目录 1
前言 1
第一章 引言与背景材料 1
1.1 引言与历史 1
1.2 数字系统的组成 2
1.3 数字通信与模拟通信的比较 4
1.4 数制 6
1.4.1 模运算 8
1.4.2 其他数制 8
1.4.3 比特和波特 10
1.5 几种简码 11
1.6 概率原理 16
1.6.1 随机变量 18
1.6.2 二项式分布 20
1.6.3 均匀密度函数 21
1.6.4 高斯密度函数 22
1.6.5 瑞利密度函数 25
1.6.6 条件概率 26
1.6.7 随机变量函数 28
1.6.8 期望值 29
1.6.9 多元随机变量 35
1.6.10 两个随机变量和的密度函数 39
1.6.11 特征函数 40
1.7 谱分析 41
1.7.1 离散傅里叶变换 41
1.7.2 快速傅里叶变换 44
习题 53
1.8 小结 53
第二章 信道 61
2.1 无记忆信道 61
2.2 带宽 66
2.3 失真 70
2.3.1 幅度失真 70
2.3.2 相位失真 73
2.4 电话信道 75
2.5 噪声 78
2.5.1 白噪声 86
2.5.2 窄带噪声及其正交分量 89
2.6 小结 94
习题 95
3.1 采样 100
第三章 信源编码 100
3.1.1 采样误差 103
3.2 脉冲编码调制 106
3.2.1 PCM调制器 107
3.2.2 计数量化器 109
3.2.3 串行量化器 111
3.2.4 并行量化器 112
3.2.5 实际的PCM编码器 114
3.2.6 PCM译码器 117
3.2.7 实际的PCM译码器 119
3.2.8 非均匀量化 120
3.2.9 压扩技术 122
3.2.10 均匀量化的量化噪声 126
3.2.11 非均匀量化的量化噪声 130
3.2.12 门限效应 136
3.3 增量调制 137
3.3.1 自适应增量调制 139
3.3.2 增量调制中的量化噪声 140
3.4 调制的其它形式 146
3.5 话音技术 150
3.6 数字电视 153
3.7 小结 155
习题 156
第四章 信道编码 164
4.1 信息理论 164
4.2 信息的量度 165
4.2.1 信息与熵 165
4.3 信道容量 167
4.4 编码 170
4.4.1 熵编码 171
4.4.2 线性分组编码 183
4.4.3 卷积编码 193
4.4.4 循环码 203
4.5 信息通过率 212
4.6 码型选择的准则 213
4.7 小结 215
习题 216
第五章 数据发送与接收 221
5.1 信号特征 221
5.2 数据随机性与信号频率特征 227
5.3 多径 230
5.4 匹配滤波器 232
5.5 判决理论 236
5.5.1 贝叶斯准则 238
5.5.2 最小差错准则 241
5.5.3 最小最大准则 242
5.5.4 尼曼-皮尔森准则 246
5.5.5 接收机工作特性 249
5.5.6 一点说明 250
5.6 多路复用 251
5.6.1 T1载波系统 253
5.7 时分多址 258
5.8 通信协议概述 259
5.9 小结 261
习题 262
6.1 符号同步 270
第六章 定时 270
6.6.1 非线性时钟恢复 281
6.2 帧同步 283
6.3 同步码 286
6.4 设计举例 288
6.5 小结 292
习题 293
第七章 基带系统 297
7.1 前言 297
7.1.1 编码与译码 301
7.2 码间干扰 304
7.2.1 最佳脉冲形状 311
7.3 基带均衡 315
7.4 性能 319
7.4.1 单采样检测器 319
7.4.2 匹配滤波检测器 322
7.5 二元匹配滤波检测器 324
7.5.1 积分-清除检测器 331
7.6 M元基带传输 331
7.7 部分响应信号 335
7.8 PCM门限 339
7.9 设计实例 341
7.10 小结 345
习题 346
第八章 幅度调制 355
8.1 引言 355
8.2 BASK频谱 358
8.3 调制器和解调器 359
8.3.1 调制器 359
8.3.2 单边带 363
8.3.3 解调器 364
8.3.4 正交检测器 369
8.3.5 使用控制环恢复载波 370
8.4 性能 372
8.4.1 相干检测 372
8.4.2 非相干检测 376
8.4.3 正交检测 384
8.5 MASK 387
8.6 设计举例 389
8.7 小结 394
习题 395
第九章 频率调制 400
9.1 引言 400
9.2 BFSK频谱 402
9.3 调制器和解调器 406
9.3.1 调制器 406
9.3.2 解调器 408
9.3.3 相干检测 409
9.3.4 非相干检测 409
9.3.5 调制解调器 412
9.4 性能 414
9.4.1 相干检测 414
9.4.2 非相干检测 417
9.5 M元FSK 423
9.5.1 M元判决理论 424
9.5.2 匹配滤波检测器性能 427
9.6 设计举例 433
9.7 小结 435
习题 436
第十章 相位调制 440
10.1 引言 440
10.2 BPSK频谱 443
10.3 调制器和检测器 444
10.3.1 调制器 444
10.3.2 检测器 445
10.4 BPSK差分相干解调 449
10.5 性能 450
10.5.1 匹配滤波检测器 450
10.5.2 鉴相检测器 454
10.5.3 差分PSK 457
10.6 四相相移键控 461
10.6.1 QPSK产生方法 466
10.6.2 最小频移键控 469
10.7 多相相移键控(MPSK) 472
10.7.1 正交幅度调制 473
10.8 性能比较 476
10.9 设计举例 479
10.10 小结 480
习题 481
第十一章 设计依据 485
11.1 引言 485
11.2 性能比较 485
11.3 带宽比较 487
11.4 BPS/Hz比较 489
11.5 设计依据 490
11.5.1 所需比特传输率 492
11.5.4 最大发送信号功率 493
11.5.2 最大误码率 493
11.5.3 最大系统带宽 493
11.5.5 制造费用 494
11.5.6 检测器的最大功率利用 494
11.5.7 检测器最大捕获时间 495
11.6 小结 495
习题 496
第十二章 保密通信 498
12.1 扩频 498
12.1.1 码分多址 501
12.2 跳频 502
12.3 密码学 505
12.3.1 密钥管理 508
12.3.2 发送者认证 509
12.3.3 数据置乱 510
12.3.4 分组加密与流加密 511
12.3.5 公开密钥体制 511
12.3.6 陷门-背包体制 513
12.3.7 数据加密标准 516
12.4 小结 518
习题 520
第十三章 计算机通信网 524
13.1 交换系统 524
13.2 线路交换 526
13.3 报文交换 527
13.4 包交换 528
13.5 网络协议 529
13.5.1 X.25包交换式网络标准 530
13.6 局域网 532
13.7 综合业务数字网(ISDN) 535
13.8 网络举例 537
13.8.1 ARPA网 537
13.8.2 ALOHA网 539
13.8.3 以太网 539
13.8.4 时分多址 540
13.8.5 联合作战信息分布系统 541
13.9 小结 542
附录Ⅰ 部分习题答案 545
附录Ⅱ 误差函数表 553
附录Ⅲ Marcum-Q函数表 555
附录Ⅳ 参考文献 556
附录Ⅴ 术语解释 562