第一篇 1
第1章 概论 1
1.1 通信的发展 1
1.2 消息、信息和信号 1
1.3 数字通信 3
1.3.1 基本概念 3
1.3.2 数字通信的优点 3
1.3.3 数字通信系统模型 4
1.3.4 数字通信系统的主要性能指标 6
1.4 信道 7
1.4.1 无线信道 7
1.4.2 有线信道 12
1.4.3 信道模型 13
1.4.4 信道特性对信号传输的影响 15
1.5 信道中的噪声 18
1.6 小结 18
思考题 19
习题 19
第2章 信号 20
2.1 信号的类型 20
2.1.1 确知信号和随机信号 20
2.1.2 能量信号和功率信号 20
2.2 确知信号的性质 21
2.2.1 频域性质 21
2.2.2 时域性质 26
2.3 随机信号的性质 27
2.3.1 随机变量的概率分布 27
2.3.2 随机变量的概率密度 29
2.4 常见随机变量举例 29
2.5 随机变量的数字特征 30
2.5.1 数学期望 30
2.5.2 方差 31
2.5.3 矩 31
2.6 随机过程 32
2.6.1 随机过程的基本概念 32
2.6.2 平稳随机过程 33
2.6.3 各态历经性 33
2.6.4 平稳随机过程的自相关函数和功率谱密度 34
2.7 高斯过程 39
2.8 窄带随机过程 41
2.8.1 窄带随机过程的基本概念 41
2.8.2 窄带随机过程的性质 42
2.9 正弦波加窄带高斯过程 44
2.10 信号通过线性系统 45
2.10.1 线性系统的基本概念 45
2.10.2 确知信号通过线性系统 46
2.10.3 随机信号通过线性系统 49
2.11 小结 51
思考题 52
习题 52
第3章 模拟调制系统 56
3.1 概述 56
3.2 线性调制 56
3.2.1 振幅调制（AM） 57
3.2.2 双边带（DSB）调制 59
3.2.3 单边带（SSB）调制 59
3.2.4 残留边带（VSB）调制 61
3.3 非线性调制 62
3.3.1 基本原理 62
3.3.2 已调信号的频谱和带宽 63
3.3.3 角度调制信号的接收 65
3.4 小结 65
思考题 66
习题 66
第4章 模拟信号的数字化 69
4.1 引言 69
4.2 模拟信号的抽样 69
4.2.1 低通模拟信号的抽样 69
4.2.2 带通模拟信号的抽样 71
4.2.3 模拟脉冲调制 72
4.3 抽样信号的量化 73
4.3.1 量化原理 73
4.3.2 均匀量化 73
4.3.3 非均匀量化 74
4.4 脉冲编码调制 79
4.4.1 脉冲编码调制（PCM）的基本原理 79
4.4.2 自然二进制码和折叠二进制码 80
4.4.3 PCM系统的量化噪声 82
4.5 差分脉冲编码调制 82
4.5.1 差分脉冲编码调制（DPCM）的原理 82
4.5.2 DPCM系统的量化噪声和信号量噪比 83
4.6 增量调制 84
4.6.1 增量调制原理 84
4.6.2 增量调制系统中的量化噪声 85
4.7 小结 87
思考题 87
习题 88
第5章 基带数字信号的表示和传输 90
5.1 概述 90
5.2 字符的编码方法 90
5.3 基带数字信号的波形 90
5.4 基带数字信号的传输码型 92
5.5 基带数字信号的频率特性 94
5.5.1 计算ve（t）的功率谱密度 95
5.5.2 计算uc（t）的功率谱密度 96
5.5.3 计算s（t）的功率谱密度 96
5.5.4 功率谱密度计算举例 97
5.6 基带数字信号传输与码间串扰 98
5.6.1 基带数字信号传输系统模型 98
5.6.2 码间串扰及奈奎斯特准则 98
5.6.3 部分响应系统 101
5.7 眼图 105
5.8 时域均衡器 106
5.8.1 概述 106
5.8.2 横向滤波器基本原理 106
5.8.3 横向滤波器的实现 109
5.9 小结 110
思考题 111
习题 111
第6章 基本的数字调制系统 114
6.1 概述 114
6.2 二进制振幅键控（2ASK） 115
6.2.1 基本原理 115
6.2.2 功率谱密度 116
6.2.3 误码率 117
6.3 二进制频移键控（2FSK） 121
6.3.1 基本原理 121
6.3.2 功率谱密度 123
6.3.3 最小频率间隔 124
6.3.4 误码率 125
6.4 二进制相移键控（2PSK） 127
6.4.1 基本原理 127
6.4.2 功率谱密度 129
6.4.3 误码率 130
6.5 二进制差分相移键控（2DPSK） 131
6.5.1 基本原理 131
6.5.2 功率谱密度 133
6.5.3 误码率 133
6.6 二进制数字键控传输系统性能比较 135
6.7 多进制数字键控 136
6.7.1 多进制振幅键控（MASK） 137
6.7.2 多进制频移键控（MFSK） 138
6.7.3 多进制相移键控（MPSK） 141
6.7.4 多进制差分相移键控（MDPSK） 144
6.7.5 振幅／相位联合键控（APK） 147
6.7.6 多进制数字键控实用系统举例 149
6.8 小结 150
思考题 150
习题 151
第7章 同步 153
7.1 概述 153
7.2 载波同步方法 153
7.2.1 插入导频法 154
7.2.2 直接提取法 154
7.2.3 载波同步性能 157
7.3 位同步 158
