普通高等院校電子信息類“十一五”規(guī)劃教材:現(xiàn)代通信原理與技術(shù)(附光盤1張)
定 價:55 元
- 作者:李永忠 著
- 出版時間:2010/5/1
- ISBN:9787118065633
- 出 版 社:國防工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TN91
- 頁碼:494
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
通信原理課程,是通信工程和電子信息等專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課之一。由于通信原理課程的理論性強(qiáng),課堂學(xué)習(xí)又是純理論的知識,而且實驗項目有限,且全部利用硬件實驗箱實現(xiàn),導(dǎo)致學(xué)生只能了解部分原理,對完整的通信系統(tǒng)的設(shè)計和認(rèn)識比較模糊。本教材以現(xiàn)代通信系統(tǒng)為背景,突出通信系統(tǒng)的實踐環(huán)節(jié),每章內(nèi)容的后面都增加了通信系統(tǒng)原理的Matlab仿真實驗和System View仿真實驗,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中用仿真實驗可以直觀而深入地理解通信系統(tǒng)的基本原理、基本技術(shù)和系統(tǒng)性能的分析方法。在硬件實驗環(huán)境下無法實現(xiàn)的實驗內(nèi)容可以在軟件仿真實驗中完成。
《現(xiàn)代通信原理與技術(shù)》可作為工科通信工程、電子信息、信息工程、通信與電子類專業(yè)學(xué)生的“通信原理”課程教材和輔助教材,也可作為研究生和相關(guān)領(lǐng)域工程技術(shù)人員的參考書。
模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng),并以數(shù)字通信系統(tǒng)為主。主要介紹調(diào)制、編碼、信號設(shè)計、噪聲分析等基本理論和分析方法。本教材吸收了國內(nèi)外同類教材的優(yōu)點,并結(jié)合近幾年來的教學(xué)實踐和改革成果編寫而成。內(nèi)容由淺到深,加上仿真實驗,為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。 本書可作為工科信息工程、通信與電子類專業(yè)通信原理課程學(xué)習(xí)的教材或輔助教材,也可作為相關(guān)領(lǐng)域工程技術(shù)人員的參考書。
“通信原理”是通信工程和電子信息等專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課之一。由于通信原理課程的理論性強(qiáng),課堂學(xué)習(xí)是純理論的知識,而且實驗項目有限,全部利用硬件實驗箱實現(xiàn),導(dǎo)致學(xué)生只能了解部分原理,對完整的通信系統(tǒng)的設(shè)計和認(rèn)識比較模糊。本教材以現(xiàn)代通信系統(tǒng)為背景,突出通信系統(tǒng)的實踐環(huán)節(jié)。每章內(nèi)容的后面都增加了通信系統(tǒng)原理的Matlab仿真實驗和System View仿真實驗,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中用仿真實驗可以直觀而深入地理解通信系統(tǒng)的基本原理、基本技術(shù)和系統(tǒng)性能的分析方法。在硬件實驗環(huán)境下無法實現(xiàn)的實驗內(nèi)容可以在軟件仿真實驗中完成。本教材中用Matlab和System View作為仿真平臺,將Matlab的通信工具箱和System View的可視化動態(tài)仿真技術(shù)應(yīng)用到通信原理課程的實驗,使一些抽象的概念和原理可視化,有助于學(xué)生的理解和接受,既提高了教學(xué)質(zhì)量和效率,又為學(xué)生提供了良好的通信系統(tǒng)的開發(fā)、設(shè)計、模擬、調(diào)試分析平臺,鍛煉其分析和解決問題的能力。