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第1章 绪论1

1.1 通信的基本概念和分类1

1.1.1 通信的定义1

1.1.2 通信的分类1

1.1.3 通信方式4

1.2 通信系统的组成6

1.2.1 模拟通信系统6

1.2.2 数字通信系统7

1.2.3 数字通信的主要优缺点8

1.3 通信技术发展概况9

1.3.1 通信发展简史10

1.3.2 通信技术的现状和发展趋势10

1.4 数字通信系统的主要性能指标12

1.4.1 一般通信系统的性能指标12

1.4.2 信息及其量度13

1.4.3 有效性指标的具体表述16

1.4.4 可靠性指标的具体表述17

1.5 数字通信的主要技术问题18

1.6 本章小结19

1.7 思考与习题21

第2章 随机过程23

2.1 随机过程的基本概念和统计特性23

2.1.1 随机过程23

2.1.2 随机过程的统计特性24

2.1.3 随机过程的数字特征25

2.2 平稳随机过程26

2.2.1 定义26

2.2.2 各态历经性27

2.2.3 平稳随机过程自相关函数的性质27

2.2.4 平稳随机过程的功率谱密度28

2.3 高斯随机过程31

2.3.1 定义31

2.3.2 重要性质31

2.3.3 高斯白噪声33

2.4 随机过程通过线性系统34

2.5 窄带随机过程37

2.5.1 同相分量和正交分量的统计特性38

2.5.2 包络和相位的统计特性40

2.6 正弦波加窄带高斯噪声41

2.7 本章小结43

2.8 思考与习题44

第3章 信道与噪声47

3.1 信道分类47

3.2 调制信道与编码信道47

3.2.1 调制信道48

3.2.2 编码信道48

3.3 恒参信道49

3.3.1 恒参信道实例49

3.3.2 恒参信道传输特性及其对信号传输的影响52

3.4 随参信道53

3.4.1 随参信道实例53

3.4.2 随参信道传输特性及其对信号传输的影响55

3.5 随参信道特性的改善58

3.5.1 分集方式58

3.5.2 合并方式59

3.6 信道加性噪声59

3.6.1 噪声来源及分类59

3.6.2 起伏噪声的统计特性60

3.6.3 等效噪声带宽60

3.7 信道容量61

3.8 本章小结63

3.9 思考与习题65

第4章 模拟调制系统68

4.1 幅度调制（线性调制）的原理68

4.1.1 调幅（AM）68

4.1.2 抑制载波双边带调制（DSB-SC）70

4.1.3 单边带调制（SSB）71

4.1.4 残留边带调制（VSB）73

4.2 线性调制系统的抗噪声性能76

4.2.1 分析模型76

4.2.2 线性调制相干解调的抗噪声性能77

4.2.3 调幅信号包络检波的抗噪声性能80

4.3 非线性调制（角度调制）的原理83

4.3.1 角度调制的基本概念83

4.3.2 窄带调频与宽带调频84

4.3.3 调频信号的产生与解调89

4.4 调频系统的抗噪声性能94

4.5 各种模拟调制系统的性能比较97

4.6 本章小结99

4.7 思考与习题101

第5章 数字基带传输系统104

5.1 数字基带传输概述104

5.2 数字基带信号及其频谱特性106

5.2.1 数字基带信号106

5.2.2 基带信号的频谱特性107

5.3 基带传输的常用码型113

5.4 基带脉冲传输与码间串扰117

5.5 无码间串扰的基带传输特性118

5.6 无码间串扰基带系统的抗噪声性能124

5.7 眼图127

5.8 均衡技术129

5.8.1 时域均衡原理129

5.8.2 均衡效果的衡量133

5.8.3 均衡器的实现与调整135

5.9 部分响应系统138

5.9.1 第Ⅰ类部分响应波形138

5.9.2 部分响应的一般形式141

5.10 本章小结143

5.11 思考与习题145

第6章 模拟信号的数字传输149

6.1 抽样定理150

6.1.1 低通抽样定理150

6.1.2 带通抽样定理153

6.2 脉冲振幅调制（PAM）156

6.3 脉冲编码调制（PCM）159

6.3.1 量化160

6.3.2 编码和译码171

6.3.3 PCM系统的抗噪声性能178

6.4 自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）180

6.4.1 DPCM180

6.4.2 ADPCM181

6.5 增量调制（△M）182

6.5.1 简单增量调制182

6.5.2 增量调制的过载特性与动态编码范围184

6.5.3 增量调制系统的抗噪声性能186

6.5.4 PCM与△M系统的比较187

6.6 本章小结189

6.7 思考与习题190

第7章 数字频带传输系统193

7.1 二进制数字调制与解调原理193

7.1.1 二进制振幅键控（2ASK）193

7.1.2 二进制移频键控（2FSK）195

7.1.3 二进制移相键控（2PSK）198

7.1.4 二进制差分相位键控（2DPSK）199

