通信原理基本教程PDF电子书下载

目录 1

第1章　绪论 1

1.1　通信与通信系统 1

1.1.1　通信的基本含义 1

1.1.2　通信系统模型 1

1.1.3　通信系统的分类 3

1.2　信息及其度量 6

1.3　信道 7

1.3.1　信道的分类 7

1.3.2　有线信道和无线信道 7

1.3.3　信道模型 10

1.3.4　恒参信道和变参信道特征 12

1.4　信道容量 17

1.5　通信系统的主要性能指标 20

1.5.1　通信系统的有效性 21

1.5.2　通信系统的可靠性 22

1.6　小结 23

1.7　习题 23

第2章　模拟调制系统 25

2.1　调制的作用与分类 25

2.1.1　调制在通信系统中的作用 25

2.1.2　调制的分类 26

2.2　调幅 27

2.2.1　调幅的波形及频谱 27

2.2.2　调幅波（AM）的产生 29

2.2.3　调幅波（AM）的功率分布和效率 30

2.3　抑制载波双边带调幅（DSB） 31

2.3.1　DSB的波形及其频谱 31

2.4　单边带调幅（SSB） 32

2.3.2　DSB调幅波的产生 32

2.4.1　滤波法产生单边带信号 33

2.4.2　相移法产生单边带信号 34

2.5　残留边带调幅（VSB） 35

2.6　调幅信号的相干解调 37

2.6.1　调幅和双边带信号的解调 37

2.6.2　单边带和残留边带信号的解调 38

2.7　调幅信号的非相干解调 39

2.7.1　调幅（AM）信号的包络检波 39

2.7.2　具有大载波单边带和残留边带信号的非相干解调 40

2.7.3　载波插入法解调抑制载波信号 40

2.8　载波同步 41

2.8.1　直接提取法 41

2.8.2　插入导频法 41

2.8.3　非线性变换——滤波法 42

2.8.4　同相正交环法（科斯塔斯环） 43

2.9　角度调制 44

2.9.1　角度调制的一般概念 44

2.9.2　频率调制（FM） 47

2.9.3　宽带调频波的产生 52

2.9.4　调频信号的解调 54

2.10　小结 57

2.11　习题 58

2.12　附录 60

第3章　模拟信号的编码传输 63

3.1　抽样定理 63

3.1.1　低通信号的抽样定理 63

3.1.2　带通信号的抽样 66

3.1.3　模拟脉冲调制 67

3.2　脉冲编码调制（PCM） 68

3.2.1　脉码调制的基本原理 68

3.2.2　量化 70

3.2.3　压缩与扩张 72

3.2.4　编码 77

3.2.5　逐次比较型编译码原理 78

3.3　增量调制（△M或DM） 81

3.3.1　预测编码的概念 81

3.3.2　增量调制 82

3.3.3　△M与PCM系统的比较 85

3.4　差分脉码调制（DPCM） 86

3.5　自适应差分脉码调制（ADPCM） 87

3.7　习题 89

3.6　小结 89

第4章　数字信号的基带传输 92

4.1 数字基带信号的常用码型 92

4.2　数字基带信号的功率谱分析 98

4.3　无码间串扰的基带传输特性 101

4.4　部分响应系统 106

4.4.1　部分响应波形 106

4.4.2　差错传播 107

4.4.3　部分相应基带传输系统的相关编码和预编码 108

4.5　眼图 110

4.6　均衡 111

4.6.1　时域均衡原理 111

4.6.2　时域均衡器的实现 112

4.7　位同步 114

4.7.1　插入导频法 114

4.7.2　自同步法 115

4.8　小结 116

4.9　习题 117

第5章　数字信号的载波传输 121

5.1 二进制数字振幅键控（2ASK） 121

5.1.1　2ASK信号的产生 121

5.1.2　2ASK信号的频谱特性 122

5.1.3　2ASK信号的解调 123

5.2　二进制频移键控（2FSK） 124

5.2.1　2FSK信号的产生 124

5.2.2　2FSK信号的频谱特性 125

5.2.3　2FSK信号的解调 126

5.3　二进制相移键控 128

5.3.1　二进制相移键控（2PSK或BPSK） 128

5.3.2　二进制差分相移键控（2DPSK） 129

5.3.3　2PSK及2DPSK信号的频谱特性 131

5.4　多进制数字调制系统 132

5.4.1　MASK系统 132

5.4.2　MFSK系统 134

5.4.3　MPSK/MDPSK系统 136

5.4.4　MQAM系统 141

5.4.5　CAP调制系统 142

5.5　恒包络调制系统 144

5.5.1　交错正交相移键控（OQPSK） 145

5.5.2　π／4差分正交相移键控（π／4DQPSK） 146

5.5.3　最小频移键控（MSK） 148

5.5.4　高斯最小频移键控（GMSK） 150

5.6　正交频分复用（OFDM） 151

5.7.1　直接序列扩频（DS） 154

5.7　扩频调制 154

5.7.2　跳频（FH） 156

5.8　小结 157

5.9　习题 158

