绪论 1
0.1 通信技术的发展及基本概念 1
0.1.1 通信技术的发展 1
0.1.2 通信系统及分类 2
0.1.3 通信方式 3
0.1.4 传输技术 3
0.1.5 性能指标 3
0.2 现代通信的主要技术 4
0.2.1 光纤通信 4
0.2.2 卫星通信 5
0.2.3 移动通信 5
0.3 现代通信技术发展趋势 6
0.3.1 通信技术数字化 6
0.3.2 通信业务综合化 6
0.3.3 网络互通融合化 7
0.3.4 通信网络宽带化 7
0.3.5 网络管理智能化 7
0.3.6 通信服务个人化 7
第1篇光纤通信 11
第1章 光纤通信概论 11
1.1 光纤通信的发展 11
1.1.1 光纤通信的发展历程 11
1.1.2 光纤通信的发展方向和新技术 12
1.2 光纤通信系统的基本构成 14
1.2.1 光纤线路 14
1.2.2 光发射机 14
1.2.3 光接收机 15
1.3 光纤通信的特点和应用 15
1.3.1 光纤通信的特点 15
1.3.2 光纤通信的应用 17
第2章 光纤和光缆 18
2.1 光纤的结构和类型 18
2.1.1 光纤结构 18
2.1.2 光纤类型 18
2.2 光纤的几何光学分析 19
2.2.1 射线理论要点 19
2.2.2 光在多模阶跃光纤中的传输 20
2.2.3 光在多模渐变光纤中的传输 21
2.3 光纤的波动光学分析 22
2.3.1 波动方程 22
2.3.2 光纤中的模式 23
2.3.3 单模光纤的模式特性 25
2.4 光纤的传输特性 26
2.4.1 光纤的损耗特性 27
2.4.2 光纤的色散特性 28
2.5 光纤中的非线性光学效应 32
2.5.1 受激光散射 32
2.5.2 非线性折射 33
2.5.3 四波混频 34
2.6 光缆及连接技术 34
2.6.1 光缆及其结构 34
2.6.2 光纤及光缆的连接 35
第3章 光源和光发射机 36
3.1 光发射机的基本组成 36
3.2 半导体光源的发光机理 36
3.2.1 光辐射和粒子数反转分布 37
3.2.2 PN结的能带和电子分布 37
3.3 半导体激光器 39
3.3.1 形成激光振荡的条件 39
3.3.2 F-P腔半导体激光器 39
3.3.3 分布反馈激光器 41
3.3.4 半导体激光器的主要特性 42
3.4 发光二极管 45
3.4.1 发光二极管的结构 45
3.4.2 发光二极管的工作特性 45
3.5 光源的调制及驱动电路 47
3.5.1 光源的调制方式 47
3.5.2 直接调制及驱动电路 47
3.6 激光器的控制电路 49
3.6.1 自动温度控制 49
3.6.2 自动功率控制 50
第4章 光接收机 51
4.1 数字光接收机的基本组成 51
4.2 光检测器 51
4.2.1 光敏二极管工作原理 52
4.2.2 PIN光敏二极管 53
4.2.3 雪崩光敏二极管 55
4.3 光接收机的前端及噪声 56
4.3.1 等效电路 56
4.3.2 光接收机的噪声与信噪比 57
4.3.3 前置放大器的设计 59
4.4 光接收机的灵敏度 61
4.4.1 误码率 61
4.4.2 灵敏度 63
4.4.3 理想光接收机的灵敏度 64
4.5 光接收机的线性通道及数据恢复 65
4.5.1 自动增益控制和动态范围 65
4.5.2 码间干扰与均衡滤波 66
4.5.3 数据恢复 67
第5章 光纤通信系统及新技术 68
5.1 系统结构与类型 68
5.1.1 光纤通信系统的结构 68
5.1.2 光纤通信系统的类型 70
5.2 数字光纤通信系统 71
5.2.1 数字光纤通信系统的组成 71
5.2.2 系统的性能 72
5.3 光同步数字传输网 73
5.3.1 SDH的产生 73
5.3.2 SDH的特点 75
5.3.3 SDH的帧结构 75
5.3.4 SDH的复用映射结构 76
5.3.5 SDH传输网 77
5.4 光纤通信系统的设计 79
5.4.1 总体考虑 79
5.4.2 中继距离的计算 80
