前言
第1章緒論1
1.1通信的基本概念1
1.2通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)1
1.3模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)2
1.3.1模擬通信系統(tǒng)3
1.3.2數(shù)字通信系統(tǒng)4
1.3.3模擬通信和數(shù)字通信的比較5
1.4信息及其度量5
1.5通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)7
思考題9
習(xí)題10
第2章確知信號(hào)分析11
2.1引言11
2.2信號(hào)與系統(tǒng)的表示法11
2.2.1信號(hào)的分類(lèi)11
2.2.2系統(tǒng)的描述12
2.3信號(hào)的頻域分析13
2.3.1周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)13
2.3.2傅里葉變換14
2.4能量譜密度與功率譜密度17
2.4.1能量譜密度17
2.4.2功率譜密度17
2.5確知信號(hào)的卷積與相關(guān)18
2.5.1卷積與卷積定理18
2.5.2信號(hào)的相關(guān)19
2.6確知信號(hào)通過(guò)線(xiàn)性系統(tǒng)22
2.6.1信號(hào)通過(guò)線(xiàn)性系統(tǒng)的分析方法22
2.6.2信號(hào)的無(wú)失真?zhèn)鬏敆l件23
2.6.3信號(hào)與系統(tǒng)的帶寬24
2.6.4低通濾波器與帶通濾波器26
2.7希爾伯特變換與解析信號(hào)26
2.7.1希爾伯特變換26
2.7.2解析信號(hào)29
思考題30
習(xí)題30
第3章隨機(jī)信號(hào)分析31
3.1隨機(jī)過(guò)程的一般描述31
3.1.1隨機(jī)過(guò)程的基本概念31
3.1.2隨機(jī)過(guò)程的概率分布31
3.2隨機(jī)過(guò)程的部分描述——數(shù)字特征32
3.2.1數(shù)學(xué)期望32
3.2.2方差33
3.2.3自協(xié)方差函數(shù)和自相關(guān)函數(shù)33
3.2.4互協(xié)方差函數(shù)和互相關(guān)函數(shù)33
3.3平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程34
3.3.1平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的定義34
3.3.2各態(tài)歷經(jīng)性35
3.3.3平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的相關(guān)函數(shù)
與功率譜密度35
3.3.4循環(huán)平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程39
3.4高斯隨機(jī)過(guò)程40
3.4.1高斯隨機(jī)變量與高斯隨機(jī)過(guò)程40
3.4.2高斯隨機(jī)過(guò)程的性質(zhì)41
3.4.3與高斯分布有關(guān)的重要函數(shù)42
3.5窄帶隨機(jī)過(guò)程42
3.5.1窄帶隨機(jī)過(guò)程的定義42
3.5.2窄帶隨機(jī)過(guò)程的表示方式43
3.5.3同相分量與正交分量的
統(tǒng)計(jì)特性43
3.5.4包絡(luò)與相位的統(tǒng)計(jì)特性45
3.5.5同相分量與正交分量隨機(jī)過(guò)程的
功率譜密度46
3.6余弦波加窄帶平穩(wěn)高斯過(guò)程48
3.7隨機(jī)過(guò)程通過(guò)系統(tǒng)分析49
3.7.1平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程通過(guò)線(xiàn)性系統(tǒng)49
3.7.2平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程通過(guò)乘法器51
3.8高斯白噪聲與限帶白噪聲53
3.8.1高斯白噪聲53
3.8.2限帶白噪聲54
思考題55
習(xí)題55
第4章模擬調(diào)制系統(tǒng)59
4.1引言59
4.2幅度調(diào)制系統(tǒng)60
4.2.1調(diào)幅與雙邊帶調(diào)制60
4.2.2單邊帶與殘留邊帶調(diào)制65
4.3幅度調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能70
4.3.1DSB與SSB系統(tǒng)的抗噪聲性能71
4.3.2AM系統(tǒng)的抗噪聲性能73
4.4角度調(diào)制75
4.4.1角度調(diào)制的時(shí)域特性分析76
4.4.2角度調(diào)制的頻域特性分析77
4.4.3角度調(diào)制的功率與帶寬79
4.4.4調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)80
