现代通信原理PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1 现代通信与信息社会 1

1.2 通信系统的组成 2

1.3 通信系统的分类 4

1.4 通信技术发展概况 6

1.4.1 通信发展简史 6

1.4.2 主要传输手段的发展现状和趋势 7

1.5 通信系统的性能度量 9

第二章 信息论初步 11

2.1 信息的度量 11

2.1.1 消息的统计特性 11

2.1.2 离散信源的信息量 12

2.1.3 离散信源的平均信息量 14

2.1.4 连续信源的信息度量 17

2.2 信道容量和香农公式 20

2.2.1 有扰离散信道的信息传输 20

2.2.2 有扰连续信道的信息传输 22

参考资料 24

习题 25

第三章 模拟线性调制 27

3.1 双边带调幅 27

3.1.1 常规双边带调幅(AM) 27

3.1.2 抑制载波双边带调幅(DSB-SC) 31

3.1.3 常规双边带调幅和抑制载波双边带调幅的调制与解调 32

3.2 单边带调制(SSB) 34

3.2.1 单边带信号的频域表达及滤波法形成 34

3.2.2 单边带信号的时域表达及相移法形成 36

3.2.3 单边带信号的维弗法形成 40

3.2.4 单边带信号的解调 43

3.3 残留边带调制(VSB) 43

3.3.1 残留边带信号的产生 43

3.3.2 残留边带信号的解调 44

3.4 线性调制的一般模型 45

3.4.1 线性调制信号产生的一般模型 45

3.4.2 相干解调的一般模型 47

3.4.3 插入载波包络检波 48

3.5 线性调制系统的抗噪声性能 49

3.5.1 通信系统抗噪声性能的分析模型 49

3.5.2 线性调制相干解调的抗噪声性能 50

3.5.3 常规调幅包络检波的抗噪声性能 53

3.6 频分多路复用及线性调制应用举例 58

3.6.1 频分多路复用原理 58

3.6.2 载波电话系统 59

3.6.3 广播电视 59

3.6.4 立体声广播 61

参考资料 64

习题 64

第四章 模拟角调制 67

4.1 角调制基本概念 67

4.2 窄带角调制 69

4.2.1 窄带调频 69

4.2.2 窄带调相 70

4.3 正弦信号调制时的宽带调频 71

4.3.1 单频调制时宽带调频信号的频域表达 71

4.3.2 单频调制时的频带宽度 74

4.3.3 单频调制时的功率分配 75

4.3.4 双频及多频调制 75

4.4 任意信号调制时调频信号的频谱 77

4.4.1 周期性信号调频 77

4.4.2 随机信号调频 79

4.4.3 任意限带信号调制时的频带宽度 80

4.5 宽带调相 81

4.5.1 单频宽带调相 81

4.5.2 任意信号的宽带调相 82

4.6 调频信号的产生与调解 82

4.6.1 调频信号的产生 82

4.6.2 调频信号的解调 83

4.7 调频系统的抗噪声性能 85

4.7.1 非相干解调的抗噪声性能 85

4.7.2 门限效应 90

4.7.3 相干解调的抗噪声性能 91

4.8 采用预加重/去加重改善信噪比 93

4.9 改善门限效应的解调方法 95

4.9.1 反馈解调器 95

4.9.2 锁相环解调器 97

4.10 调频应用举例 98

4.10.1 调频广播 99

4.10.2 广播电视伴音 99

4.10.3 卫星广播电视 99

4.10.4 通信卫星中的频分多址 100

参考资料 101

习题 101

第五章 脉冲编码调制 105

5.1 脉冲编码调制(PCM)基本原理 105

5.2 低通与带通抽样定理 106

5.2.1 低通抽样定理 106

5.2.2 内插公式 107

5.2.3 带通抽样定理 108

5.3 实际抽样 110

5.3.1 自然抽样 110

5.3.2 平顶抽样 110

5.4 标量量化与矢量量化 112

5.4.1 标量量化 112

5.4.2 矢量量化 114

5.5 最佳量化器 115

5.6 均匀量化 118

5.7 最佳非均匀量化 121

5.8 对数量化及其折线近似 124

5.8.1 理想对数量化 124

5.8.2 A律对数压缩特性 124

5.8.3 μ律对数压缩特性 126

5.8.4 对数压缩特性的折线近似 126

5.9 PCM编码原理 129

5.9.1 折叠二进制码(FBC) 130

5.9.2 信道误码对信噪比的影响 130

5.9.3 CCITT标准的PCM编码规则 131

5.10 对数PCM与线性PCM码之间的变换 133

5.11 单片PCM编解码器 135

参考资料 137

习题 137

第六章 自适应差分脉码调制 140

6.1 概述 140

6.2 DPCM的基本原理 141

6.3 自适应预测 145

6.4 自适应量化 145

6.5 32kb/sADPCM编解码系统 147

参考资料 152

习题 152

第七章 增量调制 154

7.1 简单增量调制原理 154

7.2 数字压扩自适应增量调制 157

7.3 增量总和调制 159

7.4 信道误码对增量调制的影响 161

7.5 集成化数字压扩增量调制器 163

7.5.1 增量调制集成电路的工作原理 163

7.5.2 单积分增量调制电路 166

参考资料 169

习题 170

第八章 时分复用 172

8.1 时分复用TDM原理 172

8.2 PCM基群帧结构 174

8.3 增量调制复用终端的帧结构 175

8.4 60路PCM-ADPCM变换编码终端的帧结构 176

8.5 数字复接终端 177

8.5.1 数字复接原理 178

8.5.2 正码速调整复接器 178

8.6 帧同步 181