教材內(nèi)容以樊昌信等編著的經(jīng)典教材《通信原理》(第5版)和羅新民等編著的《現(xiàn)代通信原理》內(nèi)容為基礎(chǔ),包括模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng),并以數(shù)字通信系統(tǒng)為主。主要介紹調(diào)制、編碼、信號設(shè)計、噪聲分析等基本理論和分析方法。本教材吸收了國內(nèi)外同類教材的優(yōu)點,并結(jié)合近幾年來的教學(xué)實踐和改革成果編寫而成。內(nèi)容由淺到深,加上仿真實驗,為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。
全書共13章,包括:緒論、確定信號分析、隨機(jī)信號和噪聲分析、信號設(shè)計與信號處理技術(shù)、信道與線性調(diào)制系統(tǒng)、角度調(diào)制系統(tǒng)、信源編碼、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)、數(shù)字載波傳輸系統(tǒng)、差錯控制編碼、同步原理、通信網(wǎng)及現(xiàn)代艦船通信技術(shù)。
本書的特點是以現(xiàn)代通信系統(tǒng)為背景,突出通信系統(tǒng)的實踐環(huán)節(jié),概念準(zhǔn)確、內(nèi)容全面、自成體系、便于自學(xué)和仿真實驗。既注重基本理論和基本概念的闡述,又突出通信系統(tǒng)的理論的實現(xiàn)技術(shù),為學(xué)生提供通信系統(tǒng)的開發(fā)、設(shè)計、模擬和調(diào)試分析平臺,鍛煉其分析和解決問題的能力。本書可作為工科信息工程、通信與電子類專業(yè)通信原理課程學(xué)習(xí)的教材或輔助教材,也可作為相關(guān)領(lǐng)域工程技術(shù)人員的參考書。讀者應(yīng)具備概率論、電路、信號與系統(tǒng)和通信電子線路等方面的知識。
第1章 緒論
1.1 通信技術(shù)的發(fā)展和展望
1.2 信息、信息量與信道容量公式
1.2.1 消息、信號與信息
1.2.2 信息量
1.2.3 F均信息量
1.2.4 香農(nóng)信道容量公式
1.3 通信系統(tǒng)模型
1.3.1 通信系統(tǒng)一般模型
1.3.2 通信系統(tǒng)分類
1.3.3 模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)
1.4 通信系統(tǒng)主要性能指標(biāo)
1.4.1 有效性
1.4.2 靠性
1.5 通信仿真工具介紹
1.5.1 Maflab簡介
1.5.2 SimuLink模塊介紹
1.5.3 System View簡介
1.5.4 System View仿真步驟
1.5.5 System View仿真實例習(xí)題
第2章 確定信號分析
2.1 信號的正交分解及頻譜分析
2.1.1 信號的正交分解
2.1.2 信號的頻譜分析
2.2 能量信號和功率信號
2.2.1 能量信號及能量譜密度函數(shù)
2.2.2 功率信號及功率譜密度函數(shù)
2.3 相關(guān)函數(shù)和功率譜密度函數(shù)
2.3.1 能量信號的相關(guān)函數(shù)
2.3.2 能量信號的相關(guān)定理
2.3.3 功率信號的相關(guān)函數(shù)
2.4 傅里葉變換的不足與信號的時一頻分析法
2.4.1 Chirp信號的時一頻表示
2.4.2 傅里葉變換的內(nèi)積形式
2.5 信號的多分辨率分析
2.6 窄帶系統(tǒng)及窄帶信號分析
2.6.1 傅里葉反變換法
2.6.2 解析法——等效低通網(wǎng)絡(luò)函數(shù)法
2.7 復(fù)數(shù)信號與時域希爾伯特(Hilbert)變換
2.7.1 復(fù)數(shù)信號的定義
