通信原理 第3版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 通信系统的组成 2

1.2.1 通信系统的一般模型 2

1.2.2 模拟通信系统模型 3

1.2.3 数字通信系统模型 3

1.3 通信系统分类及通信方式 5

1.3.1 通信系统的分类 5

1.3.2 通信方式 7

1.4 信息及其度量 8

1.5 通信系统的主要性能指标 9

1.5.1 模拟通信系统的主要性能指标 9

1.5.2 数字通信系统的主要性能指标 10

1.6 通信系统中的噪声 11

1.7 通信系统运载信息的能力 12

1.8 通信技术的发展 14

小结 15

思考题 15

习题 15

第2章 信号与噪声分析 17

2.1 信号的分类 17

2.1.1 确知信号与随机信号 17

2.1.2 周期信号与非周期信号 17

2.1.3 功率信号与能量信号 17

2.2 确知信号的分析 18

2.2.1 周期信号的傅里叶级数 18

2.2.2 非周期信号的傅里叶变换 19

2.2.3 周期信号的傅里叶变换 20

2.2.4 卷积与相关函数 21

2.2.5 能量谱密度与功率谱密度 22

2.3 随机变量的统计特征 24

2.3.1 随机变量 24

2.3.2 概率分布函数和概率密度函数 25

2.3.3 通信系统中几种典型的随机变量 25

2.3.4 随机变量的数字特征 26

2.4 随机过程的一般表述 28

2.4.1 随机过程的概念 28

2.4.2 随机过程的统计特征 29

2.5 平稳随机过程 31

2.5.1 严平稳随机过程 31

2.5.2 宽平稳随机过程 32

2.5.3 各态历经性 32

2.5.4 平稳随机过程的自相关函数和功率谱密度 32

2.6 高斯随机过程 35

2.6.1 高斯过程的定义 36

2.6.2 高斯过程的性质 36

2.6.3 一维高斯分布 36

2.6.4 高斯白噪声 38

2.7 随机过程通过系统的分析 39

2.7.1 随机过程通过线性系统 39

2.7.2 随机过程通过乘法器 42

2.8 窄带高斯噪声 43

2.8.1 窄带高斯噪声的统计特征 43

2.8.2 正弦波加窄带高斯噪声 47

小结 48

思考题 48

习题 49

第3章 模拟调制系统 53

3.1 引言 53

3.2 线性调制的原理 54

3.2.1 幅度调制（AM） 54

3.2.2 双边带调制（DSB） 58

3.2.3 单边带调制（SSB） 59

3.2.4 残留边带调制（VSB） 63

3.3 线性调制系统的解调 65

3.3.1 线性调制系统的相干解调 65

3.3.2 线性调制系统的非相干解调 66

3.4 线性调制系统的抗噪声性能分析 67

3.4.1 抗噪声性能的分析模型 67

3.4.2 相干解调的抗噪声性能 68

3.4.3 非相干解调的抗噪声性能 70

3.5 非线性调制系统的原理及抗噪声性能 74

3.5.1 非线性调制的基本概念 74

3.5.2 调频信号的频谱和带宽 76

3.5.3 调频信号的产生与解调 79

3.5.4 调频系统的抗噪声性能 81

3.5.5 调频系统的加重技术 85

3.6 各种模拟调制系统的比较 86

3.7 载波同步 87

3.7.1 载波同步的方法 87

3.7.2 载波同步系统的性能 90

3.8 频分复用 91

小结 94

思考题 95

习题 95

第4章 模拟信号的数字传输 99

4.1 引言 99

4.2 抽样 100

4.2.1 理想抽样 101

4.2.2 实际抽样 104

4.3 量化 107

4.3.1 均匀量化 107

4.3.2 非均匀量化 109

4.4 编码 112

4.4.1 常用的二进制码型 112

4.4.2 A律13折线编码 113

4.5 脉冲编码调制系统 117

4.5.1 脉冲编码调制（PCM）原理 117

4.5.2 PCM系统的传输速率 118

4.5.3 PCM系统的抗噪声性能分析 118

4.6 差值脉冲编码调制 120

4.6.1 语音压缩编码技术简介 120

4.6.2 差值脉冲编码调制 121

4.6.3 自适应差值脉冲编码调制 122

4.7 增量调制 122

4.7.1 增量调制的原理 122

4.7.2 增量调制的过载特性 124

4.7.3 增量调制的动态编码范围 125

4.7.4 增量调制系统的量化信噪比 125

4.8 时分复用和多路数字电话系统 126

4.8.1 时分复用的PAM系统 127

4.8.2 时分复用的PCM系统 127

4.8.3 TDM-PCM信号的传输速率 128

4.8.4 PCM30/32路系统的帧结构 128

4.8.5 PCM高次群系统 130

4.8.6 时分复用系统的同步 131

4.8.7 SDH的提出 132

小结 133

思考题 134

习题 134

第5章 数字信号的基带传输 137

5.1 引言 137

5.2 数字基带信号的码型和波形 138

5.2.1 数字基带信号的码型 139

5.2.2 基带波形的形成 143

5.3 数字基带信号的功率谱密度 143

5.4 数字基带信号的传输与码间串扰 147

5.4.1 码间串扰 147

5.4.2 码间串扰的数学分析 147

5.4.3 无码间串扰的基带传输特性 149

