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第1章 绪论1

1.1数字通信系统的基本组成部分1

1.2通信信道及其特征2

1.3通信信道的数学模型6

1.4数字通信发展的回顾与展望7

第2章 确定与随机信号分析10

2.1带通信号与系统的表示10

2.1.1带通信号的表示法10

2.1.2带通系统对带通信号的响应15

2.2波形的信号空间表示16

2.2.1矢量空间概念16

2.2.2信号空间概念18

2.2.3信号的正交展开18

2.2.4格拉姆-施密特（Gram-Schmidt）过程20

2.3某些有用的随机变量25

2.4随机过程38

2.4.1广义平稳随机过程38

2.4.2循环平稳随机过程40

2.5随机过程的级数展开41

2.5.1带限随机过程的抽样定理41

2.5.2 K-L（Karhunen-Loève）展开式42

2.6带通平稳随机过程44

习题47

第3章 数字调制方法55

3.1数字调制信号的表示55

3.2无记忆调制方法56

3.2.1脉冲幅度调制（PAM）57

3.2.2相位调制59

3.2.3正交幅度调制61

3.2.4多维信号传输63

3.3有记忆信号传输方式68

3.3.1连续相位频移键控（CPFSK）69

3.3.2连续相位调制（CPM）70

3.4数字调制信号的功率谱78

3.4.1有记忆数字调制信号的功率谱密度79

3.4.2线性调制信号的功率谱密度80

3.4.3有限记忆数字调制信号的功率谱密度82

3.4.4马尔可夫结构调制方式的功率谱密度82

3.4.5 CPFSK和CPM信号的功率谱密度84

习题90

第4章AWGN信道的最佳接收机99

4.1波形与矢量信道的模型99

4.1.1一般矢量信道的最佳检测100

4.2波形与矢量AWGN信道103

4.2.1矢量AWGN信道的最佳检测105

4.2.2 AWGN信道最佳接收机的实现110

4.2.3最大似然检测错误概率的一致边界114

4.3带限信号传输的最佳检测和错误概率117

4.3.1 ASK或PAM信号传输的最佳检测和错误概率118

4.3.2 PSK信号传输方式的最佳检测和错误概率119

4.3.3 QAM信号传输的最佳检测和错误概率122

4.3.4解调与检测125

4.4功限信号传输的最佳检测和错误概率127

4.4.1正交信号传输的最佳检测和错误概率127

4.4.2双正交信号传输的最佳检测和错误概率130

4.4.3单纯信号传输的最佳检测和错误概率131

4.5不确定情况下的最佳检测：非相干检测131

4.5.1载波调制信号的非相干检测133

4.5.2 FSK调制信号的最佳非相干检测135

4.5.3正交信号传输非相干检测的错误概率135

4.5.4相关二进制信号包络检测的错误概率138

4.5.5差分PSK（DPSK）139

4.6数字信号传输方法的比较142

4.6.1带宽与维度142

4.7格和基于格的星座图144

4.7.1格的介绍145

4.7.2基于格的信号星座图149

4.8有记忆信号传输方式的检测153

4.8.1最大似然序列检测器153

4.9 CPM信号的最佳接收机155

4.9.1 CPM的最佳解调和检测156

4.9.2 CPM信号的性能159

4.9.3 CPM信号的次最佳解调和检测163

习题164

第5章 载波和符号同步180

5.1信号参数估计180

5.1.1似然函数181

5.1.2信号解调中的载波恢复与符号同步181

5.2载波相位估计183

5.2.1最大似然载波相位估计184

5.2.2锁相环186

5.2.3加性噪声对相位估计的影响187

5.2.4面向判决环189

5.2.5非面向判决环193

5.3符号定时估计198

5.3.1最大似然定时估计198

5.3.2非面向判决定时估计199

5.4载波相位和符号定时的联合估计202

5.5最大似然估计器的性能特征204

习题206

第6章 通过带限信道的数字通信208

6.1带限信道的特征208

6.2带限信道的信号设计211

