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第1章　绪论 1

1.1　通信的基本概念 1

1.2　通信系统和通信网 1

1.3　模拟通信系统和数字通信系统 2

1.3.1　模拟通信系统 3

1.3.2　数字通信系统 4

1.3.3　模拟通信和数字通信的比较 5

1.4　信息及其度量 6

1.5　通信系统主要性能指标 7

1.6　常用通信信道及通信频带划分 10

1.6.1　几种常用信道特征 10

1.6.2　通信频段划分 11

1.7　通信技术发展简史 13

思考题 15

习题 15

第2章　确定信号分析 17

2.1 引言 17

2.2　信号与系统的表示法 17

2.2.1　信号的分类 17

2.2.2　系统的描述 18

2.3　信号的频域分析 19

2.3.1　周期信号的傅里叶级数 19

2.3.2　傅里叶变换 20

2.4　能量谱密度与功率谱密度 23

2.4.1　能量谱密度 23

2.4.2　功率谱密度 24

2.5　确定信号的卷积与相关 24

2.5.1　卷积与卷积定理 24

2.5.2　信号的相关 25

2.6　确定信号通过线性系统 28

2.6.1　信号通过线性系统的分析方法 28

2.6.2　信号的无失真传输条件 29

2.6.3　信号带宽与系统的带宽 30

2.6.4　低通滤波器与带通滤波器 32

2.7　希尔伯特变换与解析信号 32

2.7.1　希尔伯特变换 32

2.7.2　解析信号 34

思考题 35

习题 36

第3章　随机信号分析 39

3.1　随机过程的一般描述 39

3.1.1　随机过程的基本概念 39

3.1.2　随机过程的一般描述 40

3.2　随机过程的部分描述——数字特征 40

3.2.1　数学期望 40

3.2.2　方差 41

3.2.3 自协方差函数和自相关函数 41

3.2.4　互协方差和互相关函数 42

3.3　平稳随机过程 42

3.3.1　平稳随机过程定义 42

3.3.2　各态历经性 43

3.3.3　平稳随机过程的相关函数与功率谱密度 44

3.3.4　循环平稳随机过程 48

3.4　高斯随机过程 49

3.4.1　高斯随机变量与高斯随机过程 49

3.4.2　高斯过程的性质 50

3.4.3　与高斯分布有关的重要函数 50

3.5　窄带随机过程 51

3.5.1　窄带随机过程的定义 51

3.5.2　窄带随机过程的表示方式 51

3.5.3　同相分量与正交分量的统计特性 52

3.5.4　包络与相位的统计特性 53

3.5.5　窄带随机过程的功率谱密度 55

3.6　余弦波加窄带平稳高斯过程 56

3.7　随机过程通过系统分析 58

3.7.1　平稳随机过程通过线性系统 58

3.7.2　随机过程通过乘法器 60

3.8　高斯白噪声与限带白噪声 61

3.8.1　高斯白噪声 61

3.8.2　限带白噪声 62

思考题 63

习题 64

第4章　模拟调制系统 67

4.1 引言 67

4.2　调幅与双边带调制 67

4.2.1　调幅波的时域分析 68

4.2.2　调幅波的频谱 69

4.2.3　调幅波的功率分配与效率 70

4.2.4　调幅波的产生与解调 71

4.2.5　双边带调幅 72

4.3　单边带与残留边带调制 76

4.3.1　单边带调幅 76

4.3.2　残留边带调幅 81

4.4　幅度调制系统的抗噪声性能 83

4.4.1　DSB系统的抗噪声性能 84

4.4.2　SSB系统的抗噪声性能 86

4.4.3　AM系统的抗噪声性能 87

4.5　角度调制 90

4.5.1　角度调制的基本概念 90

4.5.2　窄带调频 93

4.5.3　宽带调频 94

4.5.4　调频信号的产生与解调 97

4.6　调频信号的抗噪声性能 99

4.6.1　输入信噪比 100

4.6.2　大信噪比时的解调增益 101

4.6.3　小信噪比时的门限效应 104

4.6.4　采用预加重与去加重改善信噪比 105

4.7　各种模拟调制系统的比较 106

4.8　频分复用及应用实例 107

