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第1章　绪论1

1.1 引言1

1.2　通信系统的组成2

1.2.1　通信系统的一般模型2

1.2.2　模拟通信系统模型3

1.2.3　数字通信系统模型3

1.3　通信系统分类及通信方式5

1.3.1　通信系统的分类5

1.3.2　通信方式6

1.4　信息及其度量7

1.5　通信系统的主要性能指标9

1.5.1　模拟通信系统的主要性能指标9

1.5.2　数字通信系统的主要性能指标9

1.6　信道及其容量11

1.6.1　信道的定义和分类11

1.6.2　信道数学模型12

1.6.3　调制信道特性对信号传输的影响14

1.6.4　信道中的噪声18

1.6.5　信道容量19

1.6.6　几种常用信道20

小结22

思考题23

习题24

第2章　信号与噪声分析26

2.1　信号的分类26

2.1.1　确知信号与随机信号26

2.1.2　周期信号与非周期信号26

2.1.3　功率信号与能量信号26

2.2　确知信号的分析27

2.2.1　周期信号的傅里叶级数27

2.2.2　非周期信号的傅里叶变换28

2.2.3　周期信号的傅里叶变换29

2.2.4　卷积与相关函数30

2.2.5　能量谱密度与功率谱密度31

2.3　随机变量的统计特征33

2.3.1　随机变量33

2.3.2　概率分布函数和概率密度函数33

2.3.3　通信系统中几种典型的随机变量34

2.3.4　随机变量的数字特征35

2.4　随机过程的一般表述36

2.4.1　随机过程的概念36

2.4.2　随机过程的统计特征37

2.5　平稳随机过程39

2.5.1　严平稳随机过程39

2.5.2　宽平稳随机过程40

2.5.3　各态历经性40

2.5.4　平稳随机过程的自相关函数和功率谱密度41

2.6　高斯随机过程43

2.6.1　高斯过程的定义43

2.6.2　高斯过程的性质44

2.6.3　一维高斯分布44

2.6.4　高斯白噪声45

2.7　随机过程通过系统的分析47

2.7.1　随机过程通过线性系统47

2.7.2　随机过程通过乘法器49

2.8　窄带高斯噪声51

2.8.1　窄带高斯噪声的统计特征51

2.8.2　正弦波加窄带高斯噪声54

小结55

思考题56

习题57

第3章　模拟调制系统60

3.1　引言60

3.2　线性调制的原理60

3.2.1　幅度调制（AM）60

3.2.2　双边带调制（DSB）64

3.2.3　单边带调制（SSB）65

3.2.4　残留边带调制（VSB）69

3.3　线性调制系统的解调71

3.3.1　线性调制系统的相干解调71

3.3.2　线性调制系统的非相干解调72

3.4　线性调制系统的抗噪声性能分析73

3.4.1　抗噪声性能的分析模型73

3.4.2　相干解调的抗噪声性能74

3.4.3　非相干解调的抗噪声性能77

3.5　非线性调制系统的原理及抗噪声性能80

3.5.1　非线性调制的基本概念80

3.5.2　调频信号的频谱和带宽82

3.5.3　调频信号的产生与解调85

3.5.4　调频系统的抗噪声性能87

3.5.5　调频系统的加重技术90

3.6　各种模拟调制系统的比较92

小结93

思考题93

习题94

第4章　模拟信号的数字传输96

4.1　引言96

4.2　抽样97

4.2.1　理想抽样98

4.2.2　实际抽样101

4.3　量化104

4.3.1　均匀量化104

4.3.2　非均匀量化106

4.4　编码109

4.4.1　常用的二进制码型109

4.4.2　A律13折线编码110

4.4.3　逐次比较型编解码原理114

4.5　脉冲编码调制系统118

4.5.1　脉冲编码调制（PCM）原理118

4.5.2　PCM系统的码元速率118

4.5.3　PCM系统的抗噪声性能分析119

4.6　语音压缩编码120

4.6.1　语音压缩编码技术的概念120

4.6.2　差值脉冲编码调制121

4.6.3　增量调制123

4.7　图像压缩编码127

4.7.1　图像的描述127

4.7.2　模拟图像的数字化127

4.7.3　图像压缩编码技术128

小结129

思考题130

习题130

第5章　数字信号的基带传输133

5.1 引言133

5.2　数字基带信号的码型和波形134

5.2.1　数字基带信号的码型134

5.2.2　基带波形的形成139

5.3　数字基带信号的功率谱密度139

5.4　数字基带信号的传输与码间串扰143

5.4.1　码间串扰143

5.4.2　码间串扰的数学分析144