5.4.4 无码间串扰的理想低通滤波器 151

5.4.5 无码间串扰的滚降系统 152

5.5 无码间串扰基带传输系统的抗噪声性能分析 154

5.6 最佳基带传输系统 157

5.6.1 匹配滤波器 158

5.6.2 利用匹配滤波器的最佳基带传输系统 160

5.6.3 二元系统基于匹配滤波的最佳接收性能 162

5.7 眼图 163

5.8 改善数字基带系统性能的措施 165

5.8.1 时域均衡 165

5.8.2 部分响应系统 167

5.9 位同步 171

5.9.1 插入导频法 172

5.9.2 自同步法 172

5.9.3 位同步系统的性能 173

小结 175

思考题 176

习题 177

第6章 数字信号的载波传输 181

6.1 引言 181

6.2 二进制数字调制原理 181

6.2.1 二进制幅移键控（2ASK） 182

6.2.2 二进制频移键控（2FSK） 185

6.2.3 二进制相移键控（2PSK）和二进制差分移相键控（2DPSK） 189

6.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能 195

6.3.1 2ASK的抗噪声性能 195

6.3.2 2FSK的抗噪声性能 199

6.3.3 2PSK和2DPSK的抗噪声性能 203

6.3.4 二进制数字调制系统的性能比较 205

6.4 多进制数字调制系统 207

6.4.1 多进制幅移键控（MASK） 207

6.4.2 多进制频移键控（MFSK） 209

6.4.3 多进制相移键控（MPSK、MDPSK） 210

小结 215

思考题 216

习题 216

第7章 现代数字调制技术 219

7.1 引言 219

7.2 改进型四相相移键控 219

7.2.1 偏移四相相移键控 220

7.2.2 π/4差分四相相移键控 221

7.3 恒包络连续相位频移键控 223

7.3.1 连续相位2FSK 223

7.3.2 正交2FSK 223

7.3.3 MSK信号 224

7.3.4 GMSK信号 229

7.4 正交幅度调制 230

7.4.1 QAM信号的表示 230

7.4.2 MQAM信号的产生和解调 232

7.4.3 MQAM信号的频带利用率 232

7.4.4 MQAM信号的抗噪性能分析 233

7.5 正交频分复用多载波调制 234

7.5.1 多载波调制技术 234

7.5.2 正交频分复用技术 234

小结 237

思考题 237

习题 238

第8章 信道 240

8.1 信道的定义和分类 240

8.2 信道的数学模型 241

8.2.1 调制信道的模型 241

8.2.2 编码信道模型 241

8.3 通信信道实例 242

8.3.1 恒参信道 242

8.3.2 随参信道 245

8.4 恒参信道特性及其对信号传输的影响 246

8.5 随参信道特性及其对信号传输的影响 248

8.6 信道衰减 251

小结 252

思考题 253

习题 253

第9章 信道编码 255

9.1 引言 255

9.2 信道编码的基本原理 256

9.2.1 信道编码的检错和纠错能力 256

9.2.2 信道编码的译码方法 258

9.2.3 差错控制的3种方式 259

9.3 线性分组码 260

9.3.1 线性分组码的编码 260

9.3.2 线性分组码的译码 264

9.3.3 完备码和汉明码 266

9.4 循环码 267

9.4.1 循环码的码多项式 267

9.4.2 循环码的生成多项式和生成矩阵 268

9.4.3 循环码的检错和纠错 270

9.4.4 循环码的编码和译码 271

9.4.5 CRC码 273

9.4.6 BCH码和RS码 274

9.5 卷积码 275

9.5.1 卷积码的解析表示 275

9.5.2 卷积码的图形描述 277

9.5.3 卷积码的译码方法 279

9.5.4 递归型系统卷积码 281

9.6 纠突发差错的码 282

9.7 Turbo码 283

9.7.1 Turbo编码 284

9.7.2 Turbo译码 284

小结 285

思考题 286

习题 286

第10章 扩频通信 289

10.1 引言 289

10.2 扩频通信的基本原理 289

10.2.1 概述 289

10.2.2 主要工作方式 290

10.2.3 扩频通信的主要特点 291

10.2.4 扩频通信的主要性能指标 292

10.3 伪随机序列 293

10.3.1 定义 293

10.3.2 m序列 294

10.3.3 Gold码 298

10.4 直接序列扩频系统 299

10.4.1 直扩系统的扩频与解扩 299

10.4.2 直扩信号接收机抗干扰性能 301

10.5 跳频系统 302

10.5.1 跳频系统的扩频与解扩 302

10.5.2 跳频图案的产生 303

10.5.3 跳频系统的抗干扰原理 304

10.6 码分复用 304

10.6.1 正交码 304

10.6.2 码分复用 306

小结 308

思考题 308

习题 309

附录一 英文缩写词对照表 310

附录二 傅里叶变换 313

附录三 贝塞尔函数表Jn(x) 315

附录四 误差函数、互补误差函数表 316

附录五 常用数学公式 317

附录六 部分习题答案 318

参考文献 328