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1.1 通信的发展1

1.1.1 通信发展简史1

第1章 绪论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5

1.2.3 通信的方式7

1.3.1 通信系统的模型9

1.3 通信系统9

1.3.2 模拟通信系统10

1.3.3 数字通信系统10

1.3.4 数字通信的主要优点和缺点12

1.4 信息论基础13

1.4.1 信息的度量13

1.4.2 平均信息量14

1.5.2 通信系统的有效性指标16

1.5.1 一般通信系统的性能指标16

1.5 通信系统的主要性能指标16

1.5.3 通信系统的可靠性指标18

本章小结19

思考与练习120

第2章 信号、信道及噪声22

2.1 确知信号的分析22

2.1.1 信号的分类22

2.1.2 非周期信号的频谱分析23

2.1.3 周期信号的频谱分析24

2.1.4 信号的能量谱密度和功率谱密度25

2.1.5 信号的卷积和相关27

2.2 随机信号的分析28

2.2.1 随机变量与概率分布28

2.2.2 随机变量的函数与数字特征30

2.2.3 随机过程的统计特性32

2.2.4 平稳随机过程35

2.2.5 随机过程通过线性系统36

2.3.2 信道的分类38

2.3.1 信道的定义38

2.3 信道特性38

2.3.3 信道的模型39

2.4 恒参信道及其对所传信号的影响41

2.4.1 幅度—频率畸变41

2.4.2 相位—频率畸变（群迟延畸变）42

2.4.3 减小畸变的措施43

2.5.1 变参信道传输媒质的特点44

2.5.2 多径效应的分析44

2.5 变参信道及其对所传信号的影响44

2.5.3 变参信道特性的改善46

2.6 信道内的噪声47

2.7 通信中常见的几种噪声49

2.7.1 白噪声49

2.7.2 高斯噪声50

2.7.3 高斯型白噪声51

2.7.4 窄带高斯噪声52

2.7.5 余弦信号加窄带高斯噪声53

2.8.1 信号带宽54

2.8 信道容量的概念54

2.8.2 信道容量55

本章小结58

思考与练习259

第3章 模拟信号的调制与解调62

3.1 模拟信号的线性调制62

3.1.1 常规双边带调制（AM）62

3.1.2 抑制载波双边带调制（DSB-SC）65

3.1.3 单边带调制（SSB）66

3.1.4 残留边带调制（VSB）68

3.1.5 模拟线性调制的一般模型70

3.1.6 线性调制系统的抗噪声性能71

3.2 模拟信号的非线性调制76

3.2.1 基本概念76

3.2.2 窄带调频（NBFM）77

3.2.3 宽带调频（WBFM）78

3.2.4 调频信号的产生与解调80

3.2.5 调频系统的抗噪性能82

3.3 模拟调制方式的性能比较85

本章小结87

思考与练习388

第4章 数字信号的基带传输90

4.1 数字基带信号90

4.1.1 数字基带信号的常用码型90

4.1.2 数字基带信号的功率谱96

4.1.3 常用数字基带信号的功率谱密度99

4.2 数字基带传输系统102

4.2.1 数字基带传输系统的基本组成102

4.2.2 码间串扰和噪声对误码的影响103

4.2.3 基带传输系统的数学分析104

4.2.4 码间串扰的消除105

4.3 无码间串扰的基带传输系统106

4.3.1 理想基带传输系统106

4.3.2 无码间串扰的等效传输特性107

4.3.3 升余弦滚降传输特性108

4.3.4 无码间串扰时噪声对传输性能的影响110

4.4 基带数字信号的再生中继传输113

4.4.1 基带传输信道特性113

4.4.3 再生中继器114

4.4.2 再生中继系统114

4.4.4 再生中继传输性能分析116

4.5 多进制数字基带信号传输系统117

4.5.1 多进制数字基带信号的传输117

4.5.2 多进制数字基带信号的频谱和带宽118

4.5.3 多进制数字基带信号传输的误码率119

4.6 眼图121

4.7 时域均衡原理123

4.7.1 时域均衡原理123

4.7.2 三抽头横向滤波器时域均衡125

4.7.3 时域均衡效果的衡量126

4.8 部分响应技术127

4.8.1 部分响应波形127

4.8.2 差错传播128

4.8.3 部分响应基带传输系统的相关编码和预编码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4131

