目录 1
第1章 绪论 1
1.1 通信的基本概念 1
1.1.1 通信 1
1.1.2 消息、信息、信号和数据 1
1.2 通信系统 2
1.2.1 通信系统模型 2
1.2.3 数字通信系统 4
1.2.2 模拟通信系统 4
1.2.4 数据通信系统 5
1.2.5 数字通信的主要优缺点 6
1.3 通信系统分类与通信方式 7
1.3.1 通信系统的分类 7
1.3.2 通信方式 9
1.4 信息及其度量 10
1.5 通信系统的主要性能指标 11
1.5.1 模拟通信系统的性能指标 11
1.5.2 数字通信系统的性能指标 12
1.5.3 功率利用率 13
1.6.1 信道 14
1.6 信道及其特征 14
1.6.2 信道模型 17
1.6.3 信道特性及其对信号传输的影响 18
1.7 信道容量与理想通信系统 24
1.7.1 信道容量 24
1.7.2 理想通信系统 28
1.8 通信发展简史 29
思考题 31
1.9 本章小结 31
习题 32
第2章 信号与噪声 34
2.1 信号的频谱分析 34
2.1.1 傅里叶级数 34
2.1.2 傅里叶变换 35
2.1.3 能量谱密度和功率谱密度 37
2.2 卷积和相关 39
2.2.1 卷积 39
2.2.2 相关 42
2.3 信号通过线性系统 44
2.4 随机信号 44
2.4.1 概率与随机变量 44
2.4.2 通信系统中常用的随机变量概率分布举例 47
2.5 随机过程及其统计特性 50
2.5.1 随机过程 50
2.5.2 分布函数和概率密度 50
2.5.3 平稳随机过程 51
2.5.4 随机过程的数字特征 52
2.5.5 平稳随机过程的遍历性（各态历经性） 55
2.6 随机过程的频谱特性 55
2.6.1 功率谱 56
2.6.2 功率谱与相关函数的关系——维纳—欣钦定理 56
2.7 随机过程通过线性系统 57
2.8 噪声及其通过乘法器的响应 59
2.8.1 白噪声 59
2.8.2 乘法器的噪声响应 60
2.9 带限高斯白噪声 61
2.8.3 等效噪声带宽 61
2.9.1 低通白噪声 62
2.9.2 带通白噪声 62
2.9.3 窄带噪声 63
2.10 正弦波加窄带高斯噪声 65
2.11 本章小结 66
思考题 67
习题 67
3.1 概述 70
第3章 模拟调制系统 70
3.2 调幅（AM） 71
3.3 抑制载波双边带调幅（DSB） 74
3.4 单边带调幅（SSB） 76
3.4.1 滤波法产生单边带信号 76
3.4.2 相移法产生单边带信号 77
3.5 残留边带调幅（VSB） 78
3.6 调幅信号的相干解调 79
3.7 调幅信号的非相干解调 82
3.8 角度调制 83
3.8.1 角度调制的基本概念 84
3.8.2 窄带角度调制 85
3.9 宽带调频（WBFM） 86
3.9.1 单正弦信号调频 87
3.9.2 调频信号的带宽 88
3.9.3 调频信号的功率分布 89
3.10 宽带调频的产生和解调 91
3.10.1 宽带调频的产生 91
3.10.2 宽带调频的解调方法 93
3.11 本章小结 95
思考题 96
习题 97
第4章 信源编码 100
4.1 概述 100
4.1.1 信源的数学模型 100
4.1.2 信源编码的主要方法 101
4.1.3 信源编码算法 102
4.1.4 信源编码与失真量 104
4.2 抽样定理 105
4.2.1 低通信号的抽样定理 105
4.2.2 与抽样有关的误差 108
4.2.3 带通信号的抽样 109
4.3 模拟脉冲调制 110
4.4 脉冲编码调制（PCM） 110
4.4.1 脉码调制的基本原理 111
4.4.2 量化 113
4.4.3 压缩与扩张 115
4.4.4 编码 119
4.4.5 逐次比较型编译码原理 121
4.5.1 预测编码的概念 124
4.5 增量调制（△M或DM） 124
4.5.2 增量调制（△M或DM） 125
4.5.3 △M与PCM系统的比较 127
4.6 增量脉码调制（DPCM） 129
4.7 自适应差值脉码调制（ADPCM） 130
4.8 语音压缩编码 131
4.8.1 线性预测编码（LPC） 133
4.8.2 矢量量化（VQ） 134
4.8.3 码激励线性预测（CELP）编码 135
4.8.4 多带激励（MBE）编码 136
