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第1章 绪论1

1.1 通信的发展1

1.1.1 通信发展简史1

1.1.2 通信技术的发展与展望2

1.2 通信的概念5

1.2.1 通信的定义5

1.2.2 通信的分类6

1.2.3 通信的方式8

1.3 通信系统10

1.3.1 通信系统的模型10

1.3.2 模拟通信系统11

1.3.3 数字通信系统12

1.3.4 数字通信的主要优缺点13

1.4 信息论基础14

1.4.1 信息的度量14

1.4.2 平均信息量15

1.5 通信系统的主要性能指标17

1.5.1 一般通信系统的性能指标17

1.5.2 通信系统的有效性指标17

1.5.3 通信系统的可靠性指标19

本章小结20

思考与练习121

第2章 信号、信道及噪声23

2.1 确知信号的分析23

2.1.1 信号的分类23

2.1.2 非周期信号的频谱分析25

2.1.3 周期信号的频谱分析25

2.1.4 信号的能量谱密度和功率谱密度26

2.1.5 信号的卷积和相关28

2.2 随机信号的分析30

2.2.1 随机变量与概率分布30

2.2.2 随机变量的函数与数字特征31

2.2.3 随机过程的统计特性33

2.2.4 平稳随机过程36

2.2.5 随机过程通过线性系统38

2.3 信道特性39

2.3.1 信道的定义39

2.3.2 信道的分类40

2.3.3 信道的模型40

2.4 恒参信道及其对所传信号的影响43

2.4.1 幅度—频率畸变43

2.4.2 相位—频率畸变（群迟延畸变）43

2.4.3 减小畸变的措施44

2.5 变参信道及其对所传信号的影响45

2.5.1 变参信道传输媒质的特点45

2.5.2 多径效应的分析45

2.5.3 变参信道特性的改善47

2.6 信道内的噪声49

2.7 通信中常见的几种噪声50

2.7.1 白噪声50

2.7.2 高斯噪声51

2.7.3 高斯型白噪声53

2.7.4 窄带高斯噪声53

2.7.5 余弦信号加窄带高斯噪声54

2.8 信道容量的概念55

2.8.1 信号带宽55

2.8.2 信道容量56

本章小结59

思考与练习260

第3章 模拟信号的调制与解调63

3.1 模拟信号的线性调制63

3.1.1 常规双边带调制（AM）63

3.1.2 抑制载波双边带调制（DSB-SC）66

3.1.3 单边带调制（SSB）67

3.1.4 残留边带调制（VSB）69

3.1.5 模拟线性调制的一般模型71

3.1.6 线性调制系统的抗噪声性能72

3.2 模拟信号的非线性调制77

3.2.1 基本概念77

3.2.2 窄带调频（NBFM）78

3.2.3 宽带调频（WBFM）79

3.2.4 调频信号的产生与解调81

3.2.5 调频系统的抗噪声性能83

3.3 模拟调制方式的性能比较86

本章小结88

思考与练习388

第4章 数字信号的基带传输91

4.1 数字基带信号91

4.1.1 数字基带信号的常用码型91

4.1.2 数字基带信号的功率谱98

4.1.3 常用数字基带信号的功率谱密度100

4.2 数字基带传输系统103

4.2.1 数字基带传输系统的基本组成103

4.2.2 码间串扰和噪声对误码的影响104

4.2.3 基带传输系统的数学分析105

4.2.4 码间串扰的消除106

4.3 无码间串扰的基带传输系统107

4.3.1 理想基带传输系统107

4.3.2 无码间串扰的等效传输特性108

4.3.3 升余弦滚降传输特性109

4.3.4 无码间串扰时噪声对传输性能的影响111

4.4 基带数字信号的再生中继传输114

4.4.1 基带传输信道特性114

4.4.2 再生中继系统115

4.4.3 再生中继器115

4.4.4 再生中继传输性能分析117

4.5 多进制数字基带信号传输系统118

4.5.1 多进制数字基带信号的传输118

4.5.2 多进制数字基带信号的频谱和带宽119

4.5.3 多进制数字基带信号传输的误码率120

4.6 眼图122

4.7 时域均衡原理124

4.7.1 时域均衡原理124

4.7.2 三抽头横向滤波器时域均衡126

4.7.3 时域均衡效果的衡量127

4.8 部分响应技术128

4.8.1 部分响应波形128

4.8.2 差错传播130

4.8.3 部分响应基带传输系统的相关编码和预编码130

4.8.4 部分响应波形的一般表示式131

本章小结132

思考与练习4133

第5章 数字信号的频带传输136

5.1 引言136

5.2 二进制数字振幅调制137

5.2.1 一般原理与实现方法137

5.2.2 2ASK信号的功率谱及带宽138

5.2.3 2ASK信号的解调及系统误码率139

5.3 二进制数字频率调制143

5.3.1 一般原理与实现方法143

5.3.2 2FSK信号的功率谱及带宽145

5.3.3 2FSK信号的解调及系统误码率147

5.4 二进制数字相位调制151

5.4.1 绝对相移和相对相移151

5.4.2 2PSK信号的产生与解调153

5.4.3 2DPSK信号的产生与解调156

5.4.4 二进制相移信号的功率谱及带宽159

5.4.5 2PSK系统与2DPSK系统的比较160

5.5 多进制数字调制160

5.5.1 多进制数字振幅键控（MASK）160

5.5.2 多进制数字频移键控（MFSK）162

5.5.3 多进制数字相移键控（MPSK）164

5.6 数字调制系统性能比较173

5.6.1 二进制数字调制系统的性能比较173

5.6.2 多进制数字调制系统的性能比较175