4.5調(diào)頻信號(hào)的抗噪聲性能82
4.6各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的比較87
4.7頻分復(fù)用88
思考題89
習(xí)題90
第5章數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)96
5.1引言96
5.2數(shù)字基帶信號(hào)96
5.2.1二元碼96
5.2.21B2B碼97
5.2.3傳號(hào)反轉(zhuǎn)碼和三階高密度
雙極性碼98
5.2.4多元碼99
5.3數(shù)字基帶信號(hào)的功率譜密度100
5.4無(wú)碼間干擾的數(shù)字基帶系統(tǒng)104
5.4.1數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的模型104
5.4.2數(shù)字基帶信號(hào)的傳輸過(guò)程105
5.4.3無(wú)碼間干擾的條件107
5.4.4無(wú)碼間干擾的傳輸特性設(shè)計(jì)109
5.5部分響應(yīng)系統(tǒng)113
5.5.1第Ⅰ類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)113
5.5.2第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)117
5.5.3部分響應(yīng)關(guān)系的推廣119
5.6數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的抗噪聲性能121
5.6.1數(shù)字基帶信號(hào)的接收121
5.6.2高斯白噪聲對(duì)二電平數(shù)字基帶
傳輸系統(tǒng)的影響121
5.6.3高斯白噪聲對(duì)多電平數(shù)字基帶
傳輸系統(tǒng)的影響124
5.7眼圖125
5.8時(shí)域均衡127
5.8.1時(shí)域均衡器的基本原理127
5.8.2時(shí)域均衡器的結(jié)構(gòu)129
思考題131
習(xí)題132
第6章數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)137
6.1二進(jìn)制幅移鍵控137
6.1.12ASK信號(hào)時(shí)域與頻域分析137
6.1.22ASK信號(hào)抗噪聲性能分析140
6.2二進(jìn)制頻移鍵控145
6.2.12FSK信號(hào)時(shí)域與頻域分析145
6.2.22FSK信號(hào)抗噪聲性能分析147
6.3二進(jìn)制絕對(duì)相移鍵控與二進(jìn)制相對(duì)
相移鍵控152
6.3.12PSK與2DPSK時(shí)域與頻域
分析152
6.3.22PSK與2DPSK信號(hào)抗噪聲
性能分析156
6.4各種二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的比較161
6.4.1傳輸帶寬和頻帶利用率161
6.4.2誤碼率162
6.4.3對(duì)信道特性變化的敏感性162
6.4.4設(shè)備的復(fù)雜程度與成本163
6.5多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)163
6.5.1多進(jìn)制幅度調(diào)制原理及抗噪聲
性能164
6.5.2多進(jìn)制頻率調(diào)制原理及抗噪聲
性能166
6.5.3多進(jìn)制相位調(diào)制原理及抗噪聲
性能168
6.6無(wú)碼間干擾的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)174
6.6.1數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的無(wú)碼間干擾
條件175
6.6.2余弦滾降特性175
6.7常用的現(xiàn)代調(diào)制技術(shù)177
6.7.1正交調(diào)幅177
6.7.2最小頻移鍵控183
6.7.3高斯最小頻移鍵控187
6.7.4正交頻分復(fù)用189
6.7.5新型多載波——濾波器組技術(shù)195
思考題198
習(xí)題198
第7章模擬信號(hào)的數(shù)字化傳輸201
7.1引言201
7.2模擬信號(hào)的抽樣201
7.2.1低通信號(hào)抽樣定理201
7.2.2帶通信號(hào)抽樣定理205
7.3脈沖振幅調(diào)制209
7.3.1自然抽樣209
7.3.2平頂抽樣210
7.4模擬信號(hào)的量化213
7.4.1量化的基本概念213
7.4.2均勻量化信噪比214
7.4.3非均勻量化216
7.4.4矢量量化220
7.5脈沖編碼調(diào)制221
7.5.1A律13折線(xiàn)的PCM編碼221
7.5.2PCM系統(tǒng)的抗噪聲性能226
7.6差值脈沖編碼調(diào)制與增量調(diào)制228
7.6.1差值脈沖編碼調(diào)制系統(tǒng)228
7.6.2增量調(diào)制原理229
7.7赫夫曼編碼229
7.8語(yǔ)音和圖像壓縮編碼231
