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第1章 通信系统概述1

1.1 信息与通信1

1.1.1 信息、信号与信息格式1

1.1.2 通信2

1.1.3 信息技术2

1.2 通信系统3

1.2.1 信息系统3

1.2.2 通信系统3

1.2.3 现代通信系统3

1.3 信道分类与特性5

1.3.1 信道分类5

1.3.2 信道分类特征6

1.4 通信频段划分6

1.4.1 通信频段划分和无线频谱规划6

1.4.2 无线传播的特点7

1.5 通信系统质量指标8

第2章 信号与噪声分析9

2.1 确知信号时-频域特征9

2.1.1 周期信号表示方法——傅里叶级数9

2.1.2 傅里叶时-频域分析方法10

2.1.3 能量谱与功率谱12

2.2 希氏变换14

2.3 确知信号通过线性时不变系统16

2.4 随机变量统计特征17

2.4.1 一维统计特征17

2.4.2 二维统计特征18

2.4.3 随机变量变换21

2.5 平稳随机过程统计特征23

2.5.1 随机过程及其统计特征23

2.5.2 平稳随机过程与广义平稳过程25

2.5.3 遍历性平稳过程25

2.5.4 平稳随机信号功率谱（密度）26

2.6 平稳随机过程通过系统的响应统计特征27

2.6.1 通过线性系统27

2.6.2 平稳过程通过非线性系统27

2.7 高斯白噪声的特征29

2.7.1 信号与干扰29

2.7.2 高斯白噪声29

2.7.3 窄带噪声31

2.7.4 高斯随机过程的特点31

2.8 复习与思考34

2.9 填空简答35

2.10 习题37

2.10.1 傅里叶变换及信号分析37

2.10.2 概率与随机变量38

2.10.3 二维随机变量38

2.10.4 随机过程统计特征39

2.10.5 随机信号与高斯噪声通过系统40

2.10.6 两个随机过程的统计关系40

第3章 模拟调制系统42

3.1 模拟信号连续波调制系统模型42

3.1.1 模拟调制概念42

3.1.2 线性调制系统信号分析43

3.2 线性调制信号解调与性能分析47

3.2.1 解调方式与步骤47

3.2.2 （抗）噪声性能分析48

3.2.3 进一步讨论的问题50

3.3 非线性调制52

3.3.1 角度调制数学模型52

3.3.2 调角信号的时频域分析52

3.4 调频波的解调性能分析54

3.4.1 窄带调频相干解调的性能54

3.4.2 WBFM非相干解调与特性分析55

3.4.3 调频系统若干技术问题57

3.5 调相波特点59

3.5.1 发送调相波信号分析59

3.5.2 PM信号主要参量60

3.5.3 WBPM信号解调与性能60

3.6 模拟调制综合应用举例60

3.7 复习与思考64

3.8 填空简答65

3.9 习题67

3.9.1 线性调制已调信号分析67

3.9.2 解调与性能分析69

3.9.3 调频信号分析70

3.9.4 鉴频与性能分析71

3.9.5 调相信号与解调性能72

3.9.6 综合性题目72

第4章 模拟信号数字化74

4.1 数字化编码特点与优点74

4.1.1 数字调制74

4.1.2 PCM和数字信号优点75

4.2 低通抽样75

4.2.1 抽样定理要点75

4.2.2 平顶抽样76

4.2.3 进一步认识抽样定理77

4.3 量化与性能分析77

4.3.1 均匀量化与编码77

4.3.2 编码方式77

4.3.3 量化噪声性能分析78

4.4 非均匀量化80

4.4.1 针对性80

4.4.2 语音信号非均匀量化策略81

4.4.3 A律语音13折线压缩-扩张特性82

4.5 PCM基群传输系统83

4.5.1 A律30/32路PCM基群（E1）系统83

4.5.2 μ律基群概要85

4.6 线性预测编码85

4.6.1 差分脉码调制85

4.6.2 增量调制87

4.6.3 改进型增量调制88

4.6.4 自适应差分脉码调制（ADPCM）89

4.7 复习与思考89

4.8 填空简答90

4.9 习题92

4.9.1 线性量化PCM92

4.9.2 非均匀量化PCM93

4.9.3 预测编码94

第5章 数字信号的基带传输96

5.1 码型、波形及功率谱96

5.1.1 选择码型、波形的具体考虑因素96

5.1.2 主要码型的特点与优点96

5.1.3 功率谱特性及要求97

5.2 奈奎斯特准则——消除符号间干扰理论与实践98

5.2.1 消除符号间干扰——奈氏准则的充要条件98

5.2.2 部分响应——奈奎斯特第二准则102

5.2.3 相关电平编码推广——部分响应系列105

5.3 均衡107

