第一章 绪论 1
1.1 现代通信与信息社会 1
1.2 通信系统的组成 2
1.3 通信系统的分类 4
1.4 通信技术发展概况 6
1.4.1 通信发展简史 6
1.4.2 主要传输手段的发展现状和趋势 7
1.5 通信系统的性能度量 9
第二章 信息论初步 11
2.1 信息的度量 11
2.1.1 消息的统计特性 11
2.1.2 离散信源的信息量 12
2.1.3 离散信源的平均信息量 14
2.1.4 连续信源的信息度量 17
2.2 信道容量和香农公式 20
2.2.1 有扰离散信道的信息传输 20
2.2.2 有扰连续信道的信息传输 22
参考资料 24
习题 25
第三章 模拟线性调制 27
3.1 双边带调幅 27
3.1.1 常规双边带调幅(AM) 27
3.1.2 抑制载波双边带调幅(DSB-SC) 31
3.1.3 常规双边带调幅和抑制载波双边带调幅的调制与解调 32
3.2 单边带调制(SSB) 34
3.2.1 单边带信号的频域表达及滤波法形成 34
3.2.2 单边带信号的时域表达及相移法形成 36
3.2.3 单边带信号的维弗法形成 40
3.2.4 单边带信号的解调 43
3.3 残留边带调制(VSB) 43
3.3.1 残留边带信号的产生 43
3.3.2 残留边带信号的解调 44
3.4 线性调制的一般模型 45
3.4.1 线性调制信号产生的一般模型 45
3.4.2 相干解调的一般模型 47
3.4.3 插入载波包络检波 48
3.5 线性调制系统的抗噪声性能 49
3.5.1 通信系统抗噪声性能的分析模型 49
3.5.2 线性调制相干解调的抗噪声性能 50
3.5.3 常规调幅包络检波的抗噪声性能 53
3.6 频分多路复用及线性调制应用举例 58
3.6.1 频分多路复用原理 58
3.6.2 载波电话系统 59
3.6.3 广播电视 59
3.6.4 立体声广播 61
参考资料 64
习题 64
第四章 模拟角调制 67
4.1 角调制基本概念 67
4.2 窄带角调制 69
4.2.1 窄带调频 69
4.2.2 窄带调相 70
4.3 正弦信号调制时的宽带调频 71
4.3.1 单频调制时宽带调频信号的频域表达 71
4.3.2 单频调制时的频带宽度 74
4.3.3 单频调制时的功率分配 75
4.3.4 双频及多频调制 75
4.4 任意信号调制时调频信号的频谱 77
4.4.1 周期性信号调频 77
4.4.2 随机信号调频 79
4.4.3 任意限带信号调制时的频带宽度 80
4.5 宽带调相 81
4.5.1 单频宽带调相 81
4.5.2 任意信号的宽带调相 82
4.6 调频信号的产生与调解 82
4.6.1 调频信号的产生 82
4.6.2 调频信号的解调 83
4.7 调频系统的抗噪声性能 85
4.7.1 非相干解调的抗噪声性能 85
4.7.2 门限效应 90
4.7.3 相干解调的抗噪声性能 91
4.8 采用预加重/去加重改善信噪比 93
4.9 改善门限效应的解调方法 95
4.9.1 反馈解调器 95
4.9.2 锁相环解调器 97
4.10 调频应用举例 98
4.10.1 调频广播 99
4.10.2 广播电视伴音 99
4.10.3 卫星广播电视 99
4.10.4 通信卫星中的频分多址 100
参考资料 101
习题 101
第五章 脉冲编码调制 105
5.1 脉冲编码调制(PCM)基本原理 105
5.2 低通与带通抽样定理 106
5.2.1 低通抽样定理 106
5.2.2 内插公式 107
5.2.3 带通抽样定理 108
5.3 实际抽样 110
5.3.1 自然抽样 110
5.3.2 平顶抽样 110
5.4 标量量化与矢量量化 112
5.4.1 标量量化 112
5.4.2 矢量量化 114
5.5 最佳量化器 115
5.6 均匀量化 118
5.7 最佳非均匀量化 121
5.8 对数量化及其折线近似 124
5.8.1 理想对数量化 124
5.8.2 A律对数压缩特性 124
5.8.3 μ律对数压缩特性 126
5.8.4 对数压缩特性的折线近似 126
5.9 PCM编码原理 129
5.9.1 折叠二进制码(FBC) 130
5.9.2 信道误码对信噪比的影响 130
5.9.3 CCITT标准的PCM编码规则 131
5.10 对数PCM与线性PCM码之间的变换 133
5.11 单片PCM编解码器 135
参考资料 137
习题 137
第六章 自适应差分脉码调制 140
6.1 概述 140
6.2 DPCM的基本原理 141
6.3 自适应预测 145
6.4 自适应量化 145
6.5 32kb/sADPCM编解码系统 147
参考资料 152
习题 152
第七章 增量调制 154
7.1 简单增量调制原理 154
7.2 数字压扩自适应增量调制 157
7.3 增量总和调制 159
7.4 信道误码对增量调制的影响 161
7.5 集成化数字压扩增量调制器 163
7.5.1 增量调制集成电路的工作原理 163
7.5.2 单积分增量调制电路 166
参考资料 169
习题 170
第八章 时分复用 172
8.1 时分复用TDM原理 172
8.2 PCM基群帧结构 174
8.3 增量调制复用终端的帧结构 175
8.4 60路PCM-ADPCM变换编码终端的帧结构 176
8.5 数字复接终端 177
8.5.1 数字复接原理 178
8.5.2 正码速调整复接器 178
8.6 帧同步 181
8.6.1 逐码移位同步法 182
8.6.2 捕捉态的工作逻辑 183
