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第1章 通信系统概述 1

1.1 信息与通信 1

1.1.1 信息、信号与信息格式 1

1.1.2 通信 2

1.1.3 信息技术 2

1.2 通信系统 3

1.2.1 信息系统 3

1.2.2 通信系统 3

1.2.3 现代通信系统 3

1.3 信道分类与特性 5

1.3.1 信道分类 5

1.3.2 信道分类特征 6

1.4 通信频段划分 6

1.4.1 通信频段划分和无线频谱规划 6

1.4.2 无线传播的特点 7

1.5 通信系统质量指标 8

第2章 信号与噪声分析 9

2.1 确知信号时-频域特征 9

2.1.1 周期信号表示方法——傅里叶级数 9

2.1.2 傅里叶时-频域分析方法 10

2.1.3 能量谱与功率谱 12

2.2 希氏变换 14

2.3 确知信号通过线性时不变系统 16

2.4 随机变量统计特征 17

2.4.1 一维统计特征 17

2.4.2 二维统计特征 18

2.4.3 随机变量变换 21

2.5 平稳随机过程统计特征 23

2.5.1 随机过程及其统计特征 23

2.5.2 平稳随机过程与广义平稳过程 25

2.5.3 遍历性平稳过程 25

2.5.4 平稳随机信号功率谱（密度） 26

2.6 平稳随机过程通过系统的响应统计特征 27

2.6.1 通过线性系统 27

2.6.2 平稳过程通过非线性系统 27

2.7 高斯白噪声的特征 29

2.7.1 信号与干扰 29

2.7.2 高斯白噪声 29

2.7.3 窄带噪声 31

2.7.4 高斯随机过程的特点 31

2.8 复习与思考 34

2.9 填空简答 35

2.10 习题 37

2.10.1 傅里叶变换及信号分析 37

2.10.2 概率与随机变量 38

2.10.3 二维随机变量 38

2.10.4 随机过程统计特征 39

2.10.5 随机信号与高斯噪声通过系统 40

2.10.6 两个随机过程的统计关系 40

第3章 模拟调制系统 42

3.1 模拟信号连续波调制系统模型 42

3.1.1 模拟调制概念 42

3.1.2 线性调制系统信号分析 43

3.2 线性调制信号解调与性能分析 47

3.2.1 解调方式与步骤 47

3.2.2 （抗）噪声性能分析 48

3.2.3 进一步讨论的问题 50

3.3 非线性调制 52

3.3.1 角度调制数学模型 52

3.3.2 调角信号的时频域分析 52

3.4 调频波的解调性能分析 54

3.4.1 窄带调频相干解调的性能 54

3.4.2 WBFM非相干解调与特性分析 55

3.4.3 调频系统若干技术问题 57

3.5 调相波特点 59

3.5.1 发送调相波信号分析 59

3.5.2 PM信号主要参量 60

3.5.3 WBPM信号解调与性能 60

3.6 模拟调制综合应用举例 60

3.7 复习与思考 64

3.8 填空简答 65

3.9 习题 67

3.9.1 线性调制已调信号分析 67

3.9.2 解调与性能分析 69

3.9.3 调频信号分析 70

3.9.4 鉴频与性能分析 71

3.9.5 调相信号与解调性能 72

3.9.6 综合性题目 72

第4章 模拟信号数字化 74

4.1 数字化编码特点与优点 74

4.1.1 数字调制 74

4.1.2 PCM和数字信号优点 75

4.2 低通抽样 75

4.2.1 抽样定理要点 75

4.2.2 平顶抽样 76

4.2.3 进一步认识抽样定理 77

4.3 量化与性能分析 77

4.3.1 均匀量化与编码 77

4.3.2 编码方式 77

4.3.3 量化噪声性能分析 78

4.4 非均匀量化 80

4.4.1 针对性 80

4.4.2 语音信号非均匀量化策略 81

4.4.3 A律语音13折线压缩-扩张特性 82

4.5 PCM基群传输系统 83

4.5.1 A律30/32路PCM基群（E1）系统 83

4.5.2 μ律基群概要 85

4.6 线性预测编码 85

4.6.1 差分脉码调制 85

4.6.2 增量调制 87

4.6.3 改进型增量调制 88

4.6.4 自适应差分脉码调制（ADPCM） 89

4.7 复习与思考 89

4.8 填空简答 90

4.9 习题 92

4.9.1 线性量化PCM 92

4.9.2 非均匀量化PCM 93

4.9.3 预测编码 94

第5章 数字信号的基带传输 96

5.1 码型、波形及功率谱 96

5.1.1 选择码型、波形的具体考虑因素 96

5.1.2 主要码型的特点与优点 96

5.1.3 功率谱特性及要求 97

5.2 奈奎斯特准则——消除符号间干扰理论与实践 98

5.2.1 消除符号间干扰——奈氏准则的充要条件 98

5.2.2 部分响应——奈奎斯特第二准则 102

5.2.3 相关电平编码推广——部分响应系列 105