4.8.5 混合激励线性预测（MELP）编码 137
4.9 图像压缩编码 138
4.9.1 图像压缩编码原理 138
4.9.2 图像压缩编码的分类 139
4.9.3 图像压缩编码算法举例 140
4.10 本章小结 141
思考题 142
习题 143
5.1.1 数字基带信号的基本波形 145
5.1 数字基带信号的基本波形和常用码型 145
第5章 数字信号的基带传输 145
5.1.2 数字基带信号的常用码型 147
5.2 数字基带信号的频谱分析 151
5.3 无码间串扰的基带传输特性 152
5.4 部分响应系统 157
5.4.1 部分响应波形 158
5.4.2 差错传播 158
5.4.3 部分响应基带传输系统的相关编码和预编码 159
5.5.1 眼图 161
5.5 眼图和均衡 161
5.5.2 均衡 162
5.6 扰码与解扰 163
5.7 本章小结 165
思考题 166
习题 167
第6章 数字信号的载波传输 169
6.1 二进制数字调制 169
6.1.1 二进制振幅键控（ASK） 170
6.1.2 二进制频移键控（FSK） 172
6.1.3 二进制相移键控（PSK） 174
6.1.4 二进制差分相移键控（DPSK） 175
6.2 多进制数字调制 177
6.2.1 多进制振幅键控（MASK） 177
6.2.2 多进制频移键控（MFSK） 178
6.2.3 多进制相移键控（MPSK） 179
6.3 正交振幅调制（QAM） 184
6.3.1 多进制正交振幅调制（MQAM） 184
6.3.2 部分响应正交幅度调制（QPR） 186
6.3.3 无载波振幅／相位调制（CAP） 187
6.4.1 交错正交相移键控（OQPSK） 189
6.4 恒包络调制 189
6.4.2 无符号间干扰和抖动——偏移正交相移键控（IJF-OQPSK） 190
6.4.3 最小频移键控（MSK） 192
6.4.4 正弦频移键控（SFSK） 193
6.4.5 平滑调频（TFM） 194
6.4.6 高斯最小频移键控（GMSK） 196
6.5 正交频分复用（OFDM） 197
6.6.1 概述 201
6.6 扩频通信 201
6.6.2 扩频通信系统模型 204
6.6.3 扩频通信的特点 204
6.6.4 处理增益和干扰容限 206
6.6.5 直接序列（DS）扩频 207
6.6.6 跳频（FH）扩频 210
6.6.7 扩频码序列 212
6.7 数字调制应用举例——调制解调器 214
6.8 本章小结 218
思考题 218
习题 219
第7章 通信系统的抗噪声性能 221
7.1 调幅系统的抗噪声性能 221
7.1.1 相干解调的抗噪声性能 221
7.1.2 AM系统包络检波的抗噪声性能 224
7.2 角度调制系统的抗噪声性能 227
7.2.1 宽带调频（WBFM）的抗噪声性能 227
7.2.2 宽带调相（WBPM）的抗噪声性能 231
7.2.3 调频（FM）的门限效应 232
7.2.4 调频中的预加重和去加重技术 236
7.3 二进制PCM系统的抗噪声性能 238
7.4 无码间串扰基带传输系统的抗噪声性能 239
7.5 二进制数字调制系统的抗噪声性能 242
7.5.1 二进制振幅键控（ASK）系统 242
7.5.2 二进制频移键控（FSK）系统 244
7.5.3 二进制相移键控（PSK）和差分相移键控（DPSK）系统 246
7.5.4 二进制频带传输系统的简单比较 248
7.6 多进制数字调制系统的抗噪声性能 249
7.7 多进制数字调制系统的性能比较 250
7.8 本章小结 251
思考题 252
习题 253
第8章 数字信号的最佳接收 256
8.1 最佳接收的一般概念 256
8.2 最佳接收准则 257
8.2.1 最大输出信噪比准则 257
8.2.2 最小错误概率准则 257
8.3.1 匹配滤波器的传输函数H（ω） 258
8.3 利用匹配滤波器的最佳接收 258
8.2.4 最大后验概率准则 258
8.2.3 最小均方误差准则 258
8.3.2 匹配滤波器的冲激响应h（t） 260
8.3.3 匹配滤波器的输出波形so（t） 261
8.3.4 匹配滤波器接收与相关接收机的等效 262
8.3.5 二进制数字信号匹配滤波器接收机 262
8.4 最小错误概率最佳接收 262
8.5 最小均方误差最佳接收 266