7.8.1語(yǔ)音壓縮編碼231
7.8.2圖像壓縮編碼232
7.9時(shí)分復(fù)用和數(shù)字傳輸技術(shù)234
7.9.1時(shí)分復(fù)用的基本原理234
7.9.2PCM基群幀結(jié)構(gòu)與傳輸速率236
7.9.3準(zhǔn)同步數(shù)字體系、同步數(shù)字體系
與光傳送網(wǎng)237
思考題238
習(xí)題239
第8章信道241
8.1信道的定義及分類(lèi)241
8.2調(diào)制信道與編碼信道模型242
8.2.1調(diào)制信道模型242
8.2.2編碼信道模型243
8.3恒參信道及其對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?44
8.3.1恒參信道及其特性244
8.3.2恒參信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?45
8.4隨參信道及其對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?46
8.4.1隨參信道舉例246
8.4.2隨參信道的數(shù)學(xué)模型247
8.4.3隨參信道特性及其對(duì)信號(hào)傳輸
的影響248
8.4.4隨參信道特性的改善252
8.5信道噪聲253
8.6信道容量255
思考題258
習(xí)題258
第9章數(shù)字信號(hào)的最佳接收260
9.1相關(guān)接收機(jī)260
9.1.1接收波形的統(tǒng)計(jì)特性260
9.1.2關(guān)于最小差錯(cuò)概率準(zhǔn)則261
9.1.3二進(jìn)制確知信號(hào)的相關(guān)接收機(jī)
結(jié)構(gòu)263
9.1.4二進(jìn)制確知信號(hào)的相關(guān)接收機(jī)
性能264
9.1.5多進(jìn)制正交確知信號(hào)的相關(guān)
接收270
9.2匹配濾波接收機(jī)272
9.2.1匹配濾波器原理272
9.2.2二進(jìn)制確知信號(hào)的匹配濾波
接收275
9.3最佳基帶傳輸系統(tǒng)277
思考題278
習(xí)題279
第10章差錯(cuò)控制編碼282
10.1檢錯(cuò)和糾錯(cuò)的基本概念282
10.2幾種常見(jiàn)的簡(jiǎn)單檢錯(cuò)碼287
10.3線(xiàn)性分組碼289
10.3.1線(xiàn)性分組碼的基本概念289
10.3.2生成矩陣及其特性290
10.3.3監(jiān)督矩陣及其特性291
10.3.4編碼和譯碼292
10.3.5漢明碼294
10.3.6縮短碼295
10.4循環(huán)碼296
10.4.1循環(huán)碼的多項(xiàng)式描述296
10.4.2循環(huán)碼的生成矩陣與生成
多項(xiàng)式298
10.4.3循環(huán)碼編碼299
10.4.4循環(huán)碼譯碼301
10.4.5縮短循環(huán)碼304
10.4.6循環(huán)冗余校驗(yàn)碼305
10.5BCH碼306
10.5.1多項(xiàng)式域306
10.5.2BCH碼原理309
10.5.3RS碼311
10.6卷積碼313
10.6.1卷積碼的基本概念313
10.6.2卷積碼的圖形描述314
10.6.3卷積碼的解析描述317
10.6.4卷積碼譯碼321
10.6.5遞歸系統(tǒng)卷積碼323
10.6.6刪余卷積碼325
10.7交織編碼326
10.8級(jí)聯(lián)碼與Turbo碼329
10.8.1級(jí)聯(lián)碼329
10.8.2Turbo碼329
10.9低密度奇偶校驗(yàn)碼331
10.9.1LDPC碼的基本概念331
10.9.2LDPC碼的編碼和譯碼331
10.9.3LDPC碼與Turbo碼的誤碼率
性能比較332
思考題333
習(xí)題333
第11章擴(kuò)頻通信336
11.1擴(kuò)頻通信的基本概念336
11.2m序列338
11.2.1m序列的產(chǎn)生338
11.2.2特征多項(xiàng)式與序列多項(xiàng)式
的關(guān)系341
11.2.3m序列的性質(zhì)342
11.2.4m序列波形的自相關(guān)函數(shù)和
功率譜密度344
11.3直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)345
11.3.1直擴(kuò)信號(hào)的產(chǎn)生346
11.3.2直擴(kuò)信號(hào)的頻譜特性347
11.3.3直擴(kuò)信號(hào)的解擴(kuò)與解調(diào)348
11.3.4直擴(kuò)系統(tǒng)的抗干擾性能349
11.3.5碼分多址352
11.4正交編碼353
11.4.1哈達(dá)瑪矩陣353
11.4.2沃爾什函數(shù)與沃爾什碼354
11.4.3碼分復(fù)用355
思考題355
習(xí)題356
附錄360
附錄A常用三角函數(shù)公式360
附錄B常用信號(hào)的傅里葉變換361
附錄CQ函數(shù)表和誤差函數(shù)表362
附錄D貝塞爾函數(shù)表364
參考文獻(xiàn)365