本書以現(xiàn)代通信系統(tǒng)為背景，以數(shù)字通信原理為主，系統(tǒng)、深入地介紹了現(xiàn)代通信技術(shù)。全書共7章，主要內(nèi)容包括現(xiàn)代通信技術(shù)概述、模擬通信技術(shù)、模擬信號的數(shù)字化傳輸、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)、數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)、同步系統(tǒng)、移動(dòng)通信系統(tǒng)等。
本書在注重突出結(jié)構(gòu)的合理性、完整性及內(nèi)容的先進(jìn)性的同時(shí)，減少了數(shù)學(xué)推導(dǎo)，適當(dāng)反映了現(xiàn)代數(shù)字通信技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢。
本書可作為高職高專院校電子信息類、通信類專業(yè)的教材，也可作為通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)工程、接入工程等領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員的參考書。
本書第一版于2018年出版后， 被多個(gè)高職院校通信類課程選用，受到教師與學(xué)生的好評，并被中國通信學(xué)會(huì)評為通信類精品書目。
在過去的4年多時(shí)間里，現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)生了很大變化，我們的生活完全進(jìn)入了無線時(shí)代，5G的概念深入人心，信息傳播手段不斷被新的媒介和通信方式所替代， 這極大地改變了現(xiàn)代人的生活方式和思維方式。
習(xí)近平總書記在二十大報(bào)告中指出：“教育是國之大計(jì)、黨之大計(jì)。培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人是教育的根本問題。育人的根本在于立德。” 本書把“課程思政”貫穿于教育教學(xué)各環(huán)節(jié)， 以實(shí)現(xiàn)價(jià)值觀引導(dǎo)、專業(yè)知識傳授和專業(yè)技能養(yǎng)成的有機(jī)融合，培養(yǎng)敢于創(chuàng)新、樂于實(shí)踐、身心健康、品德高尚的中國特色社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。
為了進(jìn)一步提高本書的質(zhì)量，我們繼續(xù)從“重視系統(tǒng)性”“突出應(yīng)用性”和“體現(xiàn)先進(jìn)性”三方面著手，在第一版的基礎(chǔ)上進(jìn)行了如下修訂。
1. 課程思政貫穿全書
在每章增加“愛國情 奮斗者”模塊，介紹為我國現(xiàn)代通信事業(yè)作出貢獻(xiàn)的科學(xué)家
，展現(xiàn)我國通信專家矢志報(bào)國、艱苦奮斗的精神風(fēng)貌，進(jìn)一步提升學(xué)生的民族自豪感，
體現(xiàn)文化自信。在部分知識點(diǎn)上增加了“引申思考”模塊，潤物細(xì)無聲地讓思政元素滲入到學(xué)
生的心中。
教材內(nèi)容思政元素
通信發(fā)展史 科技報(bào)國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)
通信系統(tǒng)基本概念
站在系統(tǒng)總體角度看問題的全局意識以及精益求精的工匠精神
信號時(shí)頻域變換
理性嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、刻苦鉆研的科研精神以及技術(shù)攻關(guān)的責(zé)任意識
新型數(shù)字帶通調(diào)制技術(shù)
自主學(xué)習(xí)、批判思考的能力及創(chuàng)新精神
開放性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
運(yùn)用理論知識解決工程問題的思維與能力、團(tuán)
隊(duì)協(xié)作能力、工程倫理意識
2. 補(bǔ)充5G與6G等移動(dòng)通信技術(shù)相關(guān)知識
在第四章增加了再生中繼、漢明碼等基本概念的介紹。在第七章對最新的
移動(dòng)通信技術(shù)的內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整與補(bǔ)充，對于4G，結(jié)合“大唐杯”大賽，繼續(xù)沿用大唐的設(shè)備進(jìn)行移
動(dòng)通信系統(tǒng)理論到實(shí)際的介紹；對于5G，采用華為的設(shè)備進(jìn)行知識的補(bǔ)充與介紹；對于6G，提出其中的關(guān)鍵
技術(shù)以及待解決的問題，引發(fā)學(xué)生思考。
本書在修訂期間，西安郵電大學(xué)楊輝、西安嘉�？戮W(wǎng)絡(luò)科技有限公司張明華提出了很多建議，在此深表謝意！
由于編者水平有限，在此由衷地歡迎讀者和同行批評指正，以便今后修訂。
編 者
2023年4月
第一章 現(xiàn)代通信技術(shù)概述 1
1.1 通信的定義 1
1.2 信號、信道與噪聲 2
1.2.1 信號 2