8.6.1 逐码移位同步法 182

8.6.2 捕捉态的工作逻辑 183

8.6.3 置位同步法 184

8.6.4 帧同步系统分析 187

参考资料 190

习题 190

第九章 数字信号的基带传输 191

9.1 数字基带信号的码型 191

9.1.1 数字基带信号的码型设计原则 191

9.1.2 二元码 193

9.1.3 三元码 198

9.1.4 多元码 206

9.2 数字基带信号的功率谱计算 207

9.2.1 相同波形随机序列的功率谱 207

9.2.2 一般情况下的随机序列功率谱 210

9.3 波形传输的无失真条件 213

9.3.1 奈奎斯特第一准则：抽样值无失真 215

9.3.2 奈奎斯特第二准则：转换点无失真 219

9.3.3 奈奎斯特第三准则：脉冲波形面积保持不变 221

9.4 部分响应基带传输系统 222

9.4.1 部分响应波形 222

9.4.2 部分响应基带传输系统的相关编码与预编码 224

9.5 数字信号基带传输的差错率 228

9.5.1 二元码的误比特率 228

9.5.2 三元码和多元码的差错率 231

9.5.3 部分响应基带信号的差错率 233

9.6 扰码和解扰 234

9.6.1 m序列的产生和性质 234

9.6.2 扰码和解扰原理 239

9.7 眼图 241

9.8 均衡 243

9.8.1 时域均衡原理 243

9.8.2 均衡算法及实现 245

参考资料 248

习题 249

第十章 数字信号的载波传输 252

10.1 二进制数字调制 252

10.1.1 二进制幅度键控(2ASK) 252

10.1.2 二进制频移键控(2FSK) 254

10.1.3 二进制相移键控(2PSK或BPSK) 257

10.1.4 二进制差分相移键控(2DPSK) 260

10.2 数字信号的最佳接收 262

10.2.1 匹配滤波器 262

10.2.2 数字信号接收的统计模型 265

10.2.3 最小错误概率最佳接收机 267

10.3 二进制数字调制的误比特率 271

10.3.1 二进制最佳接收机的误比特率 271

10.3.2 二进制调制非相干解调时的误比特率 276

10.3.3 信噪比、Eb/no和带宽 280

10.4 多进制数字调制 281

10.4.1 多进制幅度键控(MASK) 281

10.4.2 多进制相移键控(MPSK) 283

10.4.3 多进制频移键控(MFSK) 292

10.4.4 幅度与相位相结合的多进制调制(MQAM，MQPR) 295

10.5 恒包络调制 299

10.5.1 偏移四相相移键控(OQPSK) 300

10.5.2 最小频移键控(MSK) 301

10.5.3 其它恒包络调制 306

10.6 各种数字调制的比较 309

10.7 带通传输系统的复函数表示和计算机模拟 313

10.7.1 带通信号的复函数表示 313

10.7.2 带通传输系统的复函数表示 314

10.7.3 带通传输系统的计算机模拟 316

参考资料 317

习题 317

第十一章 差错控制编码和线性分组码 322

11.1 差错控制编码的基本概念 322

11.1.1 差错控制方式 322

11.1.2 差错控制编码分类 324

11.1.3 有扰离散信道的编码定理 325

11.1.4 检错和纠错的基本原理 325

11.1.5 几种实用的简单检错码 327

11.2 线性分组码 331

11.2.1 基本概念 331

11.2.2 监督矩阵 332

11.2.3 生成矩阵 333

11.2.4 校正子 334

11.2.5 汉明码 334

11.2.6 线性码的最小码距界限 337

11.3 循环码 339

11.3.1 循环码的特点 339

11.3.2 生成多项式 340

11.3.3 循环码的生成矩阵和监督矩阵 341

11.3.4 循环码的编码器 344

11.3.5 循环码的译码器 348

11.4 BCH码 351

11.4.1 本原循环码 351

11.4.2 BCH码的生成多项式 354

11.4.3 BCH码的译码 356

11.5 纠正和检测突发错误的分组码 359

11.5.1 交织码 359

11.5.2 Fire码 361

11.5.3 捕错译码 362

11.5.4 RS码 364

11.5.5 CRC码 365

11.6 纠错码的误码性能 366

参考资料 368

习题 369

第十二章 卷积码 371

12.1 卷积码的结构和描述 371

12.1.1 卷积码的图解表示 372

12.1.2 卷积码的解析表示 374

12.2 卷积码的距离特性 379

12.3 卷积码的维特比译码 382

12.3.1 卷积码的最大似然译码 382

12.3.2 维特比译码 383

12.3.3 维特比译码性能的联合界和最佳码 389

12.3.4 维特比译码器的实现 391

12.4 序贯译码(序列译码) 393

12.4.1 序贯译码的基本原理 393

12.4.2 费诺算法 395

12.4.3 堆栈算法 395

12.5 门限译码 397

12.5.1 门限译码的基本原理 397

12.5.2 试探码 399

12.5.3 自正交码 401

12.6 卷积码的应用 403

12.7 网格编码调制 407

12.7.1 TCM的集分割原理 408

12.7.2 TCM码网格图的构造原则 410

12.7.3 TCM码的卷积码表示 412

12.7.4 网格编码8PSK系统的渐近误码性能 416

参考资料 418

习题 418

附录一 常用三角公式 421

附录二 Q函数和误差函数 422

附录三 第一类贝塞尔函数 425

附录四 傅氏变换 427