“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材 通信原理 第2版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 通信的基本概念 1

1.3 通信系统的组成 2

1.3.1 通信系统的一般组成 2

1.3.2 模拟通信系统的组成 2

1.3.3 数字通信系统的组成 3

1.3.4 数字通信的主要特点 5

1.4 通信系统的分类与通信方式 6

1.4.1 通信系统的分类 6

1.4.2 通信方式 8

1.5 通信系统的主要性能指标 9

1.5.1 一般通信系统的性能指标 9

1.5.2 信息及其度量 10

1.5.3 有效性指标的具体描述 12

1.5.4 可靠性指标的具体描述 14

思考题 15

习题 15

第2章 随机信号与噪声分析 16

2.1 引言 16

2.2 随机过程的基本概念 16

2.2.1 随机过程的概念 16

2.2.2 随机过程的统计描述 17

2.3 平稳随机过程 19

2.3.1 平稳随机过程的概念 19

2.3.2 平稳随机过程的各态历经性 20

2.3.3 平稳随机过程的自相关函数 22

2.3.4 平稳随机过程的功率谱密度 23

2.4 高斯随机过程 24

2.4.1 高斯过程的定义 24

2.4.2 高斯过程的性质 25

2.4.3 高斯随机变量 26

2.5 平稳随机过程通过线性系统 28

2.5.1 输出过程的表达式 28

2.5.2 输出过程的统计特性 28

2.6 窄带随机过程 30

2.6.1 窄带随机过程的概念 30

2.6.2 同相和正交分量的统计特性 31

2.6.3 包络和相位的统计特性 33

2.7 正弦波加窄带高斯噪声 34

2.7.1 合成波的表达式 34

2.7.2 合成包络和合成相位的统计特性 35

2.8 高斯白噪声和带限白噪声 37

2.8.1 白噪声 37

2.8.2 高斯白噪声 38

2.8.3 带限白噪声 38

思考题 40

习题 40

第3章 信道与噪声 43

3.1 引言 43

3.2 信道的基本概念 43

3.2.1 信道的定义 43

3.2.2 信道的分类 43

3.2.3 信道的数学模型 44

3.3 恒参信道及其对所传信号的影响 47

3.3.1 信号不失真传输条件 47

3.3.2 幅度-频率畸变 48

3.3.3 相位-频率畸变（群迟延畸变） 48

3.3.4 减小畸变的措施 48

3.4 随参信道及其对所传信号的影响 49

3.4.1 随参信道传输媒质的特点 49

3.4.2 随参信道对信号传输的影响 50

3.4.3 随参信道特性的改善 52

3.5 信道的加性噪声 53

3.5.1 噪声来源及其分类 53

3.5.2 起伏噪声的统计特性 55

3.5.3 等效噪声带宽 55

3.6 信道容量的概念 56

思考题 57

习题 58

第4章 模拟调制系统 59

4.1 引言 59

4.2 幅度调制的原理 59

4.2.1 幅度调制的一般模型 59

4.2.2 常规双边带调幅（AM） 60

4.2.3 抑制载波的双边带调幅（DSB-SC） 63

4.2.4 单边带调制（SSB） 64

4.2.5 残留边带调制（VSB） 67

4.3 线性调制系统的抗噪声性能 69

4.3.1 通信系统抗噪声性能分析模型 69

4.3.2 线性调制相干解调系统的抗噪声性能 70

4.3.3 常规调幅包络检波系统的抗噪声性能 74

4.4 角度调制（非线性调制）的原理 76

4.4.1 角度调制的基本概念 76

4.4.2 窄带调频与宽带调频 77

4.4.3 调频信号的产生与解调 82

4.5 调频系统的抗噪声性能 85

4.6 各种模拟调制系统的比较 92

4.7 频分复用（FDM） 93

思考题 95

习题 95

第5章 数字基带传输系统 98

5.1 引言 98

5.2 数字基带信号 98

5.2.1 数字基带信号的码型设计原则 98

5.2.2 数字基带信号的常用码型 99

5.2.3 数字基带信号的频谱特性 103

5.3 基带传输系统的脉冲传输与码间串扰 109

5.3.1 数字基带传输系统的工作原理 109

5.3.2 基带传输系统的码间串扰 110

5.3.3 码间串扰的消除 111

5.4 无码间串扰的基带传输系统 112

5.4.1 无码间串扰的时域条件 112

5.4.2 无码间串扰的频域条件 113

5.4.3 理想基带传输系统 114

5.4.4 实用的无码间串扰基带传输特性 115

5.5 无码间串扰基带传输系统的抗噪声性能 118

5.6 部分响应系统 121

5.6.1 部分响应系统的基本原理 121

