通信原理PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 通信发展简史和展望 2

1.3 通信系统和通信网的构成 5

1.3.1 概述 5

1.3.2 信源、信宿和信号 6

1.3.3 信源编译码设备 6

1.3.4 信道及信道编译码设备 6

1.4 本书的总体结构 7

第2章 确定信号分析 9

2.1 傅里叶级数与傅里叶变换 9

2.2 能量谱密度与功率谱密度 13

2.3 线性时不变系统 17

2.4 带通信号与带通系统 19

2.5 无失真系统 22

2.6 滤波器的可实现性 24

第3章 随机过程 27

3.1 随机过程的统计特性 27

3.2 平稳随机过程 29

3.3 高斯过程 33

3.4 高斯白噪声 34

3.4.1 定义 34

3.4.2 高斯白噪声通过滤波器 34

3.4.3 高斯白噪声与确定信号的内积 35

3.4.4 高斯白噪声通过带通滤波器 36

3.5 匹配滤波器 39

习题 42

第4章 模拟通信系统 45

4.1 引言 45

4.2 幅度调制 46

4.2.1 双边带抑制载波调幅 46

4.2.2 包络调制 50

4.2.3 单边带调制 51

4.3 角度调制 54

4.3.1 调频及调相信号 54

4.3.2 角度调制信号的频谱特性 56

4.4 抗噪声性能 58

4.4.1 系统模型 58

4.4.2 线性调制理想相干解调 58

4.4.3 AM理想包络检波 59

4.4.4 FM理想鉴频 60

4.5 频分复用及其应用实例 64

4.6 接收机的噪声系数与等效噪声温度 66

习题 73

第5章 数字信号的基带传输 77

5.1 引言 77

5.1.1 数字基带信号及数字基带传输 77

5.1.2 信息量单位、信息速率及码元速率、误比特率及误符率、频带利用率 78

5.2 数字基带信号波形及其功率谱密度 79

5.2.1 数字脉冲幅度调制 79

5.2.2 常用的数字PAM信号波形（码型） 80

5.2.3 数字PAM信号的功率谱密度计算 85

5.2.4 常用线路码型 89

5.3 在加性白高斯噪声信道条件下数字基带信号的接收 94

5.3.1 加性白高斯噪声信道 94

5.3.2 利用匹配滤波器的最佳接收 95

5.4 数字PAM信号通过限带基带信道的传输 97

5.4.1 数字PAM基带传输及码间干扰 98

5.4.2 无码间干扰基带传输的奈奎斯特准则 99

5.5 在理想限带及加性白高斯噪声信道条件下数字PAM信号的最佳基带传输 103

5.6 眼图 105

5.7 信道均衡 106

5.8 部分响应系统 113

5.9 符号同步 117

习题 120

第6章 数字信号的频带传输 125

6.1 引言 125

6.2 二进制数字信号的正弦型载波调制 126

6.2.1 二进制通断键控 126

6.2.2 二进制移频键控 132

6.2.3 二进制移相键控 136

6.2.4 2PSK的载波同步 138

6.2.5 差分移相键控 140

6.3 四相移相键控 142

6.3.1 四相移相键控 142

6.3.2 差分四相移相键控 147

6.3.3 偏移四相移相键控 149

6.4 M进制数字调制 150

6.4.1 数字调制信号的矢量表示 151

6.4.2 统计判决理论 157

6.4.3 加性白高斯噪声干扰下M进制确定信号的最佳接收 159

6.4.4 M进制振幅键控 163

6.4.5 M进制移相键控 169

6.4.6 正交幅度调制 175

6.4.7 M进制移频键控 180

6.5 恒包络连续相位调制 185

6.5.1 最小移频键控 185

6.5.2 高斯最小移频键控 192

习题 201

第7章 信源和信源编码 207

7.1 引言 207

7.2 信源的分类及其统计特性描述 208

7.3 信息熵H（X） 210

7.4 互信息I（X；Y） 215

7.5 无失真离散信源编码定理简介 216

7.6 无失真离散信源编码 219

7.7 信息率失真R（D）函数 221

7.8 限失真信源编码定理与限失真信源编码 225

7.9 连续信源的限失真编码 226

7.9.1 模拟信号数字化基本原理 226

7.9.2 采样 228

7.9.3 标量量化 233

7.9.4 脉冲编码调制 239

7.9.5 时分复用 241

7.9.6 矢量量化 242

7.10 有记忆信源解除相关性的限失真信源编码 245

7.10.1 预测编码 245

7.10.2 变换编码 250

习题 260