5.1 引言135

第5章 数字信号的频带传输135

5.2 数字振幅调制136

5.2.1 二进制数字振幅键控（2ASK）136

5.2.2 多进制数字振幅键控（MASK）143

5.3 数字频率调制148

5.3.1 二进制数字频移键控（2FSK）148

5.3.2 多进制数字频移键控（MFSK）156

5.4 数字相位调制159

5.4.1 二进制数字相移键控（2PSK）159

5.4.2 多进制数字相移键控（MPSK）168

5.5 数字调制系统性能比较176

5.5.1 二进制数字调制系统的性能比较176

5.5.2 多进制数字调制系统的性能比较178

本章小结179

思考与练习5180

第6章 数字信号的最佳接收183

6.1 数字信号接收的统计表述183

6.1.1 二元通信系统的假设检测183

6.1.3 虚报概率和漏报概率184

6.1.2 似然函数184

6.1.4 信号检测模型185

6.2 最小平均风险准则（贝叶斯判决准则）186

6.3 最小错误概率准则187

6.3.1 确知信号的最佳接收188

6.3.2 随相信号的最佳接收195

6.4 最大输出信噪比准则197

6.4.1 匹配滤波器197

6.4.2 匹配滤波器组成的最佳接收机200

6.5 数字基带系统的最佳化201

6.5.1 理想信道下的最佳基带系统202

6.5.2 非理想信道下的最佳基带系统203

6.5.3 基带二元数字信号的最佳接收误码率203

本章小结204

思考与练习6205

第7章 模拟信号的数字传输208

7.1 抽样定律208

7.1.1 抽样的概念208

7.1.2 低通信号的抽样定律211

7.1.3 带通信号的抽样定律213

7.2 模拟信号的脉冲调制216

7.2.1 脉冲振幅调制（PAM）217

7.2.2 脉冲宽度调制（PDM）221

7.2.3 脉冲位置调制（PPM）221

7.3 脉冲编码调制（PCM）222

7.3.1 量化223

7.3.2 编码和译码230

7.4 增量调制（△M）237

7.4.1 简单增量调制237

7.4.2 增量调制的过载特性与编码的动态范围241

7.4.3 增量调制的抗噪性能243

7.5 改进型增量调制245

7.5.1 总和增量调制（△-∑调制）245

7.5.2 数字音节压扩自适应增量调制247

7.6 自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）249

7.6.1 差分脉冲编码调制（DPCM）249

7.5.3 数字音节压扩△-∑调制249

7.6.2 自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）250

本章小结252

思考与练习7252

第8章 多路复用与数字复接255

8.1 频分多路复用（FDM）原理255

8.1.1 直接法FDM255

8.1.2 复级法FDM257

8.2.1 TDM基本原理260

8.2 时分多路复用（TDM）原理260

8.2.2 TDM信号的带宽及相关问题262

8.2.3 TDM与FDM的比较262

8.2.4 时分复用的PCM通信系统263

8.2.5 PCM 30/32路典型终端设备264

8.3 准同步数字体系（PDH）267

8.3.1 数字复接的概念和方法267

8.3.2 同步复接与异步复接268

8.3.3 PCM高次群270

8.4.1 SDH的基本概念271

8.4 同步数字体系（SDH）271

8.4.2 SDH的速率和帧结构272

8.4.3 同步复用与映射方法272

本章小结274

思考与练习8275

第9章 同步系统277

9.1 概述277

9.1.1 不同功用的同步277

9.1.2 不同传输方式的同步278

9.2 载波同步技术279

9.2.1 非线性变换-滤波法279

9.2.2 特殊锁相环法281

9.2.3 插入导频法（外同步法）282

9.2.4 载波同步系统的性能指标286

9.3 位同步技术287

9.3.1 位同步的概念287