8.6.3 置位同步法 184
8.6.4 帧同步系统分析 187
参考资料 190
习题 190
第九章 数字信号的基带传输 191
9.1 数字基带信号的码型 191
9.1.1 数字基带信号的码型设计原则 191
9.1.2 二元码 193
9.1.3 三元码 198
9.1.4 多元码 206
9.2 数字基带信号的功率谱计算 207
9.2.1 相同波形随机序列的功率谱 207
9.2.2 一般情况下的随机序列功率谱 210
9.3 波形传输的无失真条件 213
9.3.1 奈奎斯特第一准则：抽样值无失真 215
9.3.2 奈奎斯特第二准则：转换点无失真 219
9.3.3 奈奎斯特第三准则：脉冲波形面积保持不变 221
9.4 部分响应基带传输系统 222
9.4.1 部分响应波形 222
9.4.2 部分响应基带传输系统的相关编码与预编码 224
9.5 数字信号基带传输的差错率 228
9.5.1 二元码的误比特率 228
9.5.2 三元码和多元码的差错率 231
9.5.3 部分响应基带信号的差错率 233
9.6 扰码和解扰 234
9.6.1 m序列的产生和性质 234
9.6.2 扰码和解扰原理 239
9.7 眼图 241
9.8 均衡 243
9.8.1 时域均衡原理 243
9.8.2 均衡算法及实现 245
参考资料 248
习题 249
第十章 数字信号的载波传输 252
10.1 二进制数字调制 252
10.1.1 二进制幅度键控(2ASK) 252
10.1.2 二进制频移键控(2FSK) 254
10.1.3 二进制相移键控(2PSK或BPSK) 257
10.1.4 二进制差分相移键控(2DPSK) 260
10.2 数字信号的最佳接收 262
10.2.1 匹配滤波器 262
10.2.2 数字信号接收的统计模型 265
10.2.3 最小错误概率最佳接收机 267
10.3 二进制数字调制的误比特率 271
10.3.1 二进制最佳接收机的误比特率 271
10.3.2 二进制调制非相干解调时的误比特率 276
10.3.3 信噪比、Eb/no和带宽 280
10.4 多进制数字调制 281
10.4.1 多进制幅度键控(MASK) 281
10.4.2 多进制相移键控(MPSK) 283
10.4.3 多进制频移键控(MFSK) 292
10.4.4 幅度与相位相结合的多进制调制(MQAM，MQPR) 295
10.5 恒包络调制 299
10.5.1 偏移四相相移键控(OQPSK) 300
10.5.2 最小频移键控(MSK) 301
10.5.3 其它恒包络调制 306
10.6 各种数字调制的比较 309
10.7 带通传输系统的复函数表示和计算机模拟 313
10.7.1 带通信号的复函数表示 313
10.7.2 带通传输系统的复函数表示 314
10.7.3 带通传输系统的计算机模拟 316
参考资料 317
习题 317
第十一章 差错控制编码和线性分组码 322
11.1 差错控制编码的基本概念 322
11.1.1 差错控制方式 322
11.1.2 差错控制编码分类 324
11.1.3 有扰离散信道的编码定理 325
11.1.4 检错和纠错的基本原理 325
11.1.5 几种实用的简单检错码 327
11.2 线性分组码 331
11.2.1 基本概念 331
11.2.2 监督矩阵 332
11.2.3 生成矩阵 333
11.2.4 校正子 334
11.2.5 汉明码 334
11.2.6 线性码的最小码距界限 337
11.3 循环码 339
11.3.1 循环码的特点 339
11.3.2 生成多项式 340
11.3.3 循环码的生成矩阵和监督矩阵 341
11.3.4 循环码的编码器 344
11.3.5 循环码的译码器 348
11.4 BCH码 351
11.4.1 本原循环码 351
11.4.2 BCH码的生成多项式 354
11.4.3 BCH码的译码 356
11.5 纠正和检测突发错误的分组码 359
11.5.1 交织码 359
11.5.2 Fire码 361
11.5.3 捕错译码 362
11.5.4 RS码 364
11.5.5 CRC码 365
11.6 纠错码的误码性能 366
参考资料 368
习题 369
第十二章 卷积码 371
12.1 卷积码的结构和描述 371
12.1.1 卷积码的图解表示 372
12.1.2 卷积码的解析表示 374
12.2 卷积码的距离特性 379
12.3 卷积码的维特比译码 382
12.3.1 卷积码的最大似然译码 382
12.3.2 维特比译码 383
12.3.3 维特比译码性能的联合界和最佳码 389
12.3.4 维特比译码器的实现 391
12.4 序贯译码(序列译码) 393
12.4.1 序贯译码的基本原理 393
12.4.2 费诺算法 395
12.4.3 堆栈算法 395
12.5 门限译码 397
12.5.1 门限译码的基本原理 397
12.5.2 试探码 399
12.5.3 自正交码 401
12.6 卷积码的应用 403
12.7 网格编码调制 407
12.7.1 TCM的集分割原理 408
12.7.2 TCM码网格图的构造原则 410
12.7.3 TCM码的卷积码表示 412
12.7.4 网格编码8PSK系统的渐近误码性能 416
参考资料 418
习题 418
附录一 常用三角公式 421
附录二 Q函数和误差函数 422
附录三 第一类贝塞尔函数 425
附录四 傅氏变换 427