1.2.2 信道 4
1.2.3 噪聲 7
1.3 通信系統(tǒng)的組成及分類 8
1.3.1 通信系統(tǒng)的組成 8
1.3.2 通信系統(tǒng)的分類 9
1.3.3 模擬通信系統(tǒng) 13
1.3.4 數(shù)字通信系統(tǒng) 14
1.4 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo) 16
1.4.1 信息及其度量 16
1.4.2 通信系統(tǒng)的性能指標(biāo) 16
1.4.3 信道容量的概念 18
1.5 現(xiàn)代通信的發(fā)展方向 20
1.5.1 通信發(fā)展歷史 20
1.5.2 現(xiàn)代通信發(fā)展趨勢 22
習(xí)題 23
第二章 模擬通信技術(shù) 25
2.1 調(diào)制與解調(diào) 25
2.1.1 調(diào)制與解調(diào)的作用 26
2.1.2 調(diào)制的分類 27
2.2 幅度調(diào)制 28
2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)幅度調(diào)制（AM） 28
2.2.2 雙邊帶（DSB）調(diào)制 31
2.2.3 單邊帶(SSB)調(diào)制 32
2.2.4 殘留邊帶（VSB）調(diào)制 33
2.2.5 幅度調(diào)制信號的解調(diào) 34
2.3 角度調(diào)制 36
2.3.1 頻率調(diào)制的數(shù)學(xué)表達(dá)式 36
2.3.2 相位調(diào)制的數(shù)學(xué)表示式 37
2.3.3 調(diào)角波的頻譜分析 38
2.3.4 角度調(diào)制信號的解調(diào) 40
2.4 模擬通信系統(tǒng)的性能 41
2.4.1 幅度調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲能力 41
2.4.2 調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能 43
2.4.3 各種模擬調(diào)制方式的性能比較 44
2.5 無線調(diào)制通信系統(tǒng) 45
2.5.1 無線發(fā)射機(jī) 45
2.5.2 無線接收機(jī) 46
2.5.3 幅度調(diào)制發(fā)射機(jī)(單邊帶) 48
2.5.4 幅度調(diào)制接收機(jī) 48
2.5.5 單邊帶接收機(jī) 50
2.6 頻率調(diào)制通信系統(tǒng) 51
2.6.1 頻率調(diào)制發(fā)射機(jī) 51
2.6.2 頻率調(diào)制接收機(jī) 52
習(xí)題 53
第三章 模擬信號的數(shù)字化傳輸 55
3.1 信源編碼 56
3.2 脈沖編碼調(diào)制（PCM） 56
3.2.1 PCM編碼概述 56
3.2.2 取樣及取樣定理 56
3.2.3 量化 59
3.2.4 編碼與解碼 63
3.2.5 自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制（ADPCM） 67
3.2.6 增量調(diào)制（DM） 69
3.3 多路復(fù)用技術(shù) 70
3.3.1 多路復(fù)用的種類 70
3.3.2 時(shí)分復(fù)用的基本概念 71
3.3.3 32路PCM幀結(jié)構(gòu) 73
3.3.4 PCM的高次群 73
3.4 壓縮編碼 74
3.4.1 壓縮編碼的概念 74
3.4.2 壓縮編碼的基本原理 74
3.4.3 音頻壓縮技術(shù) 75
習(xí)題 77
第四章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) 78
4.1 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)概述 78
4.2 數(shù)字基帶傳輸?shù)拇a型 79
4.2.1 數(shù)字基帶傳輸?shù)拇a型原則 79
4.2.2 常用碼型 80
4.2.3 數(shù)字基帶信號的功率譜 83
4.3 無碼間串?dāng)_的基帶傳輸系統(tǒng) 85
4.3.1 碼間串?dāng)_ 86
4.3.2 消除碼間串?dāng)_ 86
4.3.3 無碼間串?dāng)_的滾降系統(tǒng) 88
4.3.4 部分響應(yīng)基帶傳輸系統(tǒng) 89
4.4 再生中繼傳輸 91
4.4.1 再生中繼傳輸?shù)囊饬x 91
4.4.2 再生中繼器 92
4.4.3 再生中繼傳輸系統(tǒng)的特點(diǎn) 93
4.5 眼圖 93
4.5.1 眼圖的概念 93
4.5.2 眼圖的形成原理及模型 93
4.6 均衡技術(shù) 95
4.6.1 均衡的概念 95
4.6.2 時(shí)域均衡的基本原理 96
4.7 差錯(cuò)控制編碼 97
4.7.1 信道編碼的基本概念 97
4.7.2 差錯(cuò)控制編碼的控制方式 98
4.7.3 糾錯(cuò)編碼原理 98
4.7.4 常用差錯(cuò)控制編碼 101
習(xí)題 103
第五章 數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng) 105