5.3 均衡 107

5.3.1 均衡的必要性 107

5.3.2 时域线性均衡 107

5.4 数字信号基带传输系统误码性能分析 109

5.4.1 数字基带信号传输与接收特点 109

5.4.2 误码性能分析方法 109

5.5 复习与思考 113

5.6 填空简答 114

5.7 习题 115

5.7.1 码型与功率谱 115

5.7.2 奈氏准则及其实现 116

5.7.3 均衡 117

5.7.4 误码性能 118

第6章 数字信号的频带传输 119

6.1 二元幅移键控系统分析 119

6.1.1 ASK信号分析 119

6.1.2 相干解调及性能分析 120

6.1.3 非相干噪声性能分析 120

6.2 二元频移键控系统分析 122

6.2.1 FSK信号设计与分析 122

6.2.2 两种FSK及其参数 122

6.2.3 CPFSK特点 123

6.2.4 FSK信号相干性能分析 123

6.2.5 FSK非相干性能分析 124

6.3 二元相移键控系统分析 125

6.3.1 绝对相移键控（PSK）特点 125

6.3.2 差分相移键控 127

6.4 三种二元调制系统性能比较 128

6.5 多元数字调制系统 130

6.5.1 概念与要点 130

6.5.2 多元数字调幅 131

6.5.3 多元数字调频 132

6.5.4 多元数字调相 132

6.6 复习与思考 138

6.7 填空简答 138

6.8 习题 139

6.8.1 二元调制 139

6.8.2 多元调制 143

第7章 数字信号的最佳接收 144

7.1 最佳接收准则 144

7.2 匹配滤波器最佳接收 145

7.2.1 思路和设计方案 145

7.2.2 匹配滤波器特性与信号分析 146

7.2.3 匹配接收系统误码性能 148

7.2.4 匹配滤波器最佳接收应用 150

7.3 相关接收 150

7.3.1 未知相位信号的最佳接收 150

7.3.2 相关接收 153

7.3.3 关于匹配滤波器最佳接收的讨论 155

7.4 理想接收机模型 159

7.4.1 理想接收思路构成 159

7.4.2 理想接收与相关接收的等效性 159

7.5 最佳接收误码率统计分析 160

7.5.1 3种最佳接收机统一性及其条件 160

7.5.2 误码性能统一分析方法 160

7.5.3 相关接收与相干接收的性能比较 163

7.6 复习与思考 164

7.7 填空简答 164

7.8 习题 166

7.8.1 匹配滤波器接收 166

7.8.2 相关接收 168

第8章 信道编码 170

8.1 传输差错和控制概念 170

8.1.1 传输差错 170

8.1.2 信道编码定理 173

8.1.3 差错控制（能力）定理 173

8.2 线性分组码 173

8.2.1 构思特点 173

8.2.2 （n,K）码编制过程举例 174

8.2.3 解码伴随式与纠错 175

8.3 汉明对（n,k）码的贡献 176

8.3.1 汉明界 176

8.3.2 汉明码、完备码 177

8.3.3 汉明码的扩展与扩展码 178

8.4 （n,k）循环码 180

8.4.1 预备知识 180

8.4.2 （n,k）循环码的特点 181

8.4.3 由生成多项式构成循环码 182

8.4.4 循环码编码步骤 183

8.4.5 解码与伴随式纠错 185

8.4.6 生成矩阵多项式 186

8.5 认识3种常用最佳（n,k）循环码 187

8.5.1 循环冗余校验码（CRC） 187

8.5.2 BCH码 187

8.5.3 R-S码 188

8.6 卷积码 188

8.6.1 卷积码特征 188

8.6.2 卷积码数学描述 190

8.6.3 卷积码图示法 191

8.6.4 卷积码维特比解码最佳实施 193

8.6.5 卷积码自由距离和编码增益 195

8.7 复合编码 196

8.7.1 链接码（级联码） 196

8.7.2 交织码 197

8.7.3 Turbo码概念 200

8.8 复习与思考 201

8.9 填空简答 201

8.10 习题 203

8.10.1 差错控制概念 203

8.10.2 （n,k）分组码 204

8.10.3 循环码特性 205

8.10.4 卷积码 207

8.10.5 复合编码 208

第9章 常用的现代调制技术 209

9.1 正交调幅 209

9.1.1 QAM信号设计特点 209

9.1.2 MQAM相干接收抗噪声性能 211

9.1.3 MQAM与MPSK比较 212

9.1.4 改进型QPSK——OQPSK或OQAM 212

9.1.5 无载波幅-相调制 213

9.2 最小频移键控 214

9.2.1 MSK信号分析 215

9.2.2 MSK信号波形特点 215

9.2.3 MSK信号相干接收 218

9.2.4 MSK信号系统特点 219

9.2.5 改进型MSK 220