8.6 最大后验概率最佳接收——理想接收机模型 267
8.7.1 二进制最佳接收的接收性能分析 268
8.7 二进制最佳接收的误码性能 268
8.7.2 二进制确知信号最佳接收的误码性能 271
8.8 随相信号的最佳接收 273
8.9 最佳基带传输系统 276
8.10 实际接收机与最佳接收机的比较 277
8.11 本章小结 280
思考题 280
习题 281
9.1 多路复用和多址技术的基本概念 283
第9章 信道复用和多址方式 283
9.2 几种基本信道复用和多址方式的原理和特点 284
9.2.1 频分复用和频分多址 284
9.2.2 时分复用和时分多址 285
9.2.3 码分复用和码分多址 285
9.2.4 空分复用和空分多址 285
9.3 频分多路复用（FDM） 286
9.3.1 FDM系统基本原理 286
9.3.2 光纤通信系统中的波分复用（WDM） 288
9.4 时分复用（TDM） 289
9.4.1 TDM基本原理 289
9.4.2 准同步数字系列（PDH） 292
9.4.3 同步数字系列（SDH） 296
9.4.4 异步转移模式（ATM）的概念 299
9.5 码分复用（CDM）和空分复用（SDM） 300
9.6 多址通信方式 300
9.6.1 频分多址（FDMA）方式 301
9.6.2 时分多址（TDMA）方式 303
9.6.3 码分多址（CDMA）方式 303
9.6.4 ALOHA方式 305
9.7 蜂窝移动通信中的多址技术 307
9.8 光纤接入网中的多址技术和双向传输技术 308
9.9 局域网中的多址技术 312
9.9.1 载波侦听多路访问（CSMA）方法 312
9.9.2 带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）方法 313
9.9.3 令牌环（Token Ring）介质访问方式 314
9.10 本章小结 315
思考题 315
习题 316
10.1.2 插入导频法 318
10.1.1 直接提取法 318
10.1 载波同步 318
第10章 同步原理 318
10.1.3 非线性变换法 319
10.1.4 载波同步系统的性能指标 321
10.2 位同步 321
10.2.1 插入导频法 322
10.2.2 直接法 322
10.2.3 位同步系统的性能指标 325
10.3.1 集中插入法 327
10.3 帧同步 327
10.3.2 分散插入法 329
10.3.3 帧同步系统的性能指标 330
10.4 CDMA系统中的同步技术 331
10.5 本章小结 331
思考题 332
习题 333
第11章 纠错编码 334
11.1 概述 334
11.1.1 纠错编码的基本概念 334
11.1.2 差错控制方法 337
11.2.1 基本概念 339
11.2 线性分组码 339
11.2.2 几种简单的线性分组码 343
11.2.3 循环码 344
11.2.4 几类重要的线性分组码 351
11.3 卷积码 354
11.3.1 基本概念 354
11.3.2 卷积码的译码方法 356
11.4 网格编码调制（TCM） 359
11.5.1 Turbo码的基本原理 362
11.5 Turbo码 362
11.5.2 Turbo码实例 363
11.6 本章小结 364
思考题 365
习题 365
第12章 通信系统的计算机仿真 368
12.1 概述 368
12.1.1 通信仿真的概念 368
12.1.2 通信仿真的一般步骤 369
12.1.3 建立系统仿真模型的方法和要求 371
12.2 Matlab简介 372
12.3 基于Matlab的通信仿真 373
12.3.1 信号与噪声分析仿真试验 373
12.3.2 模拟调幅仿真试验 375
12.3.3 模拟信号数字传输仿真试验 378
12.3.4 数字信号的载波传输 381
12.3.5 纠错编码 388
思考题 391
习题 391
12.4 本章小结 391
部分习题答案 393
附录A 常用三角公式 404
附录B 正态分布密度函数和正态分布数值表 405
附录C Q函数表 406
附录D 误差函数表 408
附录E 贝塞尔函数表Jn（β） 411
附录F 希尔伯特变换 412
英文缩略词英汉对照表 413
参考文献 418