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第1章 绪论 1

1.1 通信的基本概念 1

1.2 通信系统的组成 2

1.2.1 通信系统一般模型 2

1.2.2 模拟通信系统模型和数字通信系统模型 3

1.2.3 数字通信的特点 5

1.3 通信系统分类与通信方式 6

1.3.1 通信系统的分类 6

1.3.2 通信方式 8

1.4 信息及其度量 10

1.5 通信系统主要性能指标 12

1.6 小结 14

思考题 14

习题 15

第2章 确知信号 17

2.1 确知信号的类型 17

2.2 确知信号的频域性质 18

2.2.1 功率信号的频谱 18

2.2.2 能量信号的频谱密度 22

2.2.3 能量信号的能量谱密度 26

2.2.4 功率信号的功率谱密度 27

2.3 确知信号的时域性质 28

2.3.1 能量信号的自相关函数 29

2.3.2 功率信号的自相关函数 30

2.3.3 能量信号的互相关函数 31

2.3.4 功率信号的互相关函数 32

2.4 小结 33

思考题 34

习题 34

第3章 随机过程 36

3.1 随机过程的基本概念 36

3.1.1 随机过程的分布函数 37

3.1.2 随机过程的数字特征 38

3.2 平稳随机过程 39

3.2.1 定义 39

3.2.2 各态历经性 40

3.2.3 平稳过程的自相关函数和功率谱密度 42

3.2.4 平稳过程的功率谱密度 42

3.3 高斯随机过程 45

3.3.1 定义 45

3.3.2 重要性质 45

3.3.3 高斯随机变量 46

3.4 平稳随机过程通过线性系统 48

3.5 窄带随机过程 50

3.5.1 ξc（t）和ξs（t）的统计特性 51

3.5.2 aξ（t）和？ξ（t）的统计特性 52

3.6 正弦波加窄带高斯噪声 54

3.7 高斯白噪声和带限白噪声 57

3.8 小结 60

思考题 61

习题 61

第4章 信道 65

4.1 无线信道 65

4.2 有线信道 69

4.3 信道的数学模型 71

4.3.1 调制信道模型 71

4.3.2 编码信道模型 72

4.4 信道特性对信号传输的影响 73

4.5 信道中的噪声 77

4.6 信道容量 78

4.6.1 离散信道容量 78

4.6.2 连续信道容量 81

4.7 小结 83

思考题 84

习题 84

参考文献 85

第5章 模拟调制系统 86

5.1 幅度调制（线性调制）的原理 87

5.1.1 调幅 87

5.1.2 双边带调制 89

5.1.3 单边带调制 90

5.1.4 残留边带调制 93

5.1.5 线性调制的一般模型 94

5.1.6 相干解调与包络检波 95

5.2 线性调制系统的抗噪声性能 97

5.2.1 分析模型 97

5.2.2 DSB调制系统的性能 98

5.2.3 SSB调制系统的性能 100

5.2.4 AM包络检波的性能 101

5.3 非线性调制（角度调制）原理 104

5.3.1 角度调制的基本概念 104

5.3.2 窄带调频 106

5.3.3 宽带调频 108

5.3.4 调频信号的产生与解调 111

5.4 调频系统的抗噪声性能 115

5.4.1 输入信噪比 116

5.4.2 大信噪比时的解调增益 116

5.4.3 小信噪比时的门限效应 119

5.4.4 预加重和去加重 120

5.5 各种模拟调制系统的比较 121

5.6 频分复用和调频立体声 123

5.6.1 频分复用 123

5.6.2 调频立体声广播 124

5.7 小结 126

思考题 127

习题 128

参考文献 131

第6章 数字基带传输系统 132

6.1 数字基带信号及其频谱特性 132

6.1.1 数字基带信号 133

6.1.2 基带信号的频谱特性 134

6.2 基带传输的常用码型 141

6.2.1 传输码的码型选择原则 141

6.2.2 几种常用的传输码型 141

6.3 数字基带信号传输与码间串扰 144

6.3.1 数字基带信号传输系统的组成 144

6.3.2 数字基带信号传输的定量分析 146

6.4 无码间串扰的基带传输特性 147

6.4.1 消除码间串扰的基本思想 148

6.4.2 无码间串扰的条件 148