5.5 模拟光纤通信系统 83
5.5.1 调制方式 83
5.5.2 副载波复用光纤传输系统 84
5.6 光纤接入网 87
5.6.1 接入网概述 87
5.6.2 光纤接入网的基本结构和应用类型 87
5.6.3 无源光网络 89
5.6.4 有源光网络 90
5.6.5 光纤同轴电缆混合网 91
5.7 光放大技术 92
5.7.1 掺铒光纤放大器工作原理 93
5.7.2 掺铒光纤放大器的优点和应用 94
5.8 光波分复用技术 95
5.8.1 光波分复用概述 95
5.8.2 WDM系统的构成及特点 95
5.8.3 光波分复用器与解复用器 96
5.9 相干光通信技术 100
5.9.1 相干光通信系统的组成与工作原理 101
5.9.2 相干光通信的优点和关键技术 102
5.10 光孤子通信 103
5.10.1 光孤子的形成与传输特点 103
5.10.2 光孤子通信系统的构成 106
5.11 全光通信网 107
5.11.1 光传送网的概念 107
5.11.2 光传送网的分层结构 108
5.11.3 光分插复用器 108
5.11.4 光交叉连接器 111
5.11.5 WDM光网络示例 112
5.12 光时分复用技术 113
参考文献 115
第2篇 卫星通信 119
第6章 卫里通信概论 119
6.1 卫星通信的概念 119
6.1.1 基本概念 119
6.1.2 卫星通信的特点 119
6.1.3 卫星通信系统概述 121
6.2 卫星通信的发展 123
6.2.1 国际卫星通信的发展 123
6.2.2 中国卫星通信的发展 125
6.2.3 卫星通信技术的发展趋势 126
第7章 卫星通信系统组成原理 127
7.1 通信卫星 127
7.1.1 卫星的分类 127
7.1.2 卫星的轨道 127
7.1.3 静止卫星的发射 129
7.1.4 通信卫星的基本技术参数 130
7.1.5 通信卫星的组成 131
7.2 地球站系统 135
7.2.1 地球站的类型和基本要求 135
7.2.2 地球站的主要性能指标 136
7.2.3 地球站的组成 137
7.2.4 地球站的站址选择及布局 144
7.3 传输线路的计算 145
7.3.1 基本概念 145
7.3.2 传输损耗 147
7.3.3 噪声与干扰 147
7.3.4 卫星通信链路的计算 150
第8章 卫星通信系统信号传输技术 152
8.1 概述 152
8.2 多址技术 153
8.2.1 频分多址方式 153
8.2.2 时分多址方式 156
8.2.3 扩频多址方式 157
8.2.4 空分多址方式 158
8.2.5 随机多址方式 159
8.3 信道分配 161
8.3.1 信道分配的含义 161
8.3.2 预分配方式 161
8.3.3 按需分配（按申请分配）方式 162
8.4 差错控制技术 162
8.4.1 差错类型 162
8.4.2 差错控制方法 162
8.4.3 信道编码技术 164
8.4.4 交织技术 166
8.5 数字调制技术 167
8.5.1 概述 167
8.5.2 数字调制的基本原理 168
8.5.3 卫星通信系统中的数字调制技术 170
8.6 卫星电视传输技术 176
8.6.1 概述 176
8.6.2 数字电视编码标准 176
8.6.3 数字卫星电视传输标准 179
第9章 卫星通信网 181
9.1 卫星广播电视网 181
9.1.1 卫星电视广播系统的组成 181
9.1.2 数字卫星电视网 183
9.2 VSAT网 185
9.2.1 概述 185
9.2.2 VSAT网的组成及工作原理 187
9.2.3 VSAT小站设备简介 190
9.3 全球卫星导航系统 191
9.3.1 概述 191
9.3.2 GLONASS 191
9.3.3 Galileo系统 192
9.3.4 GPS 193
9.4 跟踪与数据中继卫星系统 196
9.4.1 概述 196
9.4.2 TDRSS工作原理 196
