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第1章 绪论1

1.1通信发展简史1

1.2通信系统的基本模型3

1.3通信系统的分类和数字通信系统4

1.4信息量与香农公式7

1.5数字通信系统的主要性能指标9

习题10

第2章 随机信号分析12

2.1概率论基础知识12

2.1.1事件及其概率12

2.1.2概率的基本定理13

2.1.3概率的几何表示14

2.2随机变量与概率分布15

2.2.1随机变量15

2.2.2概率分布函数与概率密度15

2.2.3多维随机变量和多维概率分布17

2.2.4随机变量的数字特征18

2.2.5通信系统中常见的概率分布23

2.3随机变量函数的概率密度27

2.4随机过程28

2.4.1随机过程的概念28

2.4.2随机过程的分布函数和概率密度29

2.4.3随机过程的数字特征30

2.4.4平稳随机过程32

2.4.5平稳随机过程的自相关函数及功率谱密度33

2.4.6各态历经性与时间平均值35

2.4.7平稳随机过程通过线性系统36

2.5通信系统中的噪声38

2.5.1通信系统加性噪声的分类38

2.5.2高斯噪声39

2.5.3高斯白噪声及带限高斯白噪声40

2.6窄带高斯噪声的振幅特性和相位特性41

2.6.1窄带高斯噪声的概念及数学表示41

2.6.2 R （t）和？？（t）概率密度的推导43

2.7正弦波加窄带高斯噪声的统计特性45

2.7.1正弦波加窄带高斯噪声的数学表示46

2.7.2z（t）和？（t）概率密度的推导46

2.8小结48

习题48

第3章 模拟调制52

3.1幅度调制52

3.1.1完全调幅（AM）53

3.1.2抑制载波双边带（DSB）调制63

3.1.3单边带（SSB）调制67

3.1.4残留边带（VSB）调制72

3.1.5各种线性调制的比较75

3.2频分复用（FDM）77

3.3非线性调制（角度调制）78

3.3.1调频信号及调相信号78

3.3.2窄带调频与宽带调频84

3.3.3调频信号的功率91

3.3.4调频信号的产生与解调91

3.3.5调频信号的抗噪性能及加重、去加重电路95

3.4小结97

习题98

第4章 模拟信号数字化100

4.1抽样定理100

4.1.1抽样定理及其证明101

4.1.2窄脉冲抽样104

4.1.3带通抽样109

4.1.4时分复用（TDM）的概念110

4.2脉冲编码调制（PCM）系统111

4.2.1模拟信号数字化的过程111

4.2.2 PCM译码113

4.2.3 3位码编／译码器113

4.2.4量化误差117

4.2.5非均匀量化的概念120

4.2.6压缩与扩张121

4.2.7数字压扩技术125

4.2.8 PCM集成编／译码器介绍129

4.2.9 PCM24和PCM30/32帧结构介绍133

4.3自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）134

4.3.1概述134

4.3.2预测编码135

4.3.3自适应预测138

4.3.4自适应量化141

4.3.5 ADPCM方框原理142

4.4增量调制（△M）系统144

4.4.1增量调制及其工作原理144

4.4.2一般失真和过载量化失真146

4.4.3改进型增量调制147

4.4.4 △M集成电路编译码器介绍151

4.5小结155

习题155

第5章 数字基带传输系统157

5.1数字基带传输系统的方框原理157

5.2数字基带信号159

5.2.1数字基带信号的码型159

5.2.2数字基带信号的波形及其表示160

5.2.3数字基带信号的功率谱161

5.2.4传输码164

5.3数字基带波形的形成168

5.3.1网络法168

5.3.2横向滤波器法168

5.4码间串扰170

5.5数字基带系统的理想传输特性171

5.5.1理想低通滤波器的传输特性171

5.5.2等效理想低通特性173

5.5.3实用的无码间串扰基带传输特性175

5.6无码间串扰时噪声对传输性能的影响176

5.7眼图179

5.8部分响应技术180

5.8.1半余弦滤波器180

5.8.2半余弦滤波器的特点183

5.8.3预编码184

5.8.4部分响应技术184

5.9信道均衡187

5.9.1时域均衡的原理188

5.9.2抽头系数的确定190

5.9.3均衡算法及实现191

5.10小结194

习题195

第6章 数字调制198

6.1引言198

6.2振幅键控（ASK）199

6.2.1 ASK的实现方法199

6.2.2 ASK信号的频谱及带宽202

6.2.3振幅键控信号的解调和抗噪声性能204

6.2.4 ASK两种解调方法性能的比较207

6.3频率键控（FSK）208

6.3.1 FSK信号的产生208

6.3.2 FSK信号的频谱及带宽210

6.3.3 FSK信号的解调211

6.3.4 FSK两种解调方式的比较215

6.4相位键控（PSK）216

6.4.1绝对移相（CPSK）和相对移相（DPSK）216

6.4.2 CPSK和DPSK信号的产生218

6.4.3调相信号的频谱及带宽220

6.4.4调相信号的解调及性能分析221

6.5 ASK，FSK和PSK性能比较224

6.6多进制数字调制227

6.6.1多进制数字振幅调制227

6.6.2多进制数字频率调制228

6.6.3多进制数字相位调制229

6.6.4正交振幅调制233

6.7现代数字调制236

