现代通信原理及应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1通信的概念及系统模型 1

1.1.1通信的概念 1

1.1.2通信系统模型 1

1.1.3模拟通信系统模型和数字通信系统模型 1

1.2通信的发展过程 3

1.3通信系统的分类及通信方式 4

1.3.1通信系统的分类 4

1.3.2通信方式 6

1.4信息及其度量 7

1.5通信系统的主要性能指标 9

习题1 10

第2章 确知信号分析 12

2.1引言 12

2.2信号与系统的基本分析方法 12

2.3能量谱密度和功率谱密度 17

2.3.1信号的能量和功率 17

2.3.2巴塞伐尔（Parseval）定理 18

2.3.3能量谱密度和功率谱密度 18

2.3.4能量信号和功率信号通过线性系统 20

2.4卷积 20

2.4.1卷积的定义 20

2.4.2卷积的性质 21

2.5相关函数 22

2.5.1波形的互相关与自相关 22

2.5.2相关函数与谱密度 24

习题2 25

第3章 随机信号分析 28

3.1引言 28

3.2概率论的基本概念 28

3.3随机过程的基本概念 29

3.3.1随机过程 29

3.3.2随机过程的统计特性 30

3.3.3随机过程的数字特征 31

3.4平稳随机过程 32

3.4.1平稳随机过程的定义 32

3.4.2平稳随机过程的各态历经性 33

3.5平稳随机过程的自相关函数和功率谱密度 33

3.5.1自相关函数的性质 34

3.5.2平稳随机过程的功率谱密度及其与自相关函数的关系 34

3.6高斯过程 36

3.6.1高斯过程的定义 36

3.6.2高斯过程的性质 37

3.6.3高斯白噪声 39

3.7窄带随机过程 40

3.7.1窄带随机过程的概念 40

3.7.2同相分量和正交分量的统计特性 40

3.7.3包络和相位的统计特性 42

3.8正弦波加窄带随机过程 43

3.9随机过程通过线性系统 45

习题3 48

第4章 信道 50

4.1引言 50

4.2信道的定义及其数学模型 50

4.2.1信道的定义 50

4.2.2信道的数学模型 51

4.3恒参信道及其对信号传输的影响 53

4.3.1恒参信道 53

4.3.2恒参信道特性及其对信号传输的影响 59

4.4随参信道及其对信号传输的影响 61

4.4.1随参信道 61

4.4.2随参信道特性及其对信号传输的影响 65

4.4.3随参信道特性的改善——分集接收 68

4.5信道的加性噪声 69

4.6信道的容量 70

4.6.1离散信道的信道容量 71

4.6.2连续信道的信道容量 72

习题4 73

第5章 模拟调制系统 75

5.1引言 75

5.2幅度调制与解调 75

5.2.1标准调幅（AM） 75

5.2.2抑制载波双边带（DSB）调制 76

5.2.3单边带（SSB）调制 77

5.2.4残留边带（VSB）调制 79

5.2.5调幅系统的解调 80

5.3线性调制系统的抗噪声性能 81

5.3.1通信系统抗噪声性能的分析模型 81

5.3.2线性调制系统相干解调器的抗噪声性能 82

5.3.3线性调制系统非相干解调器的抗噪声性能 85

5.4角度调制 87

5.4.1角度调制的基本概念 87

5.4.2窄带调频（NBFM） 89

5.4.3宽带调频（WBFM） 90

5.4.4调频信号的功率分布 91

5.4.5调频信号的产生与解调 92

5.5频率调制系统的抗噪声性能 94

5.5.1 NBFM的抗噪声性能 94

5.5.2 WBFM的抗噪声性能 95

5.6频率调制系统的预加重和去加重 98

5.7调频系统的专用芯片 100

5.7.1低功耗调频调制器芯片 100

5.7.2高增益低功耗解调器芯片 100

5.8各种模拟调制系统的比较 101

习题5 101

第6章 模拟信号数字化 104

6.1引言 104

6.2抽样定理 104

6.2.1低通信号抽样定理 104

6.2.2带通信号抽样定理 106

6.3脉冲振幅调制（PAM） 107

6.3.1自然抽样 108

6.3.2平顶抽样 109

6.4脉冲编码调制（PCM） 110

6.4.1量化 111

6.4.2编码和译码 117

6.4.3 PCM集成编、译码器简介 121

6.4.4 PCM系统的抗噪声性能 122

6.5增量调制（△M）系统 124

6.5.1增量调制的基本原理 124

6.5.2增量调制系统中量化噪声和过载噪声的影响 126

6.5.3增量调制系统中加性高斯白噪声的影响 128

6.5.4 PCM和△M系统的性能比较 129

6.6几种改进型增量调制 130

6.6.1总和增量调制（△∑M） 130

6.6.2数字压扩自适应增量调制 132

6.6.3差分脉冲编码调制（DPCM） 133

6.6.4增量调制解调器芯片 133

6.7语音与图像压缩编码简介 134

6.7.1语音压缩编码简介 134

6.7.2图像压缩编码简介 136

习题6 138

第7章 数字信号的基带传输系统 140

7.1引言 140

7.2数字基带传输的常用码型 140

7.2.1码型设计的原则 141

7.2.2常用码型 141

7.3数字基带信号的频谱分析 146

7.3.1数字基带信号的频谱特性 147

7.3.2常用数字基带信号功率谱密度举例 151

7.4基带传输的码间串扰与无码间串扰的基带传输 152

7.4.1数字基带信号传输系统模型 152

7.4.2基带传输的码间串扰 153

7.4.3无码间串扰的基带传输特性 154

7.4.4无码间串扰的理想低通滤波器 156

7.4.5无码间串扰的滚降系统 157

7.5部分响应技术 158

7.5.1第Ⅰ类部分响应 159

7.5.2差错传播和预编码 159

7.5.3第Ⅳ类部分响应波形 161

7.6无码间串扰的基带传输系统的抗噪声性能 162

7.7眼图 164