2.7.2 復(fù)數(shù)信號的實部與虛部及希爾伯特變換
2.7.3 實時間信號的復(fù)指數(shù)表示和解析信號表示
2.7.4 窄帶實時間信號自相關(guān)函數(shù)的復(fù)數(shù)化求解
2.8 計算機(jī)仿真的一般方法
2.8.1 信號及系統(tǒng)在計算機(jī)中的表示
2.8.2 模擬(連續(xù))信號用(離散)數(shù)字信號處理
2.8.3 譜分析方法應(yīng)用
習(xí)題
第3章 隨機(jī)信號與噪聲
3.1 隨機(jī)過程的基本概念
3.2 隨機(jī)過程的統(tǒng)計描述
3.2.1 隨機(jī)過程的分布函數(shù)和概率密度函數(shù)
3.2.2 隨機(jī)過程的數(shù)字特征
3.3 平穩(wěn)隨機(jī)過程
3.3.1 平穩(wěn)隨機(jī)過程的定義及其含義
3.3.2 平穩(wěn)隨機(jī)過程的一維及二維概率密度函數(shù)
3.3.3 平穩(wěn)隨機(jī)過程的數(shù)字特征
3.3.4 平穩(wěn)隨機(jī)過程自相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)
3.3.5 平穩(wěn)隨機(jī)過程的各態(tài)歷經(jīng)性(遍歷性)
3.4 平穩(wěn)隨機(jī)過程的自相關(guān)函數(shù)與功率譜密度的關(guān)系
3.5 兩個隨機(jī)過程之間的統(tǒng)計聯(lián)系
3.5.1 聯(lián)合分布函數(shù)和聯(lián)合概率密度函數(shù)
3.5.2 互相關(guān)函數(shù)
3.5.3 互譜密度函數(shù)
3.6 正態(tài)隨機(jī)過程
3.6.1 正態(tài)隨機(jī)過程的定義
3.6.2 正態(tài)隨機(jī)過程的性質(zhì)
3.7 平穩(wěn)隨機(jī)過程通過線性系統(tǒng)
3.8 白噪聲、散彈噪聲和熱噪聲
3.9 白色隨機(jī)過程通過窄帶線性系統(tǒng)——窄帶噪聲
3.9.1 窄帶噪聲的波形特征
3.9.2 nc(t)和nn(t)以及R(t)和P(t)的統(tǒng)計特性
3.10 正弦波加窄帶高斯噪聲的統(tǒng)計特性
本章仿真實驗舉例
習(xí)題
第4章 信號設(shè)計與信號處理技術(shù)
4.1 信號設(shè)計與處理技術(shù)概述
4.2 信號處理技術(shù)
4.2.1 系統(tǒng)和信號帶寬
4.2.2 非線性處理
4.3 信號設(shè)計
4.3.1 信號設(shè)計的基本原則
4.3.2 匹配濾波器
4.3.3 輸人為非白噪聲時匹配濾波器的傳輸特性
4.4 信號單元的相關(guān)函數(shù)
4.4.1 信號單元
4.4.2 序列信號單元的相關(guān)函數(shù)
4.5 鳥聲信號
4.5.1 鳥聲信號的時域表示
4.5.2 鳥聲信號的頻譜
4.5.3 鳥聲信號自相關(guān)函數(shù)
4.6 m序列信號
4.6.1 m序列的產(chǎn)生
4.6.2 特征多項式與序列多項式
4.6.3 m序列的產(chǎn)生條件
4.6.4 m序列信號的性質(zhì)
4.6.5 非線性反饋移位寄存器序列——M序列
4.6.6 m序列的應(yīng)用
4.7 巴克(Barker。)序列
4.7.1 巴克序列及其自相關(guān)函數(shù)
4.7.2 巴克序列的演變
4.7.3 巴克序列的檢測
4.8 超正交單純碼及哈達(dá)嗎(Hadarmard)矩陣
4.8.1 超正交單純碼
4.8.2 哈達(dá)嗎矩陣[h]
本章仿真實驗舉例
習(xí)題
第5章 信道與線性調(diào)制
5.1 信道
5.1.1 信道的基本概念
5.1.2 信道容量
5.1.3 信道特性
5.1.4 編碼與調(diào)制
5.2 線性調(diào)制
5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制(AM)
5.2.2 抑制載波雙邊帶調(diào)制(DSB)
5.2.3 單邊帶調(diào)制(SSB)