7.3.1 外同步法 159
7.3.2 自同步法 159
7.3.3 位同步误差对误码率的影响 161
7.4 群同步 162
7.4.1 概述 162
7.4.2 集中插入法 163
7.4.3 分散插入法 164
7.4.4 群同步性能 166
7.5 网同步 167
7.5.1 概述 167
7.5.2 开环法 167
7.5.3 闭环法 169
7.6 小结 170
思考题 171
习题 171
第二篇 173
第8章 数字信号最佳接收原理 173
8.1 数字信号的统计表述 173
8.2 数字信号的最佳接收准则 174
8.3 确知数字信号的最佳接收机 176
8.4 确知数字信号最佳接收机的误码率 177
8.5 随相数字信号的最佳接收 180
8.6 起伏数字信号的最佳接收 182
8.7 实际接收机和最佳接收机的性能比较 184
8.8 数字信号的匹配滤波接收原理 184
8.8.1 数字信号的匹配滤波接收法 184
8.8.2 数字信号的相关接收法 188
8.9 最佳基带传输系统 189
8.10 小结 191
思考题 192
习题 192
第9章 多路复用和多址技术 194
9.1 概述 194
9.2 频分复用（FDM） 195
9.3 时分复用（TDM） 197
9.3.1 准同步数字体系（PDH） 198
9.3.2 复接与码速调整 200
9.3.3 同步数字体系（SDH） 201
9.4 码分复用（CDM） 203
9.4.1 基本原理 203
9.4.2 正交码 206
9.4.3 伪随机码 207
9.5 多址技术 211
9.5.1 频分多址 211
9.5.2 时分多址 213
9.5.3 局域网中的多址技术 218
9.6 小结 221
思考题 222
习题 223
第10章 信道编码和差错控制 225
10.1 概述 225
10.2 纠错编码的基本原理 227
10.3 纠错编码系统的性能 229
10.4 奇偶监督码 230
10.4.1 一维奇偶监督码 230
10.4.2 二维奇偶监督码 231
10.5 线性分组码 231
10.6 循环码 235
10.6.1 循环码的概念 235
10.6.2 循环码的运算 236
10.6.3 循环码的编码方法 238
10.6.4 循环码的解码方法 239
10.6.5 截短循环码 240
10.6.6 BCH码 240
10.6.7 RS码 242
10.7 卷积码 242
10.7.1 卷积码的编码 242
10.7.2 卷积码的解码 243
10.8 Turbo码和LDPC码 246
10.9 小结 249
思考题 250
习题 250
第11章 先进的数字带通调制和解调 253
1 1.1 概述 253
11.2 偏置正交相移键控及π/相移正交相移键控 253
11.3 最小频移键控及高斯最小频移键控 254
11.3.1 MSK信号的基本原理 254
11.3.2 MSK信号的相位连续性 255
11.3.3 MSK信号的正交表示法 256
11.3.4 MSK信号的产生和解调 258
11.3.5 MSK信号的功率谱密度 259
11.3.6 MSK信号的误码率性能 260
11.3.7 高斯最小频移键控 260
11.4 正交频分复用 260
11.4.1 概述 260
11.4.2 OFDM的基本原理 261
11.4.3 OFDM的实现 263
11.5 网格编码调制 264
11.5.1 网格编码调制的基本概念 264
11.5.2 TCM信号的产生 265
11.5.3 TCM信号的解调 267
11.6 扩展频谱技术 268
11.6.1 概述 268
11.6.2 直接序列扩谱 268
11.6.3 跳频扩谱 270
11.6.4 扩谱码的同步 271
11.6.5 分离多径技术 271
11.7 小结 273
思考题 273
习题 274
第12章 信源压缩编码 275
12.1 矢量量化 275
12.2 语音压缩编码 277
12.2.1 语音参量编码 277
12.2.2 混合编码 278
12.3 图像压缩编码 279
12.3.1 静止图像压缩编码 279
12.3.2 动态图像压缩编码 281
12.4 数字数据压缩编码 281
12.4.1 基本原理 281
12.4.2 霍夫曼码 282
12.5 白色加性高斯噪声信道的容量 284
12.6 小结 287
思考题 288
习题 288
第13章 通信安全 289
13.1 概述 289
13.2 单密钥加密通信系统 289
13.3 分组密码和流密码 290
13.4 用信息论研究密码的方法 292
13.4.1 完善安全性 292
13.4.2 唯一解距离 293
13.4.3 数据压缩在密码编码中的作用 294
13.4.4 扩散与混淆 294
13.5 数据加密标准 295
13.6 公共密钥密码编码方法 297
13.7 RSA算法 298
13.8 小结 300
思考题 300
习题 300
附录A 巴塞伐尔（Parseva1）定理 301
附录B 误差函数值表 302
附录C 七位美国标准信息交换码（ASCII） 304
附录D CCITT 5号码 305
附录E 我国标准7位编码字符集 306
附录F 贝塞尔函数值表 307
附录G 伽罗华域GF（2m） 308
附录H 三角函数公式 309
英文缩略词英汉对照表 310
参考文献 313