7.8均衡 165

7.8.1时域均衡器的基本工作原理 165

7.8.2时域均衡器的输出及抽头系数的计算 167

习题7 170

第8章 数字调制系统 172

8.1引言 172

8.2二进制数字调制原理 172

8.2.1二进制幅移键控（2ASK） 172

8.2.2二进制频移键控（2FSK） 173

8.2.3二进制相移键控（2PSK） 175

8.3二进制数字调制信号的频谱特性 178

8.3.1 ASK信号的功率谱 178

8.3.2 FSK信号的功率谱 178

8.3.3 PSK信号的功率谱 179

8.4二进制数字调制系统的抗噪声性能 180

8.4.1二进制幅移键控系统的抗噪声性能 180

8.4.2二进制频移键控系统的抗噪声性能 182

8.4.3二进制相移键控系统的抗噪声性能 184

8.4.4二进制数字调制系统的性能比较 185

8.5多进制数字调制系统 186

8.5.1 MASK调制原理 186

8.5.2 MFSK调制原理 187

8.5.3 MPSK调制原理 188

8.5.4 M进制数字调制系统的抗噪声性能 191

8.6现代数字调制技术 193

8.6.1正交幅度调制QAM 193

8.6.2偏移四相相移键控OQPSK 195

8.6.3π／4-QPSK 196

8.6.4最小频移键控MSK 197

8.6.5 OFDM调制 200

8.6.6其他恒包络调制 205

习题8 207

第9章 数字信号的最佳接收 209

9.1引言 209

9.2最大输出信噪比准则及其最佳接收机 209

9.3最小均方差准则及其最佳接收机 213

9.4最小差错概率准则及其最佳接收机 214

9.4.1最佳接收准则 214

9.4.2恒参信道确知信号的最佳接收 216

9.5二进制数字调制信号的最佳接收 218

9.5.1 2ASK系统最佳接收机结构 218

9.5.2 2FSK系统最佳接收机结构 219

9.5.3 2PSK系统最佳接收机结构 219

9.6最佳接收机的性能 220

9.6.1最佳接收机的性能及其潜力 220

9.6.2最佳接收机与实际接收机的性能比较 223

习题9 224

第10章 信道复用和多址方式 226

10.1引言 226

10.2频分复用（FDM）及多级调制 226

10.2.1频分多路复用 226

10.2.2多级调制 227

10.3时分复用（TDM） 228

10.4数字复接技术 229

10.4.1数字复接设备的构成 229

10.4.2复接标准 229

10.4.3复接方式 230

10.4.4同步复接 231

10.4.5异步复接 233

10.5码分复用 236

10.5.1概念 236

10.5.2伪随机码 238

10.5.3直接序列（DS）通信系统 240

10.5.4跳频序列（FH）通信系统 240

10.6多址通信方式 241

10.6.1频分多址（FDMA） 242

10.6.2时分多址（TDMA） 242

10.6.3码分多址（CDMA） 243

习题10 244

第11章 同步原理 246

11.1载波同步 246

11.1.1插入导频法 246

11.1.2直接法 247

11.1.3同相正交法（科斯塔斯环） 248

11.1.4载波同步系统的性能 249

11.2位同步 252

11.2.1插入导频法 252

11.2.2自同步法 253

11.2.3位同步系统的性能 256

11.3帧同步 258

11.3.1起止式同步法 258

11.3.2对帧同步系统的要求 258

11.3.3集中插入同步法 259

11.3.4分散插入同步法 263

11.3.5帧同步系统的性能 264

11.4跳频信号的同步 265

11.4.1跳频同步的内容及方法 265

11.4.2跳频系统的等待自同步法 266

11.5网同步 268

11.5.1全网同步系统 269

11.5.2准同步系统 269

习题11 270

第12章 差错控制编码 272

12.1引言 272

12.2纠错编码的原理 273

12.2.1纠错编码的原理 273

12.2.2差错控制编码的基本概念 274

12.3常用的简单编码 276

12.3.1奇偶监督码 276

12.3.2二维奇偶监督码 276

12.3.3恒比码 277

12.3.4正反码 277

12.4线性分组码 278

12.4.1汉明码的编码原理 278

12.4.2汉明码的译码 281

12.5循环码 283

12.5.1循环码的概念 283

12.5.2码多项式及按模运算 283

12.5.3码的生成多项式和生成矩阵 284

12.5.4循环码的编码 286

12.5.5循环码的解码 288

12.5.6实用循环码 289

12.6卷积码 292

12.6.1卷积码的编码原理 292

12.6.2卷积码的图解表示 293

12.6.3卷积码的生成矩阵和监督矩阵 294

12.6.4卷积码译码 298

12.7网格编码调制 302

12.7.1 TCM编码器结构 302

12.7.2归一化欧几里得距离 303

12.7.3信号点集的划分 303

12.7.4 TCM码网格图及卷积码编码器 304

习题12 305

第13章 通信网 308

13.1通信网概述 308

13.1.1通信网的概念及构成要素 308

13.1.2通信网的业务 308

13.1.3通信网的分类 308

13.1.4现代通信网的构成和发展 309

13.2通信网的基本理论 310

13.2.1通信网的拓扑结构 310

13.2.2通信网中的交换 311

13.2.3通信网的约定 312

13.3基本通信网 316

13.3.1电话通信网 316

13.3.2数字数据网 318

13.3.3计算机网络 320

13.3.4综合业务数字网（ISDN） 320

习题13 322

附录A 误差函数、互补误差函数表 323

附录B 英文缩写名词对照表 324

参考文献 326