4.8.1　频分复用 107

4.8.2　应用举例 108

思考题 111

习题 112

第5章　数字基带传输系统 119

5.1 引言 119

5.2　数字基带信号 119

5.2.1　二元码 119

5.2.2　1B2B码 120

5.2.3　AMI码和HDB3码 121

5.2.4　多元码 122

5.3　数字基带信号的功率谱密度 123

5.4　无码间干扰的数字基带系统 127

5.4.1　数字基带传输系统的模型 127

5.4.2　数字基带信号的传输过程 128

5.4.3　无码间干扰的条件 130

5.4.4　无码间干扰的传输特性的设计 132

5.5　部分响应系统 136

5.5.1　第Ⅰ类部分响应系统 136

5.5.2　第Ⅳ类部分响应系统 139

5.5.3　部分响应关系的推广 141

5.6　数字基带传输系统的抗噪声性能 143

5.6.1　数字基带信号的接收 143

5.6.2　高斯白噪声对二电平数字基带传输系统的影响 143

5.6.3　高斯白噪声对多电平数字基带传输系统的影响 146

5.7 眼图 147

5.8　时域均衡 149

5.8.1　时域均衡的基本原理 149

5.8.2　时域均衡器的结构 151

5.9　数字信号的扰乱与解扰 153

5.9.1　m序列的产生和性质 154

5.9.2　扰码和解扰的原理 158

思考题 160

习题 160

第6章　数字调制系统 165

6.1　二进制振幅键控 165

6.1.1　2ASK信号时域与频域分析 165

6.1.2　2ASK信号抗噪声性能分析 168

6.2　二进制频移键控 173

6.2.1　2FSK信号时域与频域分析 173

6.2.2　2FSK系统的抗噪声性能分析 176

6.3　二进制绝对相移键控与相对相移键控 180

6.3.1　2PSK与2DPSK的时域与频域分析 180

6.3.2　2PSK与2DPSK信号的抗噪声性能分析 184

6.4　各种二进制数字调制系统的比较 189

6.4.1　传输带宽和频带利用率 189

6.4.2　误码率 190

6.4.3　对信道特性变化的敏感性 190

6.4.4　设备的复杂程度与成本 191

6.5　多进制数字调制系统 191

6.5.1　多进制幅度调制原理及抗噪声性能 192

6.5.2　多进制频率调制原理及抗噪声性能 193

6.5.3　多进制相位调制原理及抗噪声性能 196

6.6　无码间干扰的数字调制系统 202

6.6.1　数字调制系统无码间干扰条件 202

6.6.2　余弦滚降特性 203

6.7　常用的现代调制技术 204

6.7.1　正交调幅（QAM） 204

6.7.2　最小频移键控（MSK） 209

6.7.3　高斯最小频移键控（GMSK） 213

6.7.4　正交频分复用（OFDM） 216

思考题 222

习题 223

第7章　模拟信号的数字化传输 226

7.1　引言 226

7.2　模拟信号的采样 227

7.2.1　低通信号采样定理 227

7.2.2　带通信号采样定理 231

7.3　脉冲振幅调制（PAM） 234

7.3.1 自然采样 234

7.3.2　平顶采样 236

7.4　模拟信号的量化 238

7.4.1　量化的基本概念 238

7.4.2　均匀量化信噪比 240

7.4.3　非均匀量化 242

7.5 脉冲编码调制（PCM） 246

7.5.1　A律13折线的PCM编码 246

7.5.2　PCM系统的抗噪声性能 252

7.6　差值脉冲编码调制（DPCM） 255

7.6.1 DPCM系统 255

7.6.2　DPCM系统中的量化噪声 257

7.6.3 自适应差值脉冲编码调制 258

7.7　增量调制（DM） 259

7.7.1　增量调制原理 259

7.7.2　线性增量调制 259

7.7.3　增量调制系统的量化噪声 260

7.7.4　DM、DPCM和PCM性能比较 261

7.7.5 自适应增量调制（ADM） 262

7.8　时分复用技术 264

7.8.1　时分复用原理 264

7.8.2　PCM基群帧结构与传输速率 265

