本書結(jié)合通信行業(yè)新的技術(shù)發(fā)展和崗位技能需求，以實用性為出發(fā)點，以理論夠用為原則，著重介紹數(shù)字通信系統(tǒng)的基本原理，典型的數(shù)字通信技術(shù)各組成部分及其功能和相關(guān)應(yīng)用，既可為學(xué)習(xí)者奠定通信的概念，又能幫助他們了解相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，引領(lǐng)他們把握通信的前沿技術(shù)。全書共分8個模塊：初識數(shù)字通信、認識信道與噪聲、數(shù)字通信有效性傳輸、數(shù)字通信可靠性傳輸、數(shù)字基帶傳輸、模擬調(diào)制技術(shù)、數(shù)字調(diào)制技術(shù)、定時與同步、典型的數(shù)字通信技術(shù)。本書與通信行業(yè)現(xiàn)網(wǎng)情況有機緊密結(jié)合，循序漸進地幫助學(xué)生掌握通信技術(shù)理論與技能。
隨著社會的快速發(fā)展，通信技術(shù)已深入到人們生產(chǎn)、生活的各個方面，成為一個國家的重要戰(zhàn)略資源和經(jīng)濟發(fā)展的生產(chǎn)要素。為培養(yǎng)高素質(zhì)技能型通信技術(shù)專業(yè)人才，“數(shù)字通信原理與應(yīng)用”課程在人才培養(yǎng)中占有極其重要的地位，但因該專業(yè)基礎(chǔ)課的授課專業(yè)性強，理論較復(fù)雜枯燥，對高職的學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大。本書結(jié)合通信行業(yè)新的技術(shù)發(fā)展和崗位技能需求，在近年來取得的課程教學(xué)改革成果基礎(chǔ)上，由多位有著多年從事通信教學(xué)與通信工程實踐經(jīng)驗的優(yōu)秀教師共同編寫。
本書基于通信技術(shù)專業(yè)學(xué)生的職業(yè)崗位群，以模塊化、項目式的方式，將教學(xué)與工程經(jīng)驗恰當(dāng)?shù)厝谌朊總�模塊，大量融入學(xué)生日后工作的通信崗位要求所需的案例知識，適當(dāng)減少理論內(nèi)容，增加數(shù)字通信技術(shù)及其應(yīng)用技能，對重難點知識進行實例剖析，幫助讀者加深對數(shù)字通信原理的理解。本書主要有以下特點。
1．教學(xué)內(nèi)容模塊化。全書將復(fù)雜的數(shù)字通信原理以自上而下的層次劃分法，分為對整體系統(tǒng)框架的認識以及對每個模塊功能的掌握。學(xué)生在對各個模塊學(xué)習(xí)后可以將自己所學(xué)的知識與典型的數(shù)字通信技術(shù)有機地結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、分析與解決問題的能力。
2．教學(xué)環(huán)節(jié)循序漸進。每個模塊包括本章知識分布網(wǎng)絡(luò)、導(dǎo)入案例、學(xué)習(xí)目標、模塊學(xué)習(xí)、案例分析等環(huán)節(jié)。導(dǎo)入案例，引出學(xué)生所需掌握的知識，學(xué)習(xí)目標明確；案例分析，幫助學(xué)生加深對所學(xué)知識的理解。
3．注重理論聯(lián)系實際。全書各模塊列舉了大量通信行業(yè)現(xiàn)網(wǎng)案例，附加了大量的設(shè)備拓撲圖，系統(tǒng)、全面地闡述了本課程要求掌握的基本理論與知識。最后通過典型數(shù)字通信技術(shù)，幫助學(xué)生開拓視野，加深對通信系統(tǒng)的認識和理解。
全書共10個模塊：認識數(shù)字通信、認識信道與噪聲、通信系統(tǒng)有效性傳輸、通信系統(tǒng)可靠性傳輸、數(shù)字信號的基帶傳輸、模擬調(diào)制解調(diào)、數(shù)字調(diào)制解調(diào)、定時與同步、數(shù)字信號的最佳接收、典型數(shù)字通信技術(shù)。本書以實用性為出發(fā)點，以理論夠用為原則，注重重要概念的引入及分析方法與實際應(yīng)用相結(jié)合，循序漸進地幫助學(xué)生掌握通信技術(shù)理論與技能。
本書由魏媛、龍燕、周冬梅任主編，由王英、劉思怡、韓偉、唐輝任副主編，由魏媛統(tǒng)稿。編寫分工為：魏媛編寫模塊2、模塊10，龍燕編寫模塊1、模塊3，周冬梅編寫模塊7、模塊9，王英編寫模塊4，劉思怡、王癸霖編寫模塊5、模塊6，韓偉、唐輝、趙安城編寫模塊8，參與本書編寫的還有王建勤、袁珊、李鑫、鐘玉玲。本書在編寫過程中還得到了合作企業(yè)工程技術(shù)人員的大力支持和單位同事的鼎力幫助，在此一并表示感謝。
由于時間倉促及作者水平有限，難免存在錯誤和不妥之處，懇請讀者批評指正。
本書配有免費的電子教學(xué)課件、習(xí)題參考答案、實驗指導(dǎo)等，請有此需要的教師登錄華信教育資源網(wǎng)（http://www.hxedu.com.cn）免費注冊后再進行下載。直接掃一掃書中的二維碼可閱看和下載立體化教學(xué)資源。如有問題請在網(wǎng)站留言或與電子工業(yè)出版社聯(lián)系（E-mail:hxedu@phei.com.cn）。