5.6.2 一种实用的部分响应系统 123

5.6.3 一般形式的部分响应系统 123

5.7 眼图 126

5.7.1 眼图的概念 126

5.7.2 眼图形成原理及模型 126

5.8 时域均衡原理 127

5.8.1 均衡的概念 127

5.8.2 时域均衡的基本原理 128

5.8.3 有限长横向滤波器 129

5.8.4 时域均衡算法及实现 131

思考题 133

习题 133

第6章 数字信号的频带传输 137

6.1 引言 137

6.2 二进制幅度键控（2ASK） 137

6.2.1 一般原理与实现方法 137

6.2.2 2ASK信号的功率谱及带宽 139

6.2.3 2ASK系统的抗噪声性能 140

6.3 二进制频移键控（2FSK） 145

6.3.1 2FSK调制原理与实现方法 145

6.3.2 2FSK信号的解调 146

6.3.3 2FSK信号的功率谱及带宽 149

6.3.4 2FSK系统的抗噪声性能 150

6.4 二进制相移键控 155

6.4.1 二进制相移键控（2PSK） 155

6.4.2 二进制差分相移键控（2DPSK） 159

6.5 二进制数字调制系统的性能比较 166

6.6 多进制数字调制系统 167

6.6.1 多进制幅度键控（MASK） 168

6.6.2 多进制频移键控（MFSK） 170

6.6.3 多进制相移键控 172

思考题 177

习题 178

第7章 现代数字调制技术 180

7.1 引言 180

7.2 正交幅度调制（QAM） 180

7.2.1 正交幅度调制的信号表示 180

7.2.2 QAM信号的产生和解调 182

7.2.3 QAM方式的性能 183

7.3 交错正交相移键控（OQPSK） 184

7.4 最小频移键控（MSK） 185

7.4.1 MSK信号的正交性 185

7.4.2 MSK信号的相位连续性 186

7.4.3 MSK信号的产生和解调 187

7.4.4 MSK信号的频谱特性 188

7.5 高斯最小频移键控（GMSK） 189

7.6 正交频分复用（OFDM） 190

7.6.1 多载波调制的概念 190

7.6.2 OFDM的基本原理 190

7.6.3 OFDM的实现 192

思考题 193

习题 193

第8章 模拟信号的数字传输 195

8.1 引言 195

8.2 抽样定理 195

8.2.1 低通信号的抽样定理及其意义 195

8.2.2 理想抽样 196

8.2.3 自然抽样 197

8.2.4 平顶抽样（瞬时抽样） 198

8.2.5 脉冲调制的分类 199

8.2.6 脉冲幅度调制（PAM）信号的传输 200

8.2.7 带通信号的抽样定理 200

8.3 模拟信号的量化 200

8.3.1 均匀量化 201

8.3.2 非均匀量化 202

8.3.3 13折线法 203

8.4 脉冲编码调制（PCM） 204

8.4.1 PCM编译码的实现 204

8.4.2 A律13折线逐次比较型编译码的方法 208

8.4.3 PCM系统的抗噪声性能 209

8.5 增量调制（DM） 212

8.5.1 增量调制原理及系统组成 212

8.5.2 增量调制系统的量化误差 213

8.5.3 增量调制系统的量化信噪比 214

8.5.4 PCM系统与增量调制（DM）系统的比较 215

8.6 时分复用（TDM） 216

8.6.1 时分复用的概念及系统组成 216

8.6.2 时分复用系统的帧结构 216

8.6.3 时分复用系统的传输带宽 217

8.6.4 时分复用多路数字电话系统群路标准 218

8.7 信源压缩编码简介 220

8.7.1 信源压缩编码概述 220

8.7.2 差分脉冲编码调制（DPCM）及自适应差分脉冲编码调制（ADPCM） 220

8.7.3 参数编码器——话音压缩编码 223

8.7.4 变换域编码——离散余弦变换（DCT） 225

思考题 228

习题 229

第9章 差错控制编码 231

9.1 引言 231

9.2 差错控制编码的基本概念 231

9.2.1 差错类型 231

9.2.2 差错控制的基本方法 231

9.2.3 差错控制方式 233

9.2.4 差错控制编码的效用 233

9.2.5 差错控制编码的分类 233

9.3 常用的简单检错码 234

9.3.1 奇偶校验 234

9.3.2 纵向奇偶校验（LRC） 234

9.3.3 水平垂直奇偶校验 235

9.3.4 群计数码 235

9.3.5 等重码（恒比码） 235

9.4 线性分组码 236

9.4.1 线性分组码的构成 236

9.4.2 线性分组码的监督和生成矩阵 238

9.4.3 线性分组码的伴随式译码 239