6.4.3 无码间串扰的传输特性的设计 150

6.5 基带传输系统的抗噪声性能 153

6.5.1 二进制双极性基带系统 153

6.5.2 二进制单极性基带系统 155

6.6 眼图 156

6.7 部分响应和时域均衡 158

6.7.1 部分响应系统 158

6.7.2 时域均衡 164

6.8 小结 172

思考题 173

习题 174

参考文献 179

第7章 数字带通传输系统 180

7.1 二进制数字调制原理 180

7.1.1 二进制振幅键控 181

7.1.2 二进制频移键控 184

7.1.3 二进制相移键控 188

7.1.4 二进制差分相移键控 191

7.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能 194

7.2.1 2ASK系统的抗噪声性能 195

7.2.2 2FSK系统的抗噪声性能 201

7.2.3 2PSK和2DPSK系统的抗噪声性能 205

7.3 二进制数字调制系统的性能比较 212

7.4 多进制数字调制原理 213

7.4.1 多进制振幅键控 214

7.4.2 多进制频移键控 215

7.4.3 多进制相移键控 216

7.4.4 多进制差分相移键控 221

7.5 多进制数字调制系统的抗噪声性能 226

7.5.1 MASK系统的抗噪声性能 226

7.5.2 MFSK系统的抗噪声性能 228

7.5.3 MPSK系统的抗噪声性能 232

7.5.4 MDPSK系统的抗噪声性能 233

7.6 小结 234

思考题 234

习题 235

参考文献 237

第8章 新型数字带通调制技术 238

8.1 正交振幅调制 238

8.2 最小频移键控和高斯最小频移键控 241

8.2.1 正交2FSK信号的最小频率间隔 241

8.2.2 MSK信号的基本原理 242

8.2.3 MSK信号的产生和解调 247

8.2.4 MSK信号的功率谱 249

8.2.5 MSK信号的误码率性能 250

8.2.6 高斯最小频移键控 250

8.3 正交频分复用 251

8.3.1 概述 251

8.3.2 OFDM的基本原理 252

8.3.3 OFDM的实现 254

8.4 小结 257

思考题 257

习题 257

参考文献 258

第9章 模拟信号的数字传输 259

9.1 引言 259

9.2 模拟信号的抽样 260

9.2.1 低通模拟信号的抽样定理 260

9.2.2 带通模拟信号的抽样定理 262

9.3 模拟脉冲调制 263

9.4 抽样信号的量化 265

9.4.1 量化原理 265

9.4.2 均匀量化 266

9.4.3 非均匀量化 268

9.5 脉冲编码调制 274

9.5.1 脉冲编码调制的基本原理 274

9.5.2 自然二进制码和折叠二进制码 275

9.5.3 电话信号的编译码器 277

9.5.4 PCM系统中噪声的影响 279

9.6 差分脉冲编码调制 282

9.6.1 预测编码简介 282

9.6.2 差分脉冲编码调制原理及性能 283

9.7 增量调制 285

9.7.1 增量调制原理 285

9.7.2 增量调制系统中的量化噪声 286

9.8 时分复用和复接 288

9.8.1 基本概念 288

9.8.2 准同步数字体系 290

9.8.3 同步数字体系 292

9.9 小结 294

思考题 294

习题 295

参考文献 297

第10章 数字信号的最佳接收 298

10.1 数字信号的统计特性 298

10.2 数字信号的最佳接收 300

10.3 确知数字信号的最佳接收机 302

10.4 确知数字信号最佳接收的误码率 304

10.5 随相数字信号的最佳接收 308

10.6 起伏数字信号的最佳接收 309

10.7 实际接收机和最佳接收机的性能比较 311

10.8 数字信号的匹配滤波接收法 311

10.9 最佳基带传输系统 318

10.9.1 理想信道的最佳传输系统 319

10.9.2 非理想信道的最佳基带传输系统 322

10.10 小结 323

思考题 323

习题 324

参考文献 326

第11章 差错控制编码 327

11.1 概述 327

11.2 纠错编码的基本原理 330