5.2.4 殘留邊帶調(diào)制(VSB)
5.3 幅度調(diào)制系統(tǒng)的一般模型
5.3.1 幅度調(diào)制信號產(chǎn)生的一般模型
5.3.2 SSB調(diào)制模型
5.3.3 VSB調(diào)制模型
5.4 幅度調(diào)制信號解調(diào)的一般模型
5.4.1 同步解調(diào)
5.4.2 包絡(luò)解調(diào)
5.5 幅度調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能
5.5.1 通信系統(tǒng)抗噪聲性能的分析模型
5.5.2 幅度調(diào)制系統(tǒng)同步解調(diào)時的抗噪性能
5.5.3 幅度調(diào)制系統(tǒng)包絡(luò)解調(diào)時的抗噪性能
本章仿真實驗舉例
習(xí)題
第6章 模擬角度調(diào)制系統(tǒng)(非線性調(diào)制)
6.1 角度調(diào)制的基本概念
6.1.1 相位調(diào)制(PM)
6.1.2 頻率調(diào)制(FM)
6.2 調(diào)頻信號頻譜分析與卡森(Carson)帶寬
6.2.1 窄帶調(diào)頻(NBFM)
6.2.2 簡諧信號(單音)調(diào)制時的寬帶調(diào)頻
6.2.3 卡森帶寬
6.3 調(diào)頻信號的產(chǎn)生與解調(diào)
6.3.1 調(diào)頻信號的產(chǎn)生
6.3.2 調(diào)頻信號的解調(diào)
6.4 調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能分析
6.4.1 窄帶調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能
6.4.2 寬帶調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能
6.5 預(yù)加重和去加重技術(shù)對噪聲特性的改善
6.6 頻分復(fù)用(FDM)
6.7 模擬調(diào)制系統(tǒng)的應(yīng)用實例
本章仿真實驗舉例
習(xí)題
第7章 信源編碼
7.1 抽樣定理
7.1.1 低通信號的抽樣定理
7.1.2 自然抽樣
7.1.3 平頂抽樣
7.1.4 帶通信號的抽樣定理
7.2 離散無記憶信源(DMS)編碼
7.2.1 等長編碼
7.2.2 不等長編碼
7.3 脈沖模擬調(diào)制
7.4 脈沖編碼調(diào)制
7.4.1 脈沖編碼調(diào)制基本原理
7.4.2 均勻量化與量化噪聲
7.4.3 壓擴(kuò)原理及非均勻量化
7.4.4 PCM編碼
7.4.5 PCM譯碼
7.5 PCM信號的時分復(fù)用
7.5.1 時分復(fù)用(TDM)原理
7.5.2 PCM基群幀結(jié)構(gòu)及高次群
7.5.3 PCM信號的帶寬
7.5.4 時分復(fù)用(TDM)與頻分復(fù)用(FDM)的比較
7.6 PCM系統(tǒng)的抗噪聲性能
7.6.1 量化噪聲的影響
7.6.2 誤碼對輸出信號的影響
7.7 自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制(ADPCM)
7.8 增量編碼調(diào)制(DM或AM)
7.8.1 AM的基本原理
7.8.2 量化噪聲及過載量化噪聲
7.8.3 增量編碼調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能
7.8.4 增量總和(△一∑)調(diào)制和自適應(yīng)數(shù)字壓擴(kuò)增量調(diào)制
7.9 PCM系統(tǒng)與AM系統(tǒng)的比較
7.10 語音和圖像信號的壓縮編碼
7.10.1 語音壓縮編碼
7.10.2 圖像壓縮編碼
本章仿真實驗舉例
習(xí)題
第8章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)
8.1 數(shù)字基帶信號
8.1.1 數(shù)字基帶信號的要求