5.3.1 均衡的必要性107

5.3.2 时域线性均衡107

5.4 数字信号基带传输系统误码性能分析109

5.4.1 数字基带信号传输与接收特点109

5.4.2 误码性能分析方法109

5.5 复习与思考113

5.6 填空简答114

5.7 习题115

5.7.1 码型与功率谱115

5.7.2 奈氏准则及其实现116

5.7.3 均衡117

5.7.4 误码性能118

第6章 数字信号的频带传输119

6.1 二元幅移键控系统分析119

6.1.1 ASK信号分析119

6.1.2 相干解调及性能分析120

6.1.3 非相干噪声性能分析120

6.2 二元频移键控系统分析122

6.2.1 FSK信号设计与分析122

6.2.2 两种FSK及其参数122

6.2.3 CPFSK特点123

6.2.4 FSK信号相干性能分析123

6.2.5 FSK非相干性能分析124

6.3 二元相移键控系统分析125

6.3.1 绝对相移键控（PSK）特点125

6.3.2 差分相移键控127

6.4 三种二元调制系统性能比较128

6.5 多元数字调制系统130

6.5.1 概念与要点130

6.5.2 多元数字调幅131

6.5.3 多元数字调频132

6.5.4 多元数字调相132

6.6 复习与思考138

6.7 填空简答138

6.8 习题139

6.8.1 二元调制139

6.8.2 多元调制143

第7章 数字信号的最佳接收144

7.1 最佳接收准则144

7.2 匹配滤波器最佳接收145

7.2.1 思路和设计方案145

7.2.2 匹配滤波器特性与信号分析146

7.2.3 匹配接收系统误码性能148

7.2.4 匹配滤波器最佳接收应用150

7.3 相关接收150

7.3.1 未知相位信号的最佳接收150

7.3.2 相关接收153

7.3.3 关于匹配滤波器最佳接收的讨论155

7.4 理想接收机模型159

7.4.1 理想接收思路构成159

7.4.2 理想接收与相关接收的等效性159

7.5 最佳接收误码率统计分析160

7.5.1 3种最佳接收机统一性及其条件160

7.5.2 误码性能统一分析方法160

7.5.3 相关接收与相干接收的性能比较163

7.6 复习与思考164

7.7 填空简答164

7.8 习题166

7.8.1 匹配滤波器接收166

7.8.2 相关接收168

第8章 信道编码170

8.1 传输差错和控制概念170

8.1.1 传输差错170

8.1.2 信道编码定理173

8.1.3 差错控制（能力）定理173

8.2 线性分组码173

8.2.1 构思特点173

8.2.2 （n,K）码编制过程举例174

8.2.3 解码伴随式与纠错175

8.3 汉明对（n,k）码的贡献176

8.3.1 汉明界176

8.3.2 汉明码、完备码177

8.3.3 汉明码的扩展与扩展码178

8.4 （n,k）循环码180

8.4.1 预备知识180

8.4.2 （n,k）循环码的特点181

8.4.3 由生成多项式构成循环码182

8.4.4 循环码编码步骤183

8.4.5 解码与伴随式纠错185

8.4.6 生成矩阵多项式186

8.5 认识3种常用最佳（n,k）循环码187

8.5.1 循环冗余校验码（CRC）187

8.5.2 BCH码187

8.5.3 R-S码188

8.6 卷积码188

8.6.1 卷积码特征188

8.6.2 卷积码数学描述190

8.6.3 卷积码图示法191

8.6.4 卷积码维特比解码最佳实施193

8.6.5 卷积码自由距离和编码增益195

8.7 复合编码196

8.7.1 链接码（级联码）196

8.7.2 交织码197

8.7.3 Turbo码概念200

8.8 复习与思考201

8.9 填空简答201

8.10 习题203

8.10.1 差错控制概念203

8.10.2 （n,k）分组码204

8.10.3 循环码特性205

8.10.4 卷积码207

8.10.5 复合编码208

第9章 常用的现代调制技术209

9.1 正交调幅209

9.1.1 QAM信号设计特点209

9.1.2 MQAM相干接收抗噪声性能211

9.1.3 MQAM与MPSK比较212

9.1.4 改进型QPSK——OQPSK或OQAM212

9.1.5 无载波幅-相调制213

9.2 最小频移键控214

9.2.1 MSK信号分析215

9.2.2 MSK信号波形特点215

9.2.3 MSK信号相干接收218

9.2.4 MSK信号系统特点219

9.2.5 改进型MSK220