7.8.3　准同步数字体系与同步数字体系 267

思考题 268

习题 269

第8章　信道 271

8.1　信道的定义及分类 271

8.2　调制信道与编码信道 272

8.2.1　调制信道模型 272

8.2.2　编码信道模型 273

8.3　恒参信道及其对信号传输的影响 273

8.3.1　恒参信道及其特性 273

8.3.2　恒参信道对信号传输的影响 274

8.4　随参信道及其对信号传输的影响 276

8.4.1　随参信道及其特性 276

8.4.2　随参信道对信号传输的影响 278

8.5　信道噪声 281

8.6　信道容量 283

思考题 286

习题 286

第9章　数字信号的最佳接收 288

9.1　相关接收机 288

9.1.1　数字信号接收的统计判决方法 288

9.1.2　最小差错概率准则 289

9.1.3　二进制确知信号的相关接收机结构 292

9.1.4　二进制确知信号的相关接收机性能 293

9.2　匹配滤波接收机 300

9.2.1　匹配滤波器原理 300

9.2.2　二进制确知信号的匹配滤波接收 303

9.3　最佳基带传输系统 306

思考题 309

习题 309

第10章　差错控制编码 313

10.1　检错和纠错的基本原理 313

10.2　几种常见的简单编码 318

10.3　线性分组码 321

10.3.1　线性分组码的基本概念 321

10.3.2　生成矩阵及其特性 322

10.3.3　监督矩阵及其特性 323

10.3.4　系统码的编码与概率译码 325

10.3.5　汉明码 327

10.3.6　缩短码 328

10.4　循环码 328

10.4.1　循环码的多项式描述 329

10.4.2　循环码的生成矩阵与生成多项式 330

10.4.3　系统循环码编码 332

10.4.4　循环码译码 333

10.4.5　缩短循环码 336

10.4.6　循环冗余校验码 337

10.5 BCH码 338

10.5.1　多项式域 339

10.5.2　BCH码设计原理 341

10.5.3　BCH码的译码 343

10.5.4　RS码 347

10.6　卷积码 348

10.6.1　卷积码编码器 348

10.6.2　卷积码的图形描述 349

10.6.3　卷积码的解析描述 352

10.6.4　卷积码的译码 355

10.6.5　删余卷积码 357

10.7　交织编码 359

10.8　链接码 361

10.9　Turbo码 363

思考题 366

习题 366

第11章　现代通信系统简介 369

11.1 同步数字系列的微波通信系统 369

11.1.1 SDH微波通信系统的组成 369

11.1.2　数字微波通信的主要设备和性能指标 370

11.2　数字卫星通信系统 374

11.2.1　基本概念 374

11.2.2　卫星通信系统的组成 375

11.2.3　VSAT卫星通信系统 379

11.3　数字蜂窝移动通信系统 380

11.3.1　GSM数字蜂窝通信系统的网络结构 380

11.3.2　移动用户的接续过程 381

11.3.3　GSM数字蜂窝通信系统的传输方式 383

11.3.4　GSM系统的主要技术指标 384

11.4　CDMA数字蜂窝移动通信系统 385

11.4.1　CDMA系统原理及特点 385

11.4.2　频率和信道规范 386

11.4.3　CDMA前向链路信道 387

11.4.4　CDMA反向链路信道 388

11.5　第三代移动通信系统 389

11.5.1　IMT-2000的基本要求 390

11.5.2　CDMA2000-1X 390

11.5.3　CDMA2000-1X的网络结构 390

11.5.4　CDMA2000-1X使用的调制／解调技术 391

11.5.5　CDMA2000-1X系统性能 393

思考题 394

附录A 常用三角公式 395

附录B　常用信号的傅里叶变换 396

附录C　Q函数表和误差函数表 397

附录D　贝塞尔函数表Jn(x) 400

附录E　英文缩写词对照表 401

参考文献 407