8.1.2 數(shù)字基帶信號的波形
8.1.3 常用的基帶傳輸碼型
8.2 數(shù)字基帶信號的功率譜
8.3 無碼間串?dāng)_傳輸系統(tǒng)與奈奎斯特(Nyquist)準(zhǔn)則
8.3.1 基帶系統(tǒng)傳輸特性及碼間串?dāng)_
8.3.2 無碼間串?dāng)_系統(tǒng)特性
8.3.3 奈奎斯特第一準(zhǔn)則(抽樣值的無失真條件)
8.3.4 奈奎斯特第二準(zhǔn)則(轉(zhuǎn)換點無失真條件)
8.3.5 柰奎斯特第三準(zhǔn)則(脈沖波形面積保持不變條件)
8.3.6 無碼間串?dāng)_的滾降系統(tǒng)特性
8.4 部分響應(yīng)系統(tǒng)
8.4.1 余弦譜傳輸特性
8.4.2 正弦譜特性
8.4.3 部分響應(yīng)系統(tǒng)波形
8.4.4 常用部分響應(yīng)系統(tǒng)舉例
8.5 基帶系統(tǒng)的最佳化
8.5.1 理想信道下的最佳基帶系統(tǒng)
8.5.2 非理想信道下的最佳接收
8.6 基帶系統(tǒng)的抗噪聲性能
8.6.1 理想系統(tǒng)的抗噪聲性能
8.6.2 最佳基帶系統(tǒng)的抗噪聲性能
8.7 均衡器原理
8.7.1 頻域均衡
8.7.2 時域均衡
8.8 數(shù)據(jù)序列的擾亂與解擾
8.9 眼圖
本章仿真實驗舉例
習(xí)題
第9章 數(shù)字載波傳輸系統(tǒng)
9.1 數(shù)字載波傳輸系統(tǒng)概述
9.2 二進(jìn)制數(shù)字已調(diào)信號及其功率譜
9.2.1 2ASK信號
9.2.2 2FSK信號
9.2.3 2PSK及2DPSK信號
9.3 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能分析
9.3.1 2ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能
9.3.2 2FSK系統(tǒng)的抗噪聲性能
9.3.3 2PSK及2DPSK系統(tǒng)抗噪聲性能
9.4 各種數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較
9.5 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)
9.5.1 多進(jìn)制幅度鍵控(MASK)
9.5.2 多進(jìn)制移頻鍵控(MFSK)
9.5.3 多進(jìn)制移相鍵控(MPSK)
9.6 改進(jìn)型數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)
9.6.1 正交調(diào)幅QAM(又稱幅相鍵控APK)
9.6.2 連續(xù)相位頻移鍵控(CPFSK)及.MSK、TF調(diào)制
9.6.3 高斯最小移頻鍵控(CMSK)方式
9.7 數(shù)字信號的最佳接收
9.7.1 數(shù)字信號接收的統(tǒng)計描述
9.7.2 確知信號的最佳接收機(jī)
9.7.3 二進(jìn)制最佳接收機(jī)性能分析
9.8 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)性能比較
9.9 數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)舉例
本章仿真實驗舉例
習(xí)題
第10章 差錯控制編碼
10.1 差錯控制編碼原理
10.1.1 引起誤碼的原因及降低誤碼的常用方法
10.1.2 差錯控制編碼的基本方法及差錯控制方式
10.1.3 糾錯編碼的基本原理
10.1.4 碼間距離d及檢錯糾錯能力
10.2 常用簡單差錯控制編碼
10.2.1 奇偶監(jiān)督碼
10.2.2 二維奇偶監(jiān)督碼
10.2.3 恒比碼
10.3 線性分組碼
10.3.1 線性分組碼的概念
10.3.2 線性分組碼的監(jiān)督矩陣
10.3.3 線性分組碼的生成矩陣
10.3.4 線性分組碼的伴隨式和檢錯糾錯能力