9.3.2 插入导频法（外同步法）288

9.3.3 自同步法289

9.3.4 位同步系统的性能指标294

9.4.1 对群同步系统的基本要求296

9.4 群同步（帧同步）技术296

9.4.2 起止式同步法297

9.4.3 连贯式插入法297

9.4.4 间歇式插入法299

9.4.5 群同步系统的性能指标300

9.4.6 群同步的保护302

本章小结303

思考与练习9303

10.1.1 信源编码与信道编码307

10.1.2 差错控制方式307

第10章 差错控制编码307

10.1 概述307

10.2 检错与纠错原理308

10.2.1 纠错码的分类308

10.2.2 检错与纠错的原理308

10.2.3 编码效率和基本要求309

10.3 简单分组码309

10.3.2 水平奇偶监督码310

10.3.3 行列监督码310

10.3.1 奇偶监督码310

10.3.4 群计数码311

10.3.5 恒比码311

10.4 线性分组码312

10.4.1 基本概念312

10.4.2 汉明（Hamming）码313

10.4.3 监督矩阵314

10.4.4 生成矩阵315

10.4.5 校正子和检错316

10.4.6 线性分组码的性质317

10.5 循环码318

10.5.1 循环特性318

10.5.2 生成多项式与生成矩阵318

10.5.3 监督多项式与监督矩阵320

10.5.4 编码方法321

10.5.5 解码方法322

10.6 卷积码324

10.6.1 卷积码的概念325

10.6.2 卷积码的图解表示326

10.6.3 卷积码的译码328

本章小结329

思考与练习10329

第11章 伪随机序列及其编码333

11.1 伪随机序列的概念333

11.2 正交码与伪随机码333

11.3 伪随机序列的产生335

11.4 m序列336

11.4.1 线性反馈移位寄存器的特征多项式336

11.4.2 m序列产生器337

11.4.3 m序列的性质338

11.5 M序列340

11.6 Gold序列342

11.6.1 Cold序列的生成342

11.6.2 Gold序列的特性343

11.7 正交沃尔什函数344

11.7.1 沃尔什函数的构成344

11.7.2 沃尔什函数的基本性质347

11.8.1 扩展频谱通信348

11.8 伪随机序列的应用348

11.8.2 码分多址（CDMA）通信350

11.8.3 通信加密351

11.8.4 误码率的测量352

11.8.5 数字信息序列的扰码与解扰353

11.8.6 噪声产生器354

11.8.7 时延测量354

本章小结355

思考与练习11355

12.1.1 QAM的调制解调原理357

第12章 数字调制新技术357

12.1 正交振幅调制（QAM）357

12.1.2 QAM的星座图359

12.1.3 QAM的抗噪性能362

12.2 交错正交相移键控（OQPSK）363

12.2.1 OQPSK的提出363

12.2.2 OQPSK的基本原理364

12.2.3 OQPSK的产生与解调365

12.3.1 MSK的基本原理367

12.3 最小频移键控（MSK）367

12.3.2 MSK的调制解调原理370

12.3.3 MSK的性能372

12.4 正弦频移键控（SFSK）373

12.4.1 SFSK的基本原理374

12.4.2 SFSK的实现374

12.5 平滑调频（TFM）376

12.5.1 TFM的基本原理376

12.5.2 TFM的调制解调原理378

12.6.1 GMSK的基本原理380

12.6 高斯滤波的最小频移键控（GMSK）380

12.6.2 GMSK的调制解调原理382

12.6.3 GMSK系统的性能383

12.7 无码间串扰和相位抖动的正交相移键控（IJF-OQPSK）384

12.7.1 IJF信号384

12.7.2 IJG-OQPSK信号的产生与解调385

本章小结388

思考与练习12388

参考文献389