6.2.1无符号间干扰的带限信号的设计——奈奎斯特准则213

6.2.2具有受控ISI的带限信号设计——部分响应信号216

6.2.3对受控ISI的数据检测219

6.2.4有失真信道的信号设计223

6.3有ISI和AWGN信道的最佳接收机226

6.3.1最佳最大似然接收机226

6.3.2具有ISI信道的离散时间模型228

6.3.3离散时间白噪声滤波器模型的维特比算法230

6.4线性均衡232

6.4.1峰值失真准则233

6.4.2均方误差（MSE）准则237

6.4.3 MSE均衡器的性能特征240

6.4.4分数间隔均衡器242

6.4.5基带和带通线性均衡器246

6.5判决反馈均衡器247

6.5.1系数最佳化248

6.5.2 DFE的性能特征249

6.6降低复杂性的ML检测器251

习题253

第7章 自适应均衡264

7.1自适应线性均衡264

7.1.1迫零算法264

7.1.2 LMS算法265

7.1.3 LMS算法的收敛特性268

7.1.4由有噪梯度估计值引起的过剩MSE269

7.1.5加速LMS算法的初始收敛速率271

7.1.6自适应分数间隔均衡器——抽头泄漏算法273

7.1.7用于ML序列检测的自适应信道估计器274

7.2自适应判决反馈均衡器275

7.3自适应均衡的递归最小二乘算法276

7.3.1递推最小二乘（卡尔曼）算法277

7.3.2线性预测和格型滤波器280

习题284

第8章 多信道和多载波系统287

8.1在AWGN信道中的多信道数字通信287

8.1.1二进制信号289

8.1.2 M元正交信号290

8.2多载波通信291

8.2.1单载波和多载波调制292

8.2.2非理想线性滤波器信道的容量292

8.2.3正交频分复用（OFDM）293

8.2.4 OFDM系统的调制和解调294

8.2.5 OFDM系统的FFT算法实现296

8.2.6 多载波信号的谱特征298

8.2.7多载波调制中的比特和功率的分配300

8.2.8多载波调制中的峰均比302

8.2.9多载波调制中的信道编码的考虑303

习题303

第9章 数字通信用扩频信号305

9.1扩频数字通信系统的模型305

9.2直接序列扩频信号306

9.2.1译码器的差错率性能308

9.2.2 DS扩频信号的一些应用314

9.2.3脉冲干扰对DS扩频系统的影响318

9.2.4 DS扩频系统中窄带干扰的删除322

9.2.5 PN序列的生成327

9.3跳频扩频信号329

9.3.1 AWGN信道中的FH扩频信号的性能331

9.3.2部分频带干扰下FH扩频信号的性能332

9.3.3基于FH扩频信号的CDMA系统335

9.4其他类型的扩频信号336

习题337

第10章 衰落信道：信道特征与信号传输340

10.1多径衰落信道的特征340

10.1.1信道相关函数和功率谱342

10.1.2衰落信道的统计模型346

10.2信号特征对信道模型选择的影响349

10.3频率非选择性慢衰落信道350

10.4多径衰落信道的分集技术353

104.1二进制信号353

10.4.2多相信号359

10.4.3 M元正交信号360

10.5频率选择性慢衰落信道中的信号传输：RAKE解调器365

10.5.1抽头延迟线信道模型365

10.5.2 RAKE解调器366

10.5.3 RAKE解调器的性能368

10.5.4符号间干扰信道的接收机结构374

10.6多载波调制（OFDM）375

10.6.1多普勒扩展引起的OFDM系统性能的减损376

10.6.2 OFDM系统中ICI的抑制379

习题380

第11章 多天线系统386

11.1多天线系统的信道模型386

11.1.1慢衰落频率非选择性MIMO信道中的信号传输387

11.1.2 MIMO系统中数据符号检测388

11.1.3通过慢衰落频率选择性MIMO信道的信号传输392

11.2扩频信号与多码传输396

11.2.1正交扩频序列397

11.2.2复用增益与分集增益399

11.2.3多码MIMO系统400

习题403