第一篇 通信原理 2
第1章 通信与通信系统的基本概念 2
1.1 通信的概念 2
1.2 通信系统 3
1.2.1 通信系统的定义与组成 3
1.2.2 通信系统的分类 5
1.3 通信方式 7
1.4 信道和传输介质 8
1.4.1 信道的概念 8
1.4.2 传输介质 9
1.5 信号与噪声 14
1.5.1 信号的定义与分类 14
1.5.2 噪声的定义与分类 16
1.6 信号频谱与信道通频带 18
1.6.1 周期信号的频谱 18
1.6.2 非周期信号的频谱 22
1.6.3 信道通频带 23
1.7 信息的度量与香农公式 25
1.7.1 信息的度量 25
1.7.2 信道容量与香农公式 27
1.7.3 信道带宽与信道容量的关系 30
1.8 多路复用的基本概念 32
1.9 通信系统的性能评价 33
1.9.1 模拟通信系统的性能指标 34
1.9.2 数字通信系统的性能指标 34
1.10通信技术发展史 38
1.11小资料——莫尔斯 40
思考题与习题 41
第2章 模拟调制 42
2.1 调制的概念 42
2.2 抑制载波的双边带调幅 44
2.2.1 DSB信号的调制 44
2.2.2 DSB信号的解调 45
2.3 常规双边带调幅 46
2.3.1 AM信号的调制 46
2.3.2 AM信号的解调 47
2.4 AM和DSB的性能比较 49
2.5 单边带调制 50
2.6 残留边带调制 51
2.7 插入载波的包络检波 54
2.8 频分复用FDM 54
2.9 角调制 56
2.9.1 角调制的概念 56
2.9.2 窄带角调制和宽带角调制 58
2.9.3 调频信号的产生与解调 60
2.9.4 频率调制的特点 61
2.9.5 输出信噪比与信道带宽的关系 62
2.10 调制的功能与分类 63
2.10.1 调制的功能 63
2.10.2 调制的分类 64
2.11 小资料——麦克斯韦 65
思考题与习题 65
第3章 脉冲编码调制 67
3.1 模拟脉冲调制 67
3.1.1 脉冲幅度调制 67
3.1.2 脉冲宽度调制 67
3.1.3 脉冲相位调制 68
3.2 PCM调制 68
3.2.1 基本概念 68
3.2.2 抽样 70
3.2.3 量化 73
3.2.4 编码 77
3.3 抽样定理和系统带宽 80
3.3.1 抽样定理 80
3.3.2 PCM信号码元速率和系统带宽 82
3.4 时分复用 83
3.5 小资料——赫兹 86
思考题与习题 87
第4章 增量调制 88
4.1 简单增量调制 88
4.1.1 增量调制的基本概念 88
4.1.2 △M的调制原理 89
4.1.3 △M的解调原理 91
4.1.4 △M调制存在的问题 91
4.2 增量总和调制（△-Σ） 93
4.2.1 △-Σ的调制原理 93
4.2.2 △-Σ的解调原理 94
4.3 小资料——贝尔 94
思考题与习题 95
第5章 数字复接与同步数字序列 96
5.1 PCM复用与数字复接 96
5.1.1 基本概念 96
5.1.2 数字比特序列与复接等级 96
5.1.3 PCM基群帧结构 98
5.1.4 数字复接的原理与分类 99
5.2 同步数字序列简介 101
5.2.1 同步数字序列（SDH）的基本概念 101
5.2.2 SDH的帧结构 102
5.2.3 SDH的复用结构 103
5.3 小资料——马可尼 104
思考题与习题 105
第6章 数字信号的基带传输 106
6.1 基带信号的概念 106
6.2 数字基带信号的码型 107
6.2.1 码元码型及码型变换 107
6.2.2 二元码 108
6.2.3 三元码 110
6.2.4 多元码 112
6.2.5 数字基带信号的功率谱 112
6.3 无码间串扰的传输波形 114
6.3.1 码间串扰的概念 114
6.3.2 第一无失真条件及传输波形 115
6.4 扰码和解扰 120
6.4.1 m序列的产生和特性 120
6.4.2 扰码和解扰原理 124
6.4.3 m序列在误码测试中的应用 126
6.5 眼图 126
6.6 波形变换 128
6.7 小资料——真空管的发明 128
思考题与习题 129
第7章 数字信号的调制传输 131
7.1 二进制幅移键控 131
7.1.1 二进制幅移键控（2ASK）的基本原理 131
7.1.2 2ASK的频域特性 132
7.1.3 2ASK的调制与解调 133
7.2 二进制频移键控 133
7.2.1 二进制频移键控（2FSK）的基本原理 133
7.2.2 2FSK的频域特性 134
7.2.3 2FSK的调制与解调 134
7.3 二进制相移键控 136
7.3.1 二进制相移键控（2PSK）的基本原理 136
7.3.2 2PSK的频域特性 136
7.3.3 2PSK的调制与解调 137