9.3 扩频调制 222

9.3.1 扩频（SS）的基本原理 222

9.3.2 扩频调制基本方式 224

9.3.3 PN与m序列 224

9.3.4 直接序列扩频 226

9.3.5 射频DS-SS系统性能分析 228

9.3.6 跳频扩频 230

9.3.7 同步 231

9.4 网格编码调制 232

9.4.1 TCM原理综述 232

9.4.2 计算TCM-UB码的自由欧氏距离 233

9.4.3 卷积码与多元调幅组合的TCM模式 236

9.4.4 关于编码调制的距离特性讨论 240

9.5 OFDM数字调制 242

9.5.1 OFDM基本出发点是“多载频” 242

9.5.2 OFDM系统模型 243

9.6 复习与思考 245

9.7 填空简答 245

9.8 习题 247

9.8.1 QAM与MSK 247

9.8.2 扩频调制 249

9.8.3 TCM和OFDM 251

第10章 多用户通信 252

10.1 关于多用户通信 252

10.1.1 多用户通信描述 252

10.1.2 复用与多址特点 253

10.2 卫星网的多址模式 254

10.2.1 每载波多信道方式（MCPC） 254

10.2.2 卫星系统TDMA的帧结构举例 254

10.3 无线信道空间传输损耗 255

10.3.1 直线传播和自由空间损耗 255

10.3.2 自由空间传播损耗 256

10.3.3 多径传播和多径衰落 258

10.4 随机接入模式 261

10.4.1 随机接入模式的适应环境 261

10.4.2 随机接入和预定方式 261

10.4.3 载波侦听随机接入（多址） 262

10.5 蜂窝无线通信原理 263

10.5.1 蜂窝无线网构成特征 263

10.5.2 蜂窝小区特点 264

10.5.3 在蜂窝系统中，用户如何实施通话 266

10.5.4 蜂窝系统中的CDMA 266

10.5.5 跳频模式的CDMA（FHMA） 271

10.6 复习与思考 275

10.7 填空简答 276

10.8 习题 277

10.8.1 多用户／多址 277

10.8.2 GSM-TDMA 277

10.8.3 CDMA 278

10.8.4 传输损耗和多径衰落 279

第11章 现代通信网及其发展 280

11.1 通信网的发展 280

11.1.1 公用电话网 280

11.1.2 分组交换网 280

11.1.3 城域网 280

11.1.4 综合业务数字网 280

11.1.5 智能网 281

11.1.6 无线网 281

11.1.7 数据通信（网） 281

11.1.8 Internet 281

11.1.9 接入网 282

11.1.10 电信网与信息网的区别 282

11.2 ISDN综合业务数字网 282

11.2.1 概念 282

11.2.2 ISDN业务 283

11.2.3 用户-网络接口 283

11.3 ATM——异步转移模式 283

11.3.1 ATM特征与优势 283

11.3.2 ATM基本概念 284

11.3.3 ATM虚连接——传输与交换 284

11.3.4 ATM网的网络结构 285

11.4 同步数字体系SDH 285

11.4.1 什么是SDH 285

11.4.2 SDH传送网分层模型特点 286

11.4.3 SDH基本单元——网元 286

11.4.4 数字数据网 286

11.5 帧中继与数据通信部件 287

11.5.1 帧中继网 287

11.5.2 有关网络部件的功能 288

11.6 Internet 289

11.6.1 Internet概念 289

11.6.2 TCP/IP构成（传输控制协议／网间互连协议） 289

11.6.3 关于IP协议——IPv4与IPv6 290

11.6.4 IP网有关技术简介 291

11.7 光纤通信系统 292

11.7.1 光纤通信优点及分类 292

11.7.2 光纤传输特性 292

11.7.3 光纤接入网 293

11.7.4 光通信发展 293

11.8 无线通信 294

11.8.1 蜂窝无线移动电话系统 294

11.8.2 蜂窝系统的干扰和系统的容量 294

11.8.3 衰落效应和衰落分布 295

11.8.4 多址技术 295

11.8.5 无线网络的发展 297

11.8.6 其他无线技术 298

11.9 接入网——“最后一公里” 300

11.9.1 接入网概念 300

11.9.2 xDSL接入系列 300

11.9.3 综合业务接入网 300

11.9.4 光接入网 300

11.9.5 无线接入 301

11.10 卫星通信 301

11.10.1 概述 301

11.10.2 静止卫星参数 301

11.10.3 VSAT 301

11.11 数字微波（链路） 302

附录A 概率积分函数表、误差函数表 303

习题答案 306

参考文献 314