6.7.1时频调制及时频相调制236

6.7.2交错4相调制（SQPSK）237

6.7.3几种窄带数字调制237

6.8相对4相相移键控（π/4 DQPSK）241

6.8.1π/4 DQPSK相位特点241

6.8.2π/4 DQPSK调制器原理242

6.8.3π/4 DQPSK调制的笛卡儿坐标负反馈功率控制放大器244

6.8.4π/4 DQPSK解调245

6.9小结247

习题248

第7章 数字信号的最佳接收250

7.1最大输出信噪比接收250

7.1.1匹配滤波器的传递函数H（f）250

7.1.2匹配滤波器的冲激响应h（t）252

7.1.3匹配滤波器的输出信号与噪声253

7.1.4匹配滤波器的性能254

7.1.5匹配滤波器举例255

7.1.6最大输出信噪比接收257

7.2最小均方误差接收258

7.3最小错误概率接收259

7.4最大后验概率接收262

7.5最佳接收机性能分析263

7.6基带系统最佳化268

7.6.1最佳基带系统结构268

7.6.2最佳基带系统性能分析269

7.7各类系统最佳接收机与实际接收机比较269

7.8小结270

习题271

第8章 同步技术273

8.1同步技术分类273

8.1.1按功能划分273

8.1.2按实现方法划分274

8.2载波同步275

8.2.1自同步法275

8.2.2外同步法282

8.3载波同步系统的性能286

8.4位同步290

8.4.1外同步法291

8.4.2直接提取位同步信号法293

8.5位同步系统的性能297

8.6群同步300

8.6.1连贯插入法300

8.6.2分散插入304

8.7群同步系统的性能306

8.8群同步的保护308

8.9小结311

习题311

第9章 信道编码313

9.1信道编码概述313

9.1.1差错控制的工作方式313

9.1.2信道编码的分类315

9.2信道编码的基本概念315

9.2.1信道编码的基本原理315

9.2.2信道编码的基本术语316

9.2.3几种简单实用的纠／检错编码317

9.3线性分组码320

9.3.1线性分组码的定义及性质320

9.3.2生成矩阵G和监督矩阵H321

9.3.3线性分组码的译码323

9.4汉明码325

9.5循环码326

9.5.1循环码的特点326

9.5.2生成多项式326

9.5.3循环码的生成矩阵和监督矩阵327

9.5.4循环码的编码329

9.5.5循环码的译码330

9.6交织编码331

9.7卷积码332

9.7.1卷积码的编码333

9.7.2卷积码的生成矩阵和监督矩阵334

9.7.3卷积码的网格图表示335

9.7.4卷积码的译码336

9.8 m序列341

9.8.1基本概念342

9.8.2 m序列的产生342

9.8.3 m序列的性质344

9.9网格编码调制345

9.10 Turbo码348

9.10.1 Turbo编码器348

9.10.2 Turbo译码器349

9.11 RS码350

9.11.1 RS码中的GF350

9.11.2 RS码的编码351

9.11.3 RS码的译码351

9.12小结352

习题352

第10章 通信系统原理实验354

10.1 RZ8641现代通信技术实验平台介绍354

10.1.1 RZ8641总体结构354

10.1.2 RZ8641实验模块355

10.2通信基础知识实验356

10.2.1模拟信号源356

10.2.2抽样脉冲源356

10.2.3用户电话接口357

10.2.4接收滤波器与功放电路和眼图观察电路357

10.2.5时钟与基带数据发生模块358

10.2.6数字频率合成模块360

10.2.7噪声模块360

10.3通信原理部件实验361

10.3.1抽样定理及PAM脉冲幅度调制模块361

10.3.2 PCM/ADPCM编／译码模块362

10.3.3 CVSD（△M）增量调制编码模块及译码模块363

10.3.4 AMI/HDB3码编／译码模块364

10.3.5 FSK（ASK）调制模块366

10.3.6 FSK（ASK）解调模块367

10.3.7 CPSK（DPSK）调制模块368

10.3.8 CPSK （DPSK）解调模块368

10.3.9卷积码、汉明码、交织码、循环码的编码，传输及译码模块369

10.3.10软件无线电技术模块371

10.4各种复用／解复用及均衡实验372

10.4.1频分复用（FDM）372

10.4.2时分复用（TDM）373

10.4.3码分复用（CDM）374

10.4.4手动频域均衡及眼图观察376

10.4.5预置式线路时域均衡377

10.5通信系统实验378

10.5.1模拟电话实线传输系统实验378

10.5.2数字电话实线传输系统实验378

10.5.3位同步提取和基带码元再生中继传输系统实验379

10.5.4 PCM、AMI/HDB3传输系统实验380

10.5.5 PCM、汉明码传输系统实验380

10.5.6 PCM、汉明编码及交织码传输系统实验380

10.5.7 CVSD编码及汉明码传输系统实验381

10.5.8 CVSD编码、汉明编码及交织码传输系统实验381

10.5.9单工通信系统实验381

10.5.10通信大系统测试实验382

10.6小结382

习题答案383

附录A常用信号的时间函数和频谱函数391

附录B erf x, erfc x与x的关系表394

附录C贝塞尔函数395

C.1贝塞尔函数表395

C.2贝塞尔函数曲线395

参考文献396