7.4 二进制差分相移键控 138
7.4.1 二进制差分相移键控（2DPSK）的调制 138
7.4.2 2DPSK的解调 139
7.5 多进制数字调制 140
7.5.1 多进制幅度键控 140
7.5.2 多进制相移键控 141
7.5.3 多进制频移键控 145
7.6 小资料——晶体管的发明 146
思考题与习题 146
第8章 差错控制编码 148
8.1 差错控制编码的基本概念 148
8.2 差错控制方式 151
8.3 差错控制编码分类 152
8.4 检错和纠错原理 153
8.5 几种常用的检错码 156
8.5.1 奇偶校验码 156
8.5.2 水平奇偶校验码 157
8.5.3 二维奇偶校验码 157
8.5.4 群计数码 158
8.5.5 恒比码 159
8.6 线性分组码 159
8.7 循环码 165
8.7.1 循环码的概念 165
8.7.2 循环码的生成多项式和生成矩阵 166
8.7.3 循环码的编码和译码 168
8.8 小资料——香农 171
第二篇 数据通信原理 174
第9章 数据通信与通信网 174
9.1 数据通信与数据通信系统 174
9.1.1 数据通信的概念 174
9.1.2 数据通信、模拟通信和数字通信的异同点 175
9.1.3 数据通信的特点 178
9.1.4 数据通信系统的组成 179
9.1.5 数据通信系统的主要性能指标 180
9.1.6 数据通信方式 181
9.2 通信网 184
9.2.1 通信网及其结构 184
9.2.2 通信网拓扑结构 185
9.2.3 通信网服务质量 187
9.2.4 网络的服务性能保障机制 188
9.3 现代通信网的支撑技术 189
9.3.1 应用层技术 189
9.3.2 业务网技术 190
9.3.3 传送网技术 191
9.3.4 支撑网技术 192
9.4 通信网的发展历程 192
9.5 小资料——收音机的发明 194
思考题与习题 195
第10章 计算机网络体系结构 196
10.1 网络体系结构概述 196
10.2 网络体系结构的几个重要概念 197
10.2.1 网络协议 197
10.2.2 网络服务 200
10.2.3 面向连接服务与无连接服务 202
10.3 ISO/OSI参考模型 202
10.3.1 物理层 203
10.3.2 数据链路层 203
10.3.3 网络层 204
10.3.4 传输层 205
10.3.5 会话层 206
10.3.6 表示层 206
10.3.7 应用层 207
10.4 Internet网络模型 208
10.4.1 TCP/IP协议 208
10.4.2 网络接口层 209
10.4.3 网络互连层 209
10.4.4 传输层 212
10.4.5 应用层 215
10.5 ISO/OSI模型与TCP/IP模型的比较 215
10.6 IPv6协议 216
10.7 物联网 218
10.7.1 物联网的概念 218
10.7.2 物联网的体系架构 219
10.7.3 物联网的主要技术与特点 220
10.8 小资料——电视的发明 221
思考题与习题 221
第11章 网络交换技术 223
11.1 交换的概念 223
11.2 交换的基本功能 225
11.3 常用的交换技术 225
11.3.1 线路交换 225
11.3.2 报文交换 227
11.3.3 分组交换 228
11.3.4 异步转移模式 231
11.3.5 IP交换 241
11.3.6 软交换 243
11.4 小资料——自动电话交换机的发明 245
思考题与习题 246
第12章 网络互连设备 247
12.1 网络互连的基本概念 247
12.2 网络互连设备 248
12.2.1 中继器 248
12.2.2 网桥 250
12.2.3 路由器 251
12.2.4 网关 256
12.2.5 交换机 257
12.3 几种“信道”概念的解释 261
12.4 小资料——万维网 263
思考题与习题 264
第三篇 现代通信技术 266
第13章 光纤通信技术 266
13.1 光纤通信概述 266
13.1.1 光纤通信的概念 266
13.1.2 光纤通信使用的波长 266
13.1.3 光纤通信的特点 267
13.2 光纤通信原理 268
13.3 光纤通信系统的组成 268
13.3.1 光端机 269
13.3.2 中继器 271
13.3.3 监控系统 271
13.4 几种光纤通信新技术 272
13.5 光纤通信的发展趋势 274
13.6 小资料——“光纤之父”高锟 276
思考题与习题 276
第14章 卫星通信技术 277
14.1 微波及微波通信 277
14.2 卫星通信概述 278
14.2.1 卫星通信的概念 278