魏媛 講師，研究生，畢業(yè)于華北電力大學(xué)通信工程技術(shù)專業(yè)，曾在電力企業(yè)從事通信技術(shù)工作，后在高職院校通信技術(shù)專業(yè)從事多年的通信類課程的教學(xué)與教研工作
模塊1 認識數(shù)字通信 1
1．1 初識通信 2
1．1．1 通信的相關(guān)概念 2
1．1．2 通信的分類 4
1．1．3 通信方式 6
1．2 認識通信網(wǎng) 7
1．2．1 通信網(wǎng) 7
1．2．2 常見通信網(wǎng)絡(luò) 9
1．3 認識通信系統(tǒng) 11
1．3．1 通信系統(tǒng)的一般模型 11
1．3．2 數(shù)字通信系統(tǒng) 12
1．3．3 數(shù)字通信模式 14
1．4 數(shù)字通信系統(tǒng)主要性能指標 15
1．4．1 信息量 16
1．4．2 有效性指標 18
1．4．3 可靠性指標 19
1．5 通信技術(shù)發(fā)展歷程及趨勢 20
1．5．1 通信技術(shù)發(fā)展歷程 20
1．5．2 通信技術(shù)發(fā)展趨勢 23
案例分析1 VoIP網(wǎng)絡(luò)電話 24
習(xí)題1 25
模塊2 信道與噪聲 27
2．1 信道 29
2．1．1 信道定義 29
2．1．2 信道分類 29
2．1．3 信道模型 30
2．2 有線信道認知 32
2．2．1 雙絞線 32
2．2．2 同軸電纜 34
2．2．3 光纖 36
2．3 無線信道 38
2．3．1 無線電波 39
2．3．2 電離層電波傳播 39
2．3．3 典型無線信道 40
2．4 噪聲 43
2．4．1 加性噪聲分類 43
2．4．2 常見加性噪聲 44
2．5 信道傳輸特性 46
2．5．1 恒參信道傳輸特性 47
2．5．2 隨參信道傳輸特性 49
2．6 信道帶寬與信道容量 53
2．6．1 信道帶寬 53
2．6．2 信道容量 53
案例分析2 地震預(yù)警系統(tǒng) 55
習(xí)題2 56
模塊3 通信系統(tǒng)有效性傳輸 58
3．1 脈沖編碼調(diào)制 60
3．2 模擬信號的抽樣 62
3．2．1 抽樣過程 62
3．2．2 低通模擬信號的抽樣定理 63
3．2．3 帶通模擬信號的抽樣定理 65
3．3 抽樣信號的量化 65
3．3．1 量化的相關(guān)概念 65
3．3．2 均勻量化 67
3．3．3 非均勻量化 69
3．4 PCM編碼 72
3．4．1 編碼碼型 72
3．4．2 碼位安排 74
3．4．3 逐次比較型編碼 75
3．5 語音壓縮編碼 79
3．5．1 自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制 80
3．5．2 增量調(diào)制 82
3．6 多路復(fù)用技術(shù) 84
3．6．1 頻分多路復(fù)用 84
3．6．2 時分多路復(fù)用 85
3．6．3 碼分多址復(fù)用 87
3．6．4 空分多址復(fù)用 89
3．7 PCM數(shù)字復(fù)接 90
3．7．1 數(shù)字復(fù)接 90
3．7．2 PCM基群及高次群 94
案例分析3 數(shù)字信號傳輸 98
習(xí)題3 99
模塊4 通信系統(tǒng)可靠性傳輸 101
4．1 差錯控制編碼 103
4．1．1 差錯控制的基本思想 103
4．1．2 差錯控制編碼的基本原理 104
4．1．3 差錯控制編碼及分類 105
4．1．4 差錯控制方式 106
4．2 線性分組碼 108
4．2．1 線性分組碼基本概念和性質(zhì) 108
4．2．2 線性分組碼抗干擾能力 109
4．2．3 線性分組碼編碼過程 110
4．2．4 線性分組碼的檢錯與糾錯 112
4．3 奇偶校驗碼 113
4．3．1 水平奇偶校驗碼 114
4．3．2 二維奇偶校驗碼 115
4．4 定比碼 115
4．5 漢明碼 115
4．6 循環(huán)碼 118
4．7 卷積碼編碼 119
4．8 Turbo碼 120
案例分析4 藍牙的應(yīng)用 122
習(xí)題4 124
模塊5 數(shù)字信號的基帶傳輸 126
5．1 數(shù)字基帶信號 128
5．1．1 數(shù)字基帶信號的常用碼型 128
5．1．2 碼型變換的基本方法 134
5．2 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) 136
5．2．1 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的基本組成 136
5．2．2 碼間串?dāng)_ 138
5．2．3 碼間串?dāng)_的消除 139
5．3 無碼間串?dāng)_的基帶傳輸系統(tǒng) 140
5．3．1 理想基帶傳輸系統(tǒng) 141
5．3．2 無碼間串?dāng)_的等效特性 141
5．3．3 升余弦滾降傳輸特性 142
5．4 眼圖 144
5．4．1 眼圖的形成原理 144
5．4．2 眼圖與系統(tǒng)性能 146
5．5 時域均衡技術(shù) 147
5．5．1 時域均衡的基本原理 147
5．5．2 無限長橫向濾波器 148
5．6 再生中繼傳輸 150
