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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

目录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

1.2.3　数字通信系统组成5

1.2.2　模拟通信系统组成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

1.5.1　信道的定义12

1.5　信道12

1.4.4　数字通信系统可靠性指标的具体表述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

2.1　引言23

第2章　通信中的信号分析23

2.2　信号与系统的时域分析24

2.2.1　信号的分类24

2.2.2　阶跃信号和冲激信号25

2.2.3　系统的分类26

2.2.4　冲激响应与卷积积分27

2.3　信号与系统的频域分析28

2.3.1　周期信号的频谱分析28

2.3.2　非周期信号的频谱分析29

2.3.3　傅里叶变换的性质及应用30

2.4.1　随机过程的基本概念33

2.4　随机过程的概念与描述33

2.4.2　随机过程的统计描述34

2.4.3　随机过程的数值特征34

2.5　平稳随机过程及其特性分析36

2.5.1　平稳随机过程36

2.5.2　平稳随机过程的特性分析37

2.6　通信系统中常见的噪声38

2.6.2　高斯噪声39

2.6.1 白噪声39

2.6.3　窄带高斯噪声41

2.7　噪声对信号和系统的影响42

2.7.1　正弦波加窄带高斯噪声42

2.7.2　随机过程通过线性系统44

本章小结45

思考与练习46

3.1.1　调制的作用48

3.1　概述48

第3章　模拟调制系统48

3.1.2　调制的分类49

3.1.3　本章研究的问题50

3.2　线性调制51

3.2.1 振幅调制51

3.2.2　双边带调制55

3.2.3　单边带调制57

3.2.4　残留边带调制64

3.3　线性调制系统性能分析68

3.3.1　相干解调系统性能分析69

3.3.2　非相干解调系统性能分析74

3.4　非线性调制77

3.4.1　角度调制的基本概念77

3.4.2　调频信号的产生85

3.4.3　调频信号的解调87

3.5　调频系统的性能分析91

3.5.1　分析模型91

3.5.2　非相干解调系统性能分析91

3.6　调频信号解调的门限效应95

3.7　加重技术97

3.8　频分复用技术99

本章小结100

思考与练习101

第4章　数字基带传输系统106

4.1　数字基带信号的常用码型106

4.2　数字基带信号的功率谱密度113

4.2.1 随机序列的功率谱密度113

4.2.2　功率谱密度计算举例116

4.3　数字基带传输系统117

4.3.1　数字基带传输系统的基本组成117

4.3.2　数字基带传输系统的数学分析118

4.3.3　码间串扰的消除119

4.4　数字基带传输中的码间串扰120

4.4.1　无码间串扰的基带传输系统120

4.4.2　理想基带传输系统120

4.4.3　无码间串扰的等效特性121

4.4.4　升余弦滚降传输特性122

4.5.1　信号与噪声分析124

4.5　数字基带传输系统的性能分析124

4.5.2　误码率Pe的计算公式125

4.6 眼图127

4.7　时域均衡128

4.8　部分响应系统130

4.8.1　部分响应波形130

4.8.2　差错传播131

4.8.4　部分响应波形的一般表示式132

4.8.3　相关编码和预编码132

本章小结134

思考与练习134

第5章　数字频带传输系统137

5.1　二进制数字振幅键控137

5.1.1　2ASK信号的时域、频域和空间表示137

5.1.2　2ASK调制系统140

5.2　二进制数字频率键控146

5.2.1　2FSK信号的时域、频域和空间表示146

5.2.2　2FSK的调制系统148

5.3　二进制数字相位键控155

5.3.1　2PSK、2DPSK信号的时域、频域和空间表示155

5.3.2　2PSK与2DPSK的调制系统158

5.4　二进制数字调制系统比较165

5.4.1　传输带宽和频带利用率165

5.4.2　误码率和信号功率165

5.4.3　信道特性对调制系统的影响166

5.5.1　M进制幅移键控167

5.5　多进制数字频带系统167

5.4.4　设备复杂性与成本167

5.5.2　M进制频移键控168

5.5.3　M进制相移键控169

5.6　正交振幅调制173

5.6.1　MQAM信号的星座图表示173

5.6.2　QAM的调制解调原理174

5.6.3　QAM的改进方案175

5.7　恒包络调制方式175

5.7.1　MSK原理176

5.7.2　GMSK178

5.7.3　4PSK的改进型178

5.8　多载波调制181

本章小结182

思考与练习183