9.4.4 汉明码 241

9.5 循环码 241

9.5.1 循环码的特点 242

9.5.2 生成多项式和生成矩阵 243

9.5.3 系统循环码的编码实现 244

9.5.4 循环码的译码 246

9.6 检测和纠正突发错误的分组码——交织码 249

9.7 卷积码 250

9.7.1 卷积码的基本原理 250

9.7.2 卷积码的图解表示 251

9.7.3 卷积码的解析表示 254

9.7.4 卷积码的译码 256

9.8 网格编码调制（TCM） 259

9.8.1 TCM编码器结构 259

9.8.2 子集分割原理 259

9.8.3 编码增益 261

9.8.4 TCM中的软判决Viterbi译码 262

思考题 263

习题 264

第10章 数字信号的最佳接收 266

10.1 引言 266

10.2 数字通信系统的统计判决模型 266

10.3 最小错误概率准则及相关接收机 268

10.3.1 最小错误概率准则 268

10.3.2 相关检测式的最佳接收机 269

10.4 最大信噪比准则及匹配滤波器 271

10.4.1 匹配滤波器 271

10.4.2 匹配滤波器形式的最佳接收机 273

10.5 二进制最佳接收机的抗噪声性能 275

10.5.1 二进制最佳接收机的性能分析 275

10.5.2 二进制确定信号的最佳形式 277

10.5.3 最佳接收机和普通接收机的性能比较 279

10.6 正交接收机——随相信号的最佳接收 279

10.6.1 二进制随相信号的最佳接收机 280

10.6.2 正交接收机 282

10.7 最佳数字传输系统 283

10.7.1 最佳基带传输系统的概念 283

10.7.2 理想信道下的最佳基带传输系统 283

10.7.3 非理想信道下的最佳基带传输系统 285

10.7.4 理想信道下的最佳数字传输系统 286

思考题 287

习题 287

第11章 同步原理 291

11.1 引言 291

11.2 锁相环的基本原理 292

11.2.1 锁相环的组成及其各个环节的功用 292

11.2.2 锁相环的相位模型与传输函数 294

11.3 载波同步 296

11.3.1 载波同步的方法 296

11.3.2 载波同步系统的性能及其对传输系统误码率的影响 301

11.4 位同步 303

11.4.1 位同步的方法 303

11.4.2 位同步系统的性能 308

11.4.3 相位误差对传输系统误码率的影响 310

11.5 帧同步 310

11.5.1 帧同步的方法 310

11.5.2 巴克码作帧同步码 311

11.5.3 帧同步系统的性能 313

11.5.4 帧同步的保护 314

思考题 316

习题 317

第12章 现代通信系统介绍 319

12.1 引言 319

12.2 无线局域网 319

12.2.1 扩频通信技术 320

12.2.2 802.11无线局域网 322

12.2.3 蓝牙技术 324

12.3 GSM数字蜂窝移动通信系统 328

12.3.1 GSM系统的主要性能和特点 329

12.3.2 GSM系统的体系结构 331

12.3.3 GSM系统的无线接口 334

12.3.4 GSM的信道类型 335

12.3.5 GSM系统研究新进展 338

12.4 CDMA数字蜂窝移动通信系统 339

12.4.1 CDMA系统原理及特点 339

12.4.2 频率和信道规范 340

12.4.3 CDMA下行信道 341

12.4.4 CDMA上行信道 343

12.5 第三代移动通信系统 344

12.5.1 IMT-2000介绍 344

12.5.2 IMT-2000业务特征 345

12.5.3 IMT-2000频谱规划 346

12.5.4 第三代移动通信系统的关键技术 347

12.5.5 第三代移动通信系统标准 350

12.5.6 B3G移动通信系统 354

12.6 第四代移动通信系统 357

12.6.1 IMT-Advanced介绍 357

12.6.2 IMT-Advanced频谱规划 358

12.6.3 第四代移动通信系统的关键技术 359

12.6.4 第四代移动通信系统标准 361

12.7 第五代移动通信系统 363

12.7.1 第五代移动通信系统介绍 363

12.7.2 第五代移动通信系统的关键技术 364

12.7.3 第五代移动通信系统展望 366

思考题 366

附录 367

附录A 常用三角函数公式 367

附录B Q函数和误差函数 367

B.1 Q函数 367

B.2 误差函数 368

附录C 傅里叶变换 372

附录D 部分习题答案 373

参考书目 380