5.4.3　无码间串扰的基带传输特性145

5.4.4　无码间串扰的理想低通滤波器146

5.4.5　无码间串扰的滚降系统148

5.5　无码间串扰基带传输系统的抗噪声性能分析150

5.6　最佳基带传输系统153

5.6.1　匹配滤波器154

5.6.2　利用匹配滤波器的最佳基带传输系统157

5.6.3　二元系统基于匹配滤波的最佳接收性能158

5.7　眼图160

5.8　改善数字基带系统性能的措施161

5.8.1　时域均衡161

5.8.2　部分响应系统163

小结168

思考题168

习题169

第6章　数字信号的载波传输172

6.1　引言172

6.2　二进制数字调制原理172

6.2.1　二进制幅移键控（2ASK）172

6.2.2　二进制频移键控（2FSK）176

6.2.3　二进制相移键控（2PSK）和二进制差分移相键控（2DPSK）179

6.3　二进制数字调制系统的抗噪声性能184

6.3.1　2ASK的抗噪声性能185

6.3.2　2FSK的抗噪声性能189

6.3.3　2PSK和2DPSK的抗噪声性能192

6.3.4　二进制数字调制系统的性能比较194

6.4　多进制数字调制系统195

6.4.1　多进制幅移键控（MASK）195

6.4.2　多进制频移键控（MFSK）197

6.4.3　多进制相移键控（MPSK、MDPSK）198

小结203

思考题204

习题204

第7章　多路复用206

7.1　频分复用206

7.2　时分复用和多路数字电话系统208

7.2.1　时分复用的PAM系统（TDM-PAM）208

7.2.2　时分复用的PCM系统（TDM-PCM）209

7.2.3　TDM-PCM信号的码元速率和带宽210

7.2.4　PCM30/32路系统的帧结构211

7.2.5　PCM高次群系统212

7.2.6　SDH的提出214

7.3　码分复用215

小结217

思考题218

习题218

第8章　现代数字调制技术220

8.1 引言220

8.2　偏移四相相移键控（OQPSK）220

8.3　π/4四相相移键控（π/4-QPSK）222

8.4　最小频移键控（MSK）223

8.4.1　MSK信号的正交性224

8.4.2　MSK信号的相位连续性224

8.4.3　MSK信号的产生与解调226

8.4.4　MSK信号的频谱特性227

8.5　高斯最小频移键控（GMSK）228

8.6　正交幅度调制（QAM）228

8.6.1　正交幅度调制的信号表示228

8.6.2　MQAM信号的产生和解调230

8.6.3　MQAM信号的频带利用率231

8.6.4　MQAM信号的抗噪性能分析231

8.7　正交频分复用（OFDM）232

8.7.1　多载波调制技术232

8.7.2　正交频分复用技术233

8.8　扩频调制235

8.8.1　扩频调制原理235

8.8.2　三种扩频调制方式239

小结240

思考题241

习题242

第9章　信道编码244

9.1　引言244

9.2　信道编码的基本原理245

9.2.1　信道编码的检错和纠错能力245

9.2.2　信道编码的译码方法247

9.3　线性分组码248

9.3.1　线性分组码的编码249

9.3.2　线性分组码的译码253

9.3.3　完备码和汉明码255

9.4　循环码256

9.4.1　循环码的码多项式257

9.4.2　循环码的生成多项式和生成矩阵257

9.4.3　循环码的检错和纠错259

9.4.4　循环码的编码和译码260

9.5　卷积码262

9.5.1　卷积码的解析表示262

9.5.2　卷积码的图形描述264

9.5.3　卷积码的译码方法266

小结268

思考题269

习题270

第10章　同步系统272

10.1　引言272

10.2　载波同步272

10.2.1　直接法（自同步法）273

10.2.2　插入导频法275

10.2.3　载波同步系统的性能276

10.3　位同步278

10.3.1　插入导频法278

10.3.2　自同步法278

10.3.3　位同步系统的性能281

10.4　群同步283

10.4.1　起止式同步法283

10.4.2　集中插入法283

10.4.3　分散插入法285

10.4.4　群同步系统的性能286

10.5　网同步287

小结290

思考题290

习题291

附录一　英文缩写词对照表293

附录二　傅里叶变换296

附录三　贝塞尔函数表Jn（x）299

附录四　误差函数、互补误差函数表300

附录五　常用数学公式302

部分习题答案303

参考文献311