第1章 绪论 1
1.1 通信的基本概念 1
1.1.1 通信的定义 1
1.1.2 通信的分类 1
1.1.3 通信方式 3
1.2 通信系统的组成 4
1.2.1 一般组成 4
1.2.2 模拟通信系统组成 5
1.2.3 数字通信系统组成 5
1.2.4 数字通信的优缺点 7
1.3 通信发展概况 8
1.4 通信系统的主要性能指标 9
1.4.1 一般通信系统的性能指标 9
1.4.2 信息及其量度 10
1.4.3 数字通信系统有效性指标的具体表述 11
1.4.4 数字通信系统可靠性指标的具体表述 12
1.5 信道 12
1.5.1 信道的定义 12
1.5.2 信道的分类 13
1.5.3 信道的模型 13
1.5.4 恒参信道及其对所传信号的影响 15
1.5.5 变参信道及其对所传信号的影响 17
本章小结 21
思考与练习 21
第2章 通信中的信号分析 23
2.1 引言 23
2.2 信号与系统的频域分析 24
2.2.1 周期信号的频谱分析 24
2.2.2 非周期信号的频谱分析 25
2.2.3 傅里叶变换的性质及应用 26
2.3 随机过程的概念与描述 29
2.3.1 随机过程的基本概念 30
2.3.2 随机过程的统计描述 30
2.3.3 随机过程的数值特征 31
2.4 平稳随机过程及其特性分析 32
2.4.1 平稳随机过程 32
2.4.2 平稳随机过程的特性分析 33
2.5 通信系统中常见的噪声 35
2.5.1 白噪声 35
2.5.2 高斯噪声 36
2.5.3 窄带高斯噪声 37
2.6 噪声对信号和系统的影响 39
2.6.1 正弦波加窄带高斯噪声 39
2.6.2 随机过程通过线性系统 40
本章小结 42
思考与练习 43
第3章 模拟调制系统 45
3.1 概述 45
3.1.1 调制的作用 45
3.1.2 调制的分类 46
3.1.3 本章研究的问题 47
3.2 线性调制 48
3.2.1 振幅调制 48
3.2.2 双边带调制 52
3.2.3 单边带调制 54
3.2.4 残留边带调制 61
3.3 线性调制系统性能分析 65
3.3.1 相干解调系统性能分析 66
3.3.2 非相干解调系统性能分析 71
3.4 非线性调制 74
3.4.1 角度调制的基本概念 74
3.4.2 调频信号的产生 82
3.4.3 调频信号的解调 84
3.5 调频系统的性能分析 88
3.5.1 分析模型 88
3.5.2 非相干解调系统性能分析 88
3.6 调频信号解调的门限效应 92
3.7 加重技术 94
3.8 频分复用技术 96
本章小结 97
思考与练习 99
第4章 数字基带传输系统 103
4.1 数字基带信号的常用码型 103
4.2 数字基带信号的功率谱密度 110
4.2.1 随机序列的功率谱密度 110
4.2.2 功率谱密度计算举例 113
4.3 数字基带传输系统 114
4.3.1 数字基带传输系统的基本组成 114
4.3.2 数字基带传输系统的数学分析 115
4.3.3 码间串扰的消除 116
4.4 数字基带传输中的码间串扰 117
4.4.1 无码间串扰的基带传输系统 117
4.4.2 理想基带传输系统 117
4.4.3 无码间串扰的等效特性 118
4.4.4 升余弦滚降传输特性 119
4.5 数字基带传输系统的性能分析 121
4.5.1 信号与噪声分析 121
4.5.2 误码率Pe的计算公式 122
4.6 眼图 124
4.7 时域均衡 125
4.8 部分响应系统 127
4.8.1 部分响应波形 127
4.8.2 差错传播 128
4.8.3 相关编码和预编码 129
4.8.4 部分响应波形的一般表示式 130
本章小结 131
思考与练习 131
第5章 数字频带传输系统 134
5.1 二进制幅移键控（2ASK） 134
5.1.1 基本原理 134
5.1.2 功率谱及带宽 136
5.1.3 抗噪声性能分析 137
5.2 二进制频移键控（2FSK） 140
5.2.1 调制原理与实现方法 141
5.2.2 2FSK信号的解调 142
5.2.3 功率谱及带宽 144
5.2.4 系统的抗噪声性能分析 145
5.3 二进制相移键控（2PSK） 149
5.3.1 二进制绝对相移键控（2PSK） 150
5.3.2 二进制差分相移键控（2DPSK） 154
5.4 二进制数字调制系统的性能比较 160
5.5 多进制数字调制 162
5.5.1 多进制幅移键控（MASK） 162
5.5.2 多进制频移键控（MFSK） 165
5.5.3 多进制绝对相移键控（MPSK） 167
5.5.4 多进制差分相移键控（MDPSK） 170
5.6 现代数字调制技术介绍 172
5.6.1 正交振幅调制（QAM） 172
5.6.2 最小频移键控（MSK） 174
5.6.3 正交频分复用（OFDM） 179
本章小结 183
思考与习题 184
第6章 模拟信号的数字传输 187
6.1 引言 187
6.2 抽样定理 188
6.3 脉冲振幅调制 189
