章　公共通信网络的构成——传输与交换 394

12.1　通信网络的构成 394

12.2　回路交换与分组交换 395

12.3　计算机通信与多媒体通信——ISDN与网络 399

12.4　LAN 402

12.5　ATM方式与超高速通信因特网——21世纪的方式 403

思考题 406