5.10　附录 159

第6章　随机信号与噪声分析 161

6.1　概率与随机变量 161

6.1.1　概率 161

6.1.2　随机变量 162

6.1.3　通信系统中常见的概率分布 163

6.2　随机过程 165

6.2.1　随机过程的概念 165

6.2.2　随机过程的分布函数和概率密度 165

6.2.4　随机过程的数字特征 166

6.2.3　平稳随机过程 166

6.2.5　平稳随机过程的遍历性（ergodicity） 168

6.2.6　平稳随机过程的功率谱密度和自相关函数 169

6.3　通信系统中的噪声 171

6.3.1　噪声及其分类 171

6.3.2　白噪声 172

6.4　窄带噪声 173

6.5　正弦波加窄带高斯噪声 174

6.6　噪声通过乘法器的响应 177

6.7　小结 178

6.8　习题 178

6.9　附录 180

7.1　调幅系统的抗噪声性能 183

7.1.1　相干解调的抗噪声性能 183

第7章　通信系统的抗噪声性能 183

7.1.2　AM系统包络检波的抗噪声性能 186

7.2　调频系统的抗噪声性能 189

7.2.1　宽带调频系统的抗噪声性能 189

7.2.2　调频（FM）的门限效应 193

7.2.3　环路解调器 194

7.2.4　调频中的预加重和去加重 195

7.3　二进制PCM系统的抗噪声性能 197

7.4　无码间串扰基带传输系统的抗噪声性能 198

7.5　二进制数字调制系统的抗噪声性能 201

7.5.1　二进制振幅键控（2ASK）系统 201

7.5.2　二进制频移键控（2FSK）系统 203

7.5.3　二进制相移键控（2PSK）和差分相移键控（2DPSK） 205

7.5.4　二进制频带传输系统的简单比较 206

7.6　多进制数字调制系统的抗噪声性能 208

7.7　数字信号的最佳接收 209

7.7.1　最佳接收的一般概念和最佳接收准则 209

7.7.2　匹配滤波器与相关器 211

7.8　二进制最佳接收的误码性能 215

7.8.1　二进制最佳接收的误码性能分析 215

7.8.2　二进制确知信号最佳接收的误码性能 217

7.9　最佳基带传输系统 220

7.10　小结 221

7.11　习题 223

7.12　附录 225

第8章　多路复用和多址技术 227

8.1 多路复用和多址技术的基本概念 227

8.2　频分多路复用 228

8.2.1　频分多路复用系统基本原理 228

8.2.2　光纤通信系统中的波分复用 230

8.3　时分复用 231

8.3.1　时分复用基本原理 231

8.3.2　准同步数字系列（PDH） 233

8.3.3　PCM基群帧结构 234

8.3.4　帧同步 235

8.3.5 同步数字系列（SDH） 236

8.3.6　异步转移模式（ATM）的概念 239

8.4　码分复用和空分复用 239

8.5　卫星通信中的多址技术 240

8.5.1　频分多址（FDMA）方式 241

8.5.2　时分多址（TDMA）方式 242

8.5.3　码分多址（CDMA）方式 243

8.5.4　ALOHA方式 244

8.6　蜂窝移动通信中的多址技术 246

8.7　光纤接入网中的多址技术和双向传输技术 247

8.8　局域网中的多址技术 251

8.8.1　载波侦听多路访问（CSMA）方法 251

8.8.2　带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）方法 251

8.8.3　令牌环（Token Ring）介质访问方式 252

8.9　小结 253

8.10　习题 253

第9章　信道编码 255

9.1　差错控制的基本概念 255

9.1.1　差错控制方式 255

9.1.2　差错控制编码的分类 256

9.1.3　码长、码重、码距、码率和编码增益 257

9.1.4　检／纠错能力与最小码距的关系 258

9.2　常用检错码 258

9.3.1　基本概念 259

9.3　线性分组码 259

9.3.2　监督矩阵H 261

9.3.3　生成矩阵G 262

9.3.4　伴随式 262

9.3.5　汉明码 264

9.4　循环码 265

9.4.1　生成多项式 265

9.4.2　生成矩阵 267

9.4.3　监督多项式与监督矩阵 268

9.4.4　伴随式的计算 268

9.4.5　系统循环码的编译码方法 268

9.4.6　截短循环码 271

9.4.7　CRC码 273

9.4.8　BCH码 273

9.5　卷积码 275

9.4.9　RS码 275

9.5.1　卷积码的编码 276

9.5.2　卷积码的表示方法 277

9.5.3　卷积码的译码 279

9.6　交织码与级联码 279

9.6.1　交织码 279

9.6.2　级联码 282

9.7　Turbo码 282

9.8　网格编码调制（TCM） 284

9.9　小结 287

9.10　习题 288

部分习题参考答案 291

参考文献 299