6.3.1 自然抽样 190
6.3.2 平顶抽样 191
6.4 模拟信号的量化 193
6.4.1 量化的基本概念 193
6.4.2 均匀量化和量化信噪功率比 194
6.4.3 非均匀量化 195
6.5 脉冲编码调制原理 199
6.5.1 常用的二进制编码码型 199
6.5.2 13折线的码位安排 201
6.5.3 逐次比较型编码原理 202
6.5.4 译码原理 205
6.5.5 PCM信号的码元速率和带宽 206
6.5.6 PCM系统的抗噪性能 206
6.6 增量调制 207
6.6.1 简单增量调制 208
6.6.2 增量调制的过载特性与编码的动态范围 210
6.6.3 增量调制的抗噪性能 212
6.7 改进型增量调制 214
6.7.1 总和增量调制 214
6.7.2 数字音节压扩自适应增量调制 216
6.7.3 数字音节压扩总和增量调制 218
6.7.4 脉码增量调制 218
6.8 时分复用和多路数字电话系统 219
6.8.1 PAM时分复用原理 220
6.8.2 时分复用的PCM系统 221
6.8.3 32路PCM的帧结构 222
6.8.4 PCM的高次群 223
6.9 压缩编码技术 224
6.9.1 压缩编码中的主要概念 224
6.9.2 压缩编码的基本原理和方法 225
6.9.3 音频信号的压缩方法与标准 226
本章小结 228
思考与练习 229
第7章 同步原理 231
7.1 同步的分类 231
7.1.1 按同步的功能分类 231
7.1.2 按同步的实现方式分类 233
7.2 载波同步 233
7.2.1 直接法 233
7.2.2 插入导频法 237
7.2.3 载波同步的性能指标 241
7.2.4 载波频率误差和相位误差对解调性能的影响 243
7.3 位同步 244
7.3.1 位同步作用与分类 244
7.3.2 插入导频法 245
7.3.3 直接法 246
7.3.4 位同步系统性能指标 249
7.4 帧同步 252
7.4.1 帧同步的方法 252
7.4.2 帧同步的性能 258
7.4.3 帧同步的保护 260
本章小结 262
思考与练习 263
第8章 差错控制编码 265
8.1 差错控制编码基础 265
8.1.1 差错控制编码的分类 265
8.1.2 差错控制方式 266
8.1.3 码重、码距及检错、纠错能力 267
8.2 常用简单分组码 270
8.2.1 奇偶监督码 270
8.2.2 行列监督码 271
8.2.3 恒比码 272
8.3 线性分组码 272
8.3.1 基本概念 273
8.3.2 监督矩阵H和生成矩阵G 275
8.3.3 校验子S 276
8.3.4 汉明码 276
8.4 循环码 277
8.4.1 基本概念 277
8.4.2 生成矩阵G和监督矩阵H 279
8.4.3 循环码的编、译码方法 281
8.4.4 BCH码 283
8.5 卷积码 285
8.5.1 基本概念 286
8.5.2 卷积码的图解表示 286
8.5.3 维特比译码 288
8.6 新型信道编码技术简介 289
8.6.1 网格编码调制（TCM） 289
8.6.2 Turbo码 291
本章小结 293
思考与习题 294
第9章 数字信号最佳接收 297
9.1 二元假设检验的判决准则 297
9.1.1 二元假设检验的模型 297
9.1.2 最大后验概率准则 298
9.1.3 最小平均风险准则 299
9.1.4 错误概率最小准则 300
9.2 二元确知信号的最佳接收 301
9.2.1 最佳接收机结构 301
9.2.2 最佳接收机的性能分析 305
9.2.3 实际接收机与最佳接收机的比较 307
9.3 二元随相信号的最佳接收 308
9.3.1 最佳接收机模型 309
9.3.2 最佳接收机检测性能 311
9.4 匹配滤波器及其应用 313
9.4.1 匹配滤波器的原理 313
9.4.2 匹配滤波器的性质 315
9.4.3 匹配滤波器组成的最佳接收机 317
本章小结 319
思考与练习 320
第10章 信息论基础 323
10.1 引言 323
10.2 信源及信源的熵 324
10.2.1 信源的描述及分类 324
10.2.2 自信息量 325
10.2.3 离散信源的熵 326
10.3 无失真信源编码 327
10.3.1 编码的定义 327
10.3.2 定长编码定理 329
10.3.3 变长编码定理 330
10.3.4 哈夫曼编码方法 331
10.4 信道模型及信道容量 333
10.4.1 信道模型 333
10.4.2 互信息量 334
10.4.3 DMC信道的容量 336
10.5 香农公式及其应用 337
10.5.1 香农公式 337
10.5.2 香农公式的应用 337
本章小结 338
思考与练习 339
附录A 常用三角公式 340
附录B 希尔伯特变换 341
附录C Q函数和误差函数 344
附录D 信号空间方法 346
附录E 缩略语英汉对照表 350
参考文献 357