14.2.2 卫星通信的工作频段 278
14.2.3 卫星通信的特点 279
14.3 卫星通信系统 280
14.3.1 卫星通信系统的分类 280
14.3.2 卫星通信系统的组成 280
14.3.3 卫星通信系统的工作过程 281
14.4 通信卫星 282
14.4.1 通信卫星的分类 282
14.4.2 同步卫星中继的通信范围 283
14.4.3 通信卫星的组成 284
14.5 卫星通信地面站 286
14.5.1 卫星通信地面站的分类 286
14.5.2 卫星通信地面站的组成 287
14.6 卫星通信的多址技术 289
14.7 卫星通信的新技术 292
14.8 GPS系统 293
14.8.1 GPS概述 293
14.8.2 GPS系统组成 294
14.8.3 GPS定位原理 295
14.9 北斗卫星导航系统 297
14.10 小资料——人造卫星史话 298
思考题与习题 298
第15章 移动通信技术 299
15.1 移动通信概述 299
15.1.1 移动通信的概念及特点 299
15.1.2 移动通信系统的分类 300
15.1.3 移动通信系统的组成 300
15.1.4 移动通信中的多址技术 302
15.2 第一代移动通信系统 303
15.3 第二代数字移动通信系统 303
15.3.1 GSM移动通信系统 303
15.3.2 CDMA移动通信系统 311
15.4 第三代移动通信系统 313
15.4.1 第三代移动通信系统的特点 314
15.4.2 第三代移动通信系统提供的业务 315
15.4.3 第三代移动通信系统的关键技术 315
15.5 第四代移动通信系统 316
15.5.1 4G的概念 316
15.5.2 4G的核心技术 316
15.6 小资料——手机的发明 317
思考题与习题 318
第16章 接入网技术 319
16.1 接入网的概念 319
16.2 接入网的接口技术 322
16.2.1 接入网的界定与功能模型 322
16.2.2 V5接口 323
16.3 接入网的分类 323
16.4 接入技术 324
16.4.1 铜线接入技术 324
16.4.2 混合光纤/同轴电缆接入网 327
16.4.3 无线接入网技术 328
16.4.4 光纤接入网 330
16.5 小资料——集成电路的发明 334
思考题与习题 334
第17章 无线个人区域网络技术 335
17.1 无线个人区域网络概述 335
17.2 蓝牙技术 336
17.2.1 “蓝牙”名称的由来 336
17.2.2 蓝牙技术概述 336
17.2.3 蓝牙技术的特点 338
17.2.4 蓝牙系统组成 339
17.2.5 蓝牙技术的应用 340
17.2.6 蓝牙技术与无线局域网 341
17.3 ZigBee技术 342
17.3.1 ZigBee技术概述 342
17.3.2 ZigBee系统组成 343
17.3.3 ZigBee的应用 344
17.3.4 ZigBee和蓝牙性能参数比较 344
17.4 NFC技术 345
17.4.1 NFC技术概述 345
17.4.2 NFC原理和组成 346
17.4.3 NFC技术的应用 347
17.4.4 NFC与蓝牙技术的比较 348
17.5 UWB技术 348
17.5.1 UWB技术概述 348
17.5.2 UWB技术原理 348
17.5.3 UWB技术的特点及应用 349
17.6 小资料——电子计算机的发明 350
思考题与习题 351
第18章 通信设备 352
18.1 电话机 352
18.1.1 磁石式电话机 352
18.1.2 拨号盘式电话机 354
18.1.3 按键式电话机 355
18.1.4 电话通信中的通信原理知识 356
18.2 收音机 356
18.2.1 收音机分类及原理框图 356
18.2.2 输入电路 358
18.2.3 变频电路 359
18.2.4 中放电路 360
18.2.5 检波电路 360
18.2.6 低频放大和功率放大电路 360
18.2.7 广播通信中的通信原理知识 362
18.3 电视机 362
18.3.1 电视机信号传输原理 362
18.3.2 电视机原理 364
18.3.3 广播电视中的通信原理知识 366
18.4 数据终端 366
18.4.1 数据终端的组成及分类 366
18.4.2 多媒体通信终端 369
18.5 通信设备 371
18.5.1 调制解调器 371
18.5.2 多路复用器 372
18.5.3 集中器 372
18.5.4 前端处理器 373
18.5.5 协议转换器 373
18.5.6 无线路由器 373
18.6 小资料——雷达的发明 375
思考题与习题 376
部分思考题与习题参考答案 377
参考文献 392