本章小结176

思考与练习5177

第6章 数字信号的最佳接收182

6.1 数字信号接收的统计表述182

6.1.1 二元通信系统的假设检测182

6.1.2 似然函数183

6.1.3 虚报概率和漏报概率183

6.1.4 信号检测模型184

6.2 最小平均风险准则（贝叶斯判决准则）185

6.3 错误概率最小准则186

6.3.1 确知信号的最佳接收187

6.3.2 随相信号的最佳接收194

6.4 最大输出信噪比准则196

6.4.1 匹配滤波器196

6.4.2 匹配滤波器组成的最佳接收机199

6.5 数字基带系统的最佳化200

6.5.1 理想信道下的最佳基带系统201

6.5.2 非理想信道下的最佳基带系统201

6.5.3 基带二元数字信号的最佳接收误码率202

本章小结203

思考与练习6204

第7章 模拟信号的数字传输207

7.1 抽样定律207

7.1.1 抽样的概念207

7.1.2 低通信号的抽样定律210

7.1.3 带通信号的抽样定律212

7.2 模拟信号的脉冲调制214

7.2.1 脉冲振幅调制（PAM）215

7.2.2 脉冲宽度调制（PDM）218

7.2.3 脉冲位置调制（PPM）218

7.3 脉冲编码调制（PCM）219

7.3.1 量化220

7.3.2 编码和译码226

7.4 增量调制（△M）232

7.4.1 简单增量调制232

7.4.2 增量调制的过载特性与编码的动态范围235

7.4.3 增量调制的抗噪声性能237

7.5 改进型增量调制239

7.5.1 总和增量调制（△-∑调制）239

7.5.2 数字音节压扩自适应增量调制241

7.5.3 数字音节压扩△-∑调制243

7.6 自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）243

7.6.1 差分脉冲编码调制（DPCM）243

7.6.2 自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）246

本章小结247

思考与练习7248

第8章 多路复用与数字复接251

8.1 时分多路复用（TDM）原理251

8.1.1 TDM基本原理251

8.1.2 TDM信号的带宽及相关问题252

8.1.3 TDM与FDM的比较253

8.1.4 时分复用的PCM通信系统254

8.1.5 PCM 30/32路典型终端设备255

8.2 准同步数字体系（PDH）258

8.2.1 数字复接的概念和方法258

8.2.2 同步复接与异步复接259

8.2.3 PCM高次群数字复接268

本章小结269

思考与练习8270

第9章 同步原理273

9.1 概述273

9.1.1 不同功用的同步273

9.1.2 不同传输方式的同步274

9.2 载波同步技术275

9.2.1 非线性变换-滤波法275

9.2.2 特殊锁相环法277

9.2.3 插入导频法（外同步法）278

9.2.4 载波同步系统的性能指标282

9.3 位同步技术283

9.3.1 位同步的概念283

9.3.2 插入导频法（外同步法）284

9.3.3 自同步法285

9.3.4 位同步系统的性能指标290

9.4 群同步（帧同步）技术291

9.4.1 对群同步系统的基本要求292

9.4.2 起止式同步法292

9.4.3 连贯式插入法293

9.4.4 间歇式插入法295

9.4.5 群同步的保护295

9.4.6 群同步系统的性能指标296

9.5 网同步技术298

9.5.1 全网同步系统299

9.5.2 准同步系统300

本章小结301

思考与练习9302

第10章 差错控制编码304

10.1 概述304

10.1.1 信源编码与信道编码304

10.1.2 差错控制方式304

10.2 检错与纠错305

10.2.1 纠错码的分类305

10.2.2 检错与纠错的原理306

10.2.3 编码效率306

10.3 简单差错控制码307

10.3.1 奇偶监督码307

10.3.2 水平奇偶监督码307

10.3.3 行列监督码307

10.3.4 群计数码308

10.3.5 恒比码308

10.4 线性分组码309

10.4.1 基本概念309

10.4.2 汉明（Hamming）码310

10.4.3 监督矩阵311

10.4.4 生成矩阵312

10.4.5 校正子和检错313

10.4.6 线性分组码的性质314

10.5 循环码315

10.5.1 循环特性315

10.5.2 生成多项式与生成矩阵315

10.5.3 监督多项式与监督矩阵317

10.5.4 编码方法318

10.5.5 解码方法和电路319

10.6 卷积码320

10.6.1 卷积码的概念320

10.6.2 卷积码的图解表示322

10.6.3 卷积码的译码324

本章小结325

思考与练习10325

第11章 伪随机序列及应用329

11.1 伪随机序列的概念329

11.2 正交码与伪随机码330

11.3 伪随机序列的产生331

11.4 m序列332

11.4.1 特征多项式333

11.4.2 m序列产生器334

11.4.3 m序列的性质334

11.7 伪随机序列的应用337

11.7.1 扩展频谱通信337

11.7.2 码分多址（CDMA）通信339

11.7.3 通信加密342

11.7.4 误码率的测量343

11.7.5 数字信息序列的扰码与解扰343

11.7.6 噪声产生器345

11.7.7 时延测量345

本章小结346

思考与练习11346

参考文献348