9.4.3 TDRSS应用业务 197
9.5 卫星移动通信系统 198
9.5.1 概述 198
9.5.2 卫星移动通信基本原理 199
9.5.3 铱（Iridium）系统 200
9.5.4 全球星（Globalstar）系统 202
9.5.5 Orbcomm系统 203
9.5.6 亚洲蜂窝卫星通信系统 203
9.5.7 Thuraya系统 203
9.6 高空平台站通信系统 204
9.6.1 概述 204
9.6.2 HAP系统工作原理 204
9.6.3 HAP系统特点 205
参考文献 207
第3篇 移动通信 211
第10章 移动通信概论 211
10.1 移动通信的基本概念与发展 211
10.1.1 基本概念 211
10.1.2 移动通信的演变与发展 211
10.2 移动通信系统的组成原理 214
10.2.1 移动通信系统的分类 214
10.2.2 移动通信系统的组成 214
10.2.3 移动通信的基本技术要求 215
10.3 移动通信的主要技术特点 215
第11章 无线信道的特性与电波传播 217
11.1 概述 217
11.2 无线信号的传播——大尺度路径损耗 217
11.2.1 自由空间无线信号的传播 217
11.2.2 反射、衍射与散射 218
11.3 路径损耗模型 222
11.3.1 地面反射（双射线）模型 222
11.3.2 室外传播模型 224
11.3.3 室内传播模型 226
11.3.4 其他信道的损耗特性 227
11.4 无线信道的特性——小尺度衰落与多径 228
11.4.1 多径传播 228
11.4.2 慢衰落与快衰落 229
11.4.3 选择性衰落 231
11.5 无线信道中的干扰 232
第12章 移动通信基本技术 234
12.1 数字调制解调技术 234
12.1.1 移动通信对数字调制的要求 234
12.1.2 恒包络调制技术 234
12.2 扩频技术 237
12.2.1 基本原理 237
12.2.2 直接序列扩频 238
12.2.3 跳频扩频 239
12.3 组网技术 240
12.3.1 概述 240
12.3.2 区域覆盖方式 240
12.3.3 蜂窝网组网 241
12.3.4 多信道共用技术 244
12.4 双工技术 246
12.4.1 频分双工 246
12.4.2 时分双工 247
12.5 抗衰落技术 247
12.5.1 分集技术 247
12.5.2 自适应均衡技术 248
12.6 正交频分复用技术 249
12.6.1 OFDM基本原理 249
12.6.2 OFDM的特点 250
12.7 语音编码技术 251
12.7.1 概述 251
12.7.2 波形编码 252
12.7.3 参量编码——线性预测编码 255
12.7.4 混合编码 256
12.8 网络安全技术 258
第13章 典型的移动通信系统 260
13.1 第二代移动通信系统 260
13.1.1 概述 260
13.1.2 GSM系统 261
13.1.3 向3G过渡——GPRS与EDGE 274
13.1.4 CDMA系统（IS-95） 275
13.2 第三代移动通信系统 286
13.2.1 概述 286
13.2.2 WCDMA系统 289
13.2.3 CDMA2000系统 294
13.2.4 TD-SCDMA系统 298
第14章 新一代移动通信系统简介 302
14.1 引言 302
14.2 长期演进计划 303
14.2.1 概述 303
14.2.2 LTE的技术性能 304
14.2.3 LTE的网络结构 305
14.2.4 LTE FDD与TD-LTE的比较 305
14.2.5 LTE典型业务 307
14.3 LTE-Advanced 308
14.3.1 概述 308
14.3.2 LTE-Advanced关键技术 308
14.3.3 LTE-Advanced面临的问题 309
附录 英文缩写词汇对照表 310
参考文献 318