第8章 信道 263

8.1 引言 263

8.2 信道的定义和分类 263

8.3 通信信道实例 264

8.3.1 恒参信道 264

8.3.2 随参信道 265

8.4 信道的数学模型 266

8.4.1 连续信道模型 266

8.4.2 离散信道模型 267

8.5 无失真信道 268

8.6 衰落信道 269

8.6.1 衰落信道的数学模型 269

8.6.2 时变平衰落信道 269

8.6.3 时不变频率选择性衰落信道 270

8.7 分集 271

8.8 信道容量 272

习题 273

第9章 信道编码 276

9.1 信道编码的基本概念 276

9.2 线性分组码 282

9.2.1 基本概念 282

9.2.2 生成矩阵和监督矩阵 283

9.2.3 对偶码 288

9.2.4 系统码的编码与译码 289

9.2.5 汉明码 291

9.3 循环码 292

9.3.1 基本概念 292

9.3.2 多项式描述 294

9.3.3 生成多项式与生成矩阵 296

9.3.4 编码电路 301

9.3.5 循环冗余校验 302

9.4 BCH码与RS码 304

9.5 卷积码 308

9.5.1 卷积码的编码 309

9.5.2 卷积码的译码 315

9.6 交织 321

9.7 级联码 323

9.8 Turbo码 325

9.9 高效率信道编码TCM 326

9.10 低密度校验码 331

9.10.1 LDPC码的译码 332

9.10.2 LDPC码的编码 334

9.10.3 LDPC码H矩阵的构造 334

习题 334

第10章 扩频通信 339

10.1 引言 339

10.2 伪随机码 339

10.2.1 定义 339

10.2.2 最长线性反馈移存器序列（m序列） 340

10.2.3 Gold码 344

10.3 伪码的同步 344

10.3.1 粗同步（捕获） 345

10.3.2 细同步（跟踪） 347

10.4 正交码 349

10.5 直接序列扩频 353

10.5.1 直扩二相移相键控 353

10.5.2 功率谱密度 354

10.5.3 DS-BPSK的抗干扰性能 356

10.6 直扩正交多进制调制 358

10.7 码分复用与码分多址 360

10.7.1 码分复用 360

10.7.2 沃尔什码相关特性的改善 360

10.7.3 码分多址 361

10.8 多径分集接收：Rake接收 362

10.9 扩频码的其他应用 363

10.9.1 误码率的测量 363

10.9.2 数字信息序列的扰码与解扰 363

10.9.3 噪声发生器 364

10.9.4 数字通信加密 364

10.9.5 测量时延 365

习题 365

第11章 正交频分复用多载波调制技术 367

11.1 引言 367

11.2 OFDM多载波调制技术的基本原理 368

11.2.1 BPSK-OFDM 368

11.2.2 QAM-OFDM 370

11.3 OFDM调制的数字实现 372

11.4 循环前缀 373

11.4.1 保护间隔 373

11.4.2 循环前缀 374

11.5 OFDM系统的收发信机 375

11.6 OFDM系统的峰均比 376

11.7 载波频率偏移对子载波间干扰的影响 376

11.8 OFDM系统的应用 378

第12章 通信系统的优化 380

12.1 通信系统优化的物理与数学模型 380

12.1.1 模型的建立与描述 380

12.1.2 通信系统优化的度量指标与准则 382

12.2 通信系统单技术指标下的优化 383

12.2.1 无失真信源的编码定理 384

12.2.2 限失真信源的编码定理 384

12.2.3 信道编码定理 385

12.3 基于AWGN信道在可靠性指标下的优化 385

12.4 随参信道通信系统在可靠性指标下优化的基本思路 388

第13章 通信网的基本知识 392

13.1 引言 392

13.2 通信网的组成要素和性能要求 392

13.3 交换技术的基本原理 394

13.3.1 电路转接 395

13.3.2 信息转接 395

13.3.3 多址接入 397

13.4 信令和协议 398

13.4.1 电话信令 399

13.4.2 数据网协议 400

13.5 下一代网络 402

13.5.1 NGN 402

13.5.2 软交换 403

13.5.3 IMS 403

13.6 无线自组织网络 404

13.7 结束语 404

部分习题答案 405

缩略语 415

参考文献 417