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

6.7.1　总和增量调制214

6.7　改进型增量调制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

6.9.1　压缩编码中的主要概念224

6.9　压缩编码技术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

7.2.1　直接法233

7.2　载波同步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248

7.4.1　帧同步的方法251

7.4　帧同步251

7.4.2　帧同步的性能258

7.4.3　帧同步的保护259

本章小结262

思考与练习262

第8章　差错控制编码265

8.1 概述265

8.1.1　信道编码265

8.1.2　差错控制方式265

8.1.4　纠错编码的基本原理266

8.1.3　纠错码的分类266

8.2　常用的几种简单分组码267

8.2.1　奇偶监督码267

8.2.2　行列监督码268

8.2.3　恒比码268

8.3　线性分组码269

8.3.1　基本概念269

8.3.2　监督矩阵H和生成矩阵G270

8.3.3　伴随式S271

8.4　循环码272

8.4.1　生成多项式及生成矩阵273

8.4.2　监督多项式及监督矩阵273

8.4.3　编码方法和电路274

8.4.4　译码方法和电路275

8.4.5　BCH码275

8.5　纠正和检测突发错误的分组码276

8.5.2　Fire码277

8.5.1　交错码277

8.5.3　RS码278

8.6　卷积码278

8.6.1　基本概念278

8.6.2　卷积码的描述279

8.6.3　卷积码的译码280

8.7　新的信道编码技术简介281

8.7.1　网格编码调制281

8.7.2　Turbo码284

本章小结286

思考与练习287

第9章　数字信号最佳接收原理290

9.1　二元假设检验的各种判决准则290

9.1.1　二元假设检验的模型290

9.1.2　最大后验概率准则291

9.1.3　最小平均风险准则292

9.1.4　错误概率最小准则293

9.2.1　最佳接收机结构294

9.2　二元确知信号的最佳接收294

9.2.2　最佳接收机的检测性能298

9.2.3　实际接收机与最佳接收机的比较300

9.3　二元随相信号的最佳接收301

9.3.1　最佳接收机模型302

9.3.2　最佳接收机检测性能304

9.4　匹配滤波器及其应用306

9.4.1　匹配滤波器的原理306

9.4.2　匹配滤波器的性质308

9.4.3　匹配滤波器组成的最佳接收机310

本章小结312

思考与练习313

第10章　信息论基础316

10.1 引言316

10.2　信源及信源的熵317

10.2.1　信源的描述及分类317

10.2.2 自信息量318

10.2.3　离散信源的熵319

10.3.1　编码的定义320

10.3　无失真信源编码320

10.3.2　定长编码定理322

10.3.3　变长编码定理323

10.3.4　哈夫曼编码方法324

10.4　信道模型及信道容量326

10.4.1　信道模型326

10.4.2　互信息量327

10.4.3　DMC信道的容量329

10.5.2　香农公式的应用330

10.5.1　香农公式330

10.5　香农公式及其应用330

本章小结331

思考与练习332

第11章　现代通信系统简介333

11.1 同步数字系列的微波通信系统333

11.1.1　微波通信主要设备的性能指标333

11.1.2　SDH微波通信系统的组成335

11.1.3　SDH数字微波技术发展趋势336

11.2　VSAT卫星通信系统337

11.2.1　系统的组成338

11.2.2　VSAT的接入方式338

11.2.3　VSAT的主要类型和特点340

11.3　海事卫星移动通信系统341

11.3.1　系统的组成341

11.3.2　Inmarsat航空卫星通信系统342

11.3.3 Inmarsat-P343

11.4.1 GSM的特点345

11.4　GSM数字蜂窝移动通信系统345

11.4.2 GSM系统体系结构347

11.4.3 GSM系统的无线接口349

11.4.4 GSM的信道类型350

11.4.5 GSM系统研究的新进展351

11.5 CDMA数字蜂窝移动通信系统352

11.5.1 CDMA系统原理及特点352

11.5.2 频率和信道规范353

11.5.3 CDMA下行信道354

11.5.4 CDMA上行信道356

11.5.5 第三代移动通信系统357

本章小结359

思考与练习360

附录A 常用三角公式361

附录B 希尔伯特变换362

附录C Q函数和误差函数365

附录D 信号空间方法367

附录E 缩略语英汉对照表371

参考文献378