11.3 纠错编码的性能 333

11.4 简单的实用编码 333

11.4.1 奇偶监督码 333

11.4.2 二维奇偶监督码 334

11.4.3 恒比码 334

11.4.4 正反码 334

11.5 线性分组码 335

11.6 循环码 340

11.6.1 循环码原理 340

11.6.2 循环码的编解码方法 345

11.6.3 截短循环码 347

11.6.4 BCH码 347

11.6.5 RS码 349

11.7 卷积码 349

11.7.1 卷积码的基本原理 350

11.7.2 卷积码的代数表述 351

11.7.3 卷积码的解码 355

11.8 Turbo码 361

11.9 低密度奇偶校验码 364

11.10 网格编码调制 365

11.10.1 网格编码调制的基本概念 365

11.10.2 TCM信号的产生 366

11.10.3 TCM信号的解调 368

11.11 小结 369

思考题 370

习题 371

参考文献 373

第12章 正交编码与伪随机序列 374

12.1 正交编码 374

12.1.1 正交编码的基本概念 374

12.1.2 阿达玛矩阵 376

12.1.3 沃尔什函数和沃尔什矩阵 378

12.2 伪随机序列 379

12.2.1 基本概念 379

12.2.2 m序列 379

12.2.3 其他伪随机序列简介 390

12.3 扩展频谱通信 393

12.4 伪随机序列的其他应用 396

12.5 小结 401

思考题 402

习题 403

参考文献 403

第13章 同步原理 404

13.1 概述 404

13.2 载波同步 405

13.2.1 有辅助导频（pilot-aided）时的载频提取（carrier abstraction） 405

13.2.2 无辅助导频（non-pilot aided）时的载波提取 406

13.2.3 载波同步的性能 409

13.3 码元同步 412

13.3.1 外同步法 412

13.3.2 自同步法 412

13.3.3 码元同步误差对于误码率的影响 415

13.4 群同步 415

13.4.1 概述 415

13.4.2 集中插入法 416

13.4.3 分散插入法 418

13.4.4 群同步性能 420

13.4.5 起止式同步 421

13.4.6 自群同步 422

13.4.7 扩谱通信系统的同步 423

13.5 网同步 426

13.5.1 概述 426

13.5.2 开环法 428

13.5.3 闭环法 430

13.5.4 准同步传输系统复接的码速调整法 431

13.6 小结 434

思考题 435

习题 435

参考文献 436

第14章 通信网 437

14.1 概述 437

14.2 电话网 438

14.2.1 电话网的结构 438

14.2.2 电话网中的交换 439

14.2.3 电话网中的信令 440

14.2.4 电话网的性能指标 442

14.3 数据通信网 443

14.3.1 概述 443

14.3.2 数据通信网的组成 444

14.3.3 开放系统互连参考模型 445

14.3.4 高级数据链路控制规程 448

14.3.5 局域网 449

14.3.6 ALOHA网 452

14.4 综合业务数字网 457

14.4.1 窄带综合业务数字网 457

14.4.2 宽带综合业务数字网 458

14.5 移动通信网 461

14.5.1 概述 461

14.5.2 蜂窝网的小区划分和频率规划 462

14.5.3 蜂窝网的组成 463

14.5.4 第二代蜂窝网的体制 463

14.5.5 第三代蜂窝网 466

14.5.6 卫星移动通信网 466

14.6 小结 467

思考题 468

习题 469

参考文献 470

附录A 巴塞伐尔定理 471

附录B 误差函数值表 473

附录C 贝塞尔函数值表 475

附录D 式（7.5-18）和式（7.5-20）的推导 476

附录E 带通模拟信号抽样定理的证明 478

附录F A律的推导 481

附录G 式（10.4-1）的计算 483

附录H 式（10.5-7）的推导 485

附录I 伽罗华域GF（2m） 487

附录J 英文缩写名词对照表 488

附录K 部分习题答案 492