7.1.5 二进制数字调制信号的功率谱密度202

7.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能204

7.2.1 二进制振幅键控（2ASK）系统的抗噪声性能204

7.2.2 二进制移频键控（2FSK）系统的抗噪声性能212

7.2.3 二进制移相键控（2PSK）和二进制差分相位键控（2DPSK）系统的抗噪声性能216

7.3 二进制数字调制系统的性能比较222

7.4 多进制数字调制系统225

7.4.1 多进制数字振幅调制系统225

7.4.2 多进制数字频率调制系统227

7.4.3 多进制数字相位调制系统229

7.5 本章小结234

7.6 思考与习题235

第8章 数字信号的最佳接收239

8.1 最佳接收准则239

8.1.1 统计判决模型239

8.1.2 最佳判决准则240

8.2 确知信号的最佳接收及性能242

8.2.1 二进制确知信号最佳接收机结构242

8.2.2 二进制确知信号最佳接收机性能244

8.2.3 几种二进制确知信号的性能246

8.2.4 实际接收机与最佳接收机比较248

8.2.5 多进制确知信号最佳接收机结构及性能248

8.3 随相信号的最佳接收249

8.3.1 二进制随相信号的最佳接收机249

8.3.2 多进制随相信号的最佳接收机250

8.4 最佳接收机的匹配滤波器形式251

8.4.1 匹配滤波器251

8.4.2 匹配滤波器组成的最佳接收机254

8.5 数字基带系统的最佳化255

8.5.1 理想信道下的最佳基带系统255

8.5.2 非理想信道下的最佳基带系统256

8.6 本章小结257

8.7 思考与习题258

第9章 差错控制编码261

9.1 概述261

9.1.1 信道编码261

9.1.2 差错控制方式261

9.1.3 纠错码的分类262

9.1.4 纠错编码的基本原理263

9.2 常用的几种简单分组码264

9.2.1 奇偶监督码264

9.2.2 行列监督码264

9.2.3 恒比码265

9.3 线性分组码265

9.3.1 基本概念265

9.3.2 监督矩阵H和生成矩阵G266

9.3.3 伴随式（校正子）S268

9.4 循环码268

9.4.1 生成多项式及生成矩阵269

9.4.2 监督多项式及监督矩阵270

9.4.3 编码方法和电路270

9.4.4 译码方法和电路271

9.5 卷积码272

9.5.1 基本概念272

9.5.2 卷积码的描述273

9.5.3 卷积码的译码274

9.6 网格编码调制（TCM）276

9.7 本章小结278

9.8 思考与习题278

第10章 伪随机序列及编码282

10.1 伪随机序列的概念282

10.2 正交码与伪随机码282

10.3 伪随机序列的产生283

10.4 m序列285

10.4.1 线性反馈移位寄存器的特征多项式285

10.4.2 m序列产生器286

10.4.3 m序列的性质287

10.5 M序列289

10.6 伪随机序列的应用291

10.6.1 扩展频谱通信291

10.6.2 码分多址（CDMA）通信293

10.6.3 通信加密294

10.6.4 误码率的测量295

10.6.5 数字信息序列的扰码与解扰295

10.6.6 噪声产生器296

10.6.7 时延测量297

10.7 本章小结297

10.8 思考与习题297

第11章 同步原理299

11.1 概述299

11.2 载波同步300

11.2.1 直接法300

11.2.2 插入导频法304

11.2.3 载波同步系统的性能及相位误差对解调性能的影响306

11.3 位同步308

11.3.1 插入导频法308

11.3.2 直接法310

11.3.3 位同步系统的性能及其相位误差对性能的影响316

11.4 群同步320

11.4.1 起止式同步法320

11.4.2 连贯式插入法320

11.4.3 间隔式插入法322

11.4.4 群同步系统的性能324

11.4.5 群同步的保护325

11.5 本章小结326

11.6 思考与习题328

第12章 通信系统仿真330

12.1 通信工具箱330

12.1.1 通信工具箱概述330

12.1.2 通信工具箱模块331

12.1.3 通信工具箱的函数332

12.2 编码与译码334

12.2.1 Huffman编码335

12.2.2 MATLAB信源编／译码方法337

12.2.3 差错控制编码与译码方法339

12.3 模拟调制与解调340

12.3.1 通带调制解调340

12.3.2 通带模拟调制与解调345

12.3.3 基带模拟调制与解调346

12.4 数字调制与解调347

12.4.1 通带数字调制与解调347

12.4.2 基带数字调制／解调349

12.5 通信系统仿真输出350

12.5.1 误码率图形窗350

12.5.2 计算误码率过程352

12.5.3 眼图／散布图353

12.6 本章小结355

12.7 思考与习题356

部分习题答案357

参考文献363