10.3.5 漢明碼
10.4 循環(huán)碼
10.4.1 循環(huán)碼的循環(huán)特性及碼多項式
10.4.2 循環(huán)碼的生成多項式及生成矩陣
10.4.3 循環(huán)碼的編碼與解碼
10.4.4 BCH碼
10.5 卷積碼
10.5.1 卷積碼概述
10.5.2 網(wǎng)格編碼調(diào)制(TCM)
10.5.3 Turbo碼
本章仿真實驗舉例
習(xí)題
第11章 同步原理
11.1 同步的基本概念
11.2 鎖相環(huán)(PLL)的基本工作原理
11.2.1 模擬鎖相環(huán)
11.2.2 數(shù)字鎖相環(huán)
11.3 載波同步
11.3.1 插入導(dǎo)頻法
11.3.2 直接提取載波法
11.3.3 載波同步的性能及相位誤差對解調(diào)信號的影響
11.4 碼元同步
11.4.1 插入導(dǎo)頻法
11.4.2 直接提取位同步法
11.4.3 位同步相位誤差對性能的影響
11.5 群同步
11.5.1 起止式同步法
11.5.2 連貫插入特殊碼字同步法
11.5.3 間隔式插入同步碼法
11.5.4 群同步系統(tǒng)的性能
11.5.5 自群同步簡介
11.6 數(shù)字通信網(wǎng)的網(wǎng)同步
11.6.1 主從同步方式
11.6.2 相互同步方式
11.6.3 獨立時鐘同步方式
本章仿真實驗舉例
習(xí)題
第12章 通信網(wǎng)
12.1 通信網(wǎng)概述
……
第13章 現(xiàn)代艦船通信技術(shù)
第14章 通信原理Matlab仿真實驗
參考文獻(xiàn)
隨著數(shù)字通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展以及通信網(wǎng)與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的相互融合,信息科學(xué)技術(shù)已成為21世紀(jì)國際社會和世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的強(qiáng)大推動力。信息作為一種資源,只有通過廣泛地傳播與交流才能產(chǎn)生利用價值,促進(jìn)社會成員之間的合作,推動社會生產(chǎn)力的發(fā)展,創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益。因此,通信的根本目的在于傳輸含有信息的消息!巴ㄐ拧币簿褪恰靶畔鬏敗被颉跋鬏敗。目前的通信越來越依賴于利用“電”來傳遞消息的電通信方式。由于電通信迅速、準(zhǔn)確、可靠且不受時間、地點、距離的限制,因而得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。如今,在自然科學(xué)領(lǐng)域涉及“通信”這一術(shù)語時,一般是指“電通信”。
物質(zhì)、能量和信息是構(gòu)成社會的三大基本要素。當(dāng)前,人類社會已步人了“信息社會”,一場信息化革命的風(fēng)暴正席卷全球。這是人類社會繼農(nóng)業(yè)革命、工業(yè)革命之后的又一次改變?nèi)祟惿鐣M(jìn)程的偉大革命。在信息社會,人們無需再像以前那樣將主要的時問和精力用于物質(zhì)、能源的開發(fā)和利用上,而是以更多的精力與信息打交道。信息社會的最主要特征是,信息已成為一種重要的社會資源。信息社會與工業(yè)社會、農(nóng)業(yè)社會的最大差異在于信息已成為人類生存及社會進(jìn)步的重要推動力。信息的開發(fā)和利用已成為社會生產(chǎn)力發(fā)展的重要標(biāo)志。現(xiàn)代通信系統(tǒng)起著信息傳輸和交換的作用,在信息社會中更顯示出它的重要性,通信系統(tǒng)可視為信息社會的生命線。通信技術(shù)的發(fā)展代表著人類社會的文明和進(jìn)步,因此,從事通信方面的技術(shù)人員應(yīng)該了解通信技術(shù)的過去和現(xiàn)在,預(yù)測未來的發(fā)展。