5．6．1 光通信中的再生中繼傳輸 150
5．6．2 微波通信中的再生中繼傳輸 150
案例分析5 通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸 153
習(xí)題5 155
模塊6 模擬調(diào)制解調(diào) 156
6．1 幅度調(diào)制（AM） 158
6．1．1 AM的基本原理 158
6．1．2 AM信號的頻譜 159
6．1．3 AM信號的解調(diào) 160
6．2 其他調(diào)幅方式 161
6．2．1 抑制載波雙邊帶調(diào)幅（DSB） 161
6．2．2 單邊帶調(diào)幅（SSB） 162
6．2．3 殘留邊帶調(diào)幅（VSB） 165
6．3 頻率調(diào)制（FM） 166
6．3．1 FM的基本原理 166
6．3．2 調(diào)頻信號 167
6．3．3 FM的解調(diào) 171
6．4 模擬調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 172
6．4．1 AM系統(tǒng)的抗噪聲性能 172
6．4．2 FM系統(tǒng)的抗噪聲性能 174
6．4．3 AM與FM系統(tǒng)性能比較 177
6．4．4 各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的比較 178
案例分析6 光纖數(shù)據(jù)傳輸 178
習(xí)題6 180
模塊7 數(shù)字調(diào)制解調(diào) 182
7．1 數(shù)字調(diào)制與解調(diào) 184
7．2 數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng) 186
7．2．1 二進制幅移鍵控 186
7．2．2 二進制頻移鍵控 190
7．2．3 二進制相移鍵控 195
7．2．4 多進制數(shù)字調(diào)制 201
7．3 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)性能分析 210
7．3．1 二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)性能 210
7．3．2 多進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)性能 213
7．4 現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù) 214
7．4．1 正交幅度調(diào)制 214
7．4．2 最小頻移鍵控 219
7．4．3 高斯濾波最小頻移鍵控 222
7．4．4 正交頻分復(fù)用調(diào)制 223
案例分析7 數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng) 225
習(xí)題7 226
模塊8 定時與同步 229
8．1 認識數(shù)字通信系統(tǒng)同步 231
8．2 載波同步 232
8．2．1 插入導(dǎo)頻法 232
8．2．2 直接提取法 233
8．3 位同步 235
8．3．1 插入導(dǎo)頻法 235
8．3．2 直接提取法 237
8．4 群同步 239
8．4．1 起止式同步法 239
8．4．2 連貫式插入法 240
8．4．3 間隔式插入法 241
8．5 網(wǎng)同步 242
8．5．1 主從同步法 242
8．5．2 互同步法 243
8．5．3 準同步法 244
案例分析8 分組傳送網(wǎng)PTN 245
習(xí)題8 247
模塊9 數(shù)字信號的最佳接收 248
9．1 最佳接收準則 250
9．2 確知信號的最佳接收 252
9．2．1 二進制確知信號的最佳接收機 253
9．2．2 多進制確知信號的最佳接收機 254
9．3 匹配濾波器 254
9．3．1 匹配濾波器的原理 255
9．3．2 匹配濾波器的實現(xiàn)方法 258
9．3．3 匹配濾波器的性能分析 259
9．4 理想信道最佳基帶傳輸系統(tǒng) 259
9．5 最佳接收機性能分析 261
9．5．1 確知信號最佳接收誤碼率分析 261
9．5．2 調(diào)制方式對誤碼率的影響 263
9．5．3 理想接收機與普通接收機誤碼性能比較 264
案例分析9 數(shù)字接收機 265
習(xí)題9 266
模塊10 典型數(shù)字通信技術(shù) 268
10．1 移動通信技術(shù) 269
10．1．1 GSM 271
10．1．2 CDMA 275
10．1．3 3G 277
10．1．4 4G 280
10．1．5 5G 284
10．2 光通信技術(shù) 287
10．2．1 SDH 288
10．2．2 PTN 290
10．2．3 OTN 293
10．2．4 PON 295
10．2．5 FSO 298
10．3 數(shù)據(jù)通信技術(shù) 300
10．4 衛(wèi)星通信技術(shù) 306
習(xí)題10 313
參考文獻 314
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