9.3 扩频调制222

9.3.1 扩频（SS）的基本原理222

9.3.2 扩频调制基本方式224

9.3.3 PN与m序列224

9.3.4 直接序列扩频226

9.3.5 射频DS-SS系统性能分析228

9.3.6 跳频扩频230

9.3.7 同步231

9.4 网格编码调制232

9.4.1 TCM原理综述232

9.4.2 计算TCM-UB码的自由欧氏距离233

9.4.3 卷积码与多元调幅组合的TCM模式236

9.4.4 关于编码调制的距离特性讨论240

9.5 OFDM数字调制242

9.5.1 OFDM基本出发点是“多载频”242

9.5.2 OFDM系统模型243

9.6 复习与思考245

9.7 填空简答245

9.8 习题247

9.8.1 QAM与MSK247

9.8.2 扩频调制249

9.8.3 TCM和OFDM251

第10章 多用户通信252

10.1 关于多用户通信252

10.1.1 多用户通信描述252

10.1.2 复用与多址特点253

10.2 卫星网的多址模式254

10.2.1 每载波多信道方式（MCPC）254

10.2.2 卫星系统TDMA的帧结构举例254

10.3 无线信道空间传输损耗255

10.3.1 直线传播和自由空间损耗255

10.3.2 自由空间传播损耗256

10.3.3 多径传播和多径衰落258

10.4 随机接入模式261

10.4.1 随机接入模式的适应环境261

10.4.2 随机接入和预定方式261

10.4.3 载波侦听随机接入（多址）262

10.5 蜂窝无线通信原理263

10.5.1 蜂窝无线网构成特征263

10.5.2 蜂窝小区特点264

10.5.3 在蜂窝系统中，用户如何实施通话266

10.5.4 蜂窝系统中的CDMA266

10.5.5 跳频模式的CDMA（FHMA）271

10.6 复习与思考275

10.7 填空简答276

10.8 习题277

10.8.1 多用户／多址277

10.8.2 GSM-TDMA277

10.8.3 CDMA278

10.8.4 传输损耗和多径衰落279

第11章 现代通信网及其发展280

11.1 通信网的发展280

11.1.1 公用电话网280

11.1.2 分组交换网280

11.1.3 城域网280

11.1.4 综合业务数字网280

11.1.5 智能网281

11.1.6 无线网281

11.1.7 数据通信（网）281

11.1.8 Internet281

11.1.9 接入网282

11.1.10 电信网与信息网的区别282

11.2 ISDN综合业务数字网282

11.2.1 概念282

11.2.2 ISDN业务283

11.2.3 用户-网络接口283

11.3 ATM——异步转移模式283

11.3.1 ATM特征与优势283

11.3.2 ATM基本概念284

11.3.3 ATM虚连接——传输与交换284

11.3.4 ATM网的网络结构285

11.4 同步数字体系SDH285

11.4.1 什么是SDH285

11.4.2 SDH传送网分层模型特点286

11.4.3 SDH基本单元——网元286

11.4.4 数字数据网286

11.5 帧中继与数据通信部件287

11.5.1 帧中继网287

11.5.2 有关网络部件的功能288

11.6 Internet289

11.6.1 Internet概念289

11.6.2 TCP/IP构成（传输控制协议／网间互连协议）289

11.6.3 关于IP协议——IPv4与IPv6290

11.6.4 IP网有关技术简介291

11.7 光纤通信系统292

11.7.1 光纤通信优点及分类292

11.7.2 光纤传输特性292

11.7.3 光纤接入网293

11.7.4 光通信发展293

11.8 无线通信294

11.8.1 蜂窝无线移动电话系统294

11.8.2 蜂窝系统的干扰和系统的容量294

11.8.3 衰落效应和衰落分布295

11.8.4 多址技术295

11.8.5 无线网络的发展297

11.8.6 其他无线技术298

11.9 接入网——“最后一公里”300

11.9.1 接入网概念300

11.9.2 xDSL接入系列300

11.9.3 综合业务接入网300

11.9.4 光接入网300

11.9.5 无线接入301

11.10 卫星通信301

11.10.1 概述301

11.10.2 静止卫星参数301

11.10.3 VSAT301

11.11 数字微波（链路）302

附录A 概率积分函数表、误差函数表303

习题答案306

参考文献314