5.1 二進(jìn)制數(shù)字振幅調(diào)制系統(tǒng) 105
5.1.1 2ASK調(diào)制原理與實(shí)現(xiàn)方法 106
5.1.2 2ASK信號的功率譜 108
5.1.3 2ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能 109
5.2 二進(jìn)制數(shù)字頻率調(diào)制系統(tǒng) 113
5.2.1 2FSK調(diào)制原理與實(shí)現(xiàn)方法 113
5.2.2 2FSK信號的功率譜 116
5.2.3 2FSK系統(tǒng)的抗噪聲性能 117
5.3 二進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制系統(tǒng) 117
5.3.1 2PSK調(diào)制原理與實(shí)現(xiàn)方法 118
5.3.2 2DPSK調(diào)制原理與實(shí)現(xiàn)方法 119
5.3.3 2PSK及2DPSK信號的功率譜 122
5.3.4 2PSK及2DPSK系統(tǒng)的抗噪聲性能 123
5.4 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的比較 124
5.5 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制 125
5.5.1 MASK調(diào)制原理 125
5.5.2 MFSK調(diào)制原理 126
5.5.3 MPSK調(diào)制原理 127
5.6 現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù) 129
5.6.1 正交幅度調(diào)制 129
5.6.2 交錯(cuò)正交移相鍵控 130
5.6.3 最小移頻鍵控 131
5.6.4 高斯最小移頻鍵控 132
5.6.5 正交分頻復(fù)用 132
習(xí)題 135
第六章 同步系統(tǒng) 136
6.1 載波同步 137
6.1.1 直接法 137
6.1.2 插入導(dǎo)頻法 139
6.1.3 載波同步系統(tǒng)的性能指標(biāo) 140
6.2 位同步 141
6.2.1 直接法 141
6.2.2 插入導(dǎo)頻法 143
6.2.3 位同步系統(tǒng)的性能指標(biāo) 143
6.3 群同步 144
6.3.1 起止同步法 144
6.3.2 插入同步碼方式 144
6.3.3 群同步系統(tǒng)的性能指標(biāo) 145
6.4 網(wǎng)同步 146
6.4.1 全網(wǎng)同步系統(tǒng) 146
6.4.2 準(zhǔn)同步系統(tǒng) 147
6.4.3 網(wǎng)同步等級 148
6.4.4 網(wǎng)同步的技術(shù)指標(biāo) 149
習(xí)題 150
第七章 移動(dòng)通信系統(tǒng) 152
7.1 移動(dòng)通信系統(tǒng)概述 152
7.1.1 移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn) 152
7.1.2 典型移動(dòng)通信系統(tǒng) 153
7.1.3 移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢 156
7.2 移動(dòng)通信的基本技術(shù) 157
7.2.1 編碼與解碼技術(shù) 157
7.2.2 調(diào)制與解調(diào)技術(shù) 159
7.2.3 多址技術(shù) 159
7.2.4 抗干擾措施 160
7.2.5 組網(wǎng)技術(shù) 160
7.3 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng) 162
7.3.1 TDSCDMA概述 162
7.3.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 163
7.4 第四代移動(dòng)通信系統(tǒng) 164
7.4.1 4G通信系統(tǒng)概述 164
7.4.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 165
7.4.3 關(guān)鍵技術(shù) 168
7.4.4 LTE網(wǎng)絡(luò)硬件實(shí)體 170
7.5 第五代移動(dòng)通信系統(tǒng) 173
7.5.1 5G概述 173
7.5.2 5G頻譜 174
7.5.3 5G的三大場景 174
7.5.4 5G的六大基本特點(diǎn) 175
7.5.5 5G的關(guān)鍵技術(shù) 177
7.5.6 5G組網(wǎng)方式及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 180
7.5.7 5G核心網(wǎng) 181
7.5.8 5G的硬件設(shè)備 182
7.6 第六代移動(dòng)通信技術(shù) 184
7.6.1 6G的關(guān)鍵技術(shù) 184
7.6.2 5G到6G的轉(zhuǎn)換 185
習(xí)題 187
附錄 實(shí)驗(yàn)部分 188
實(shí)驗(yàn)一 抽樣定理實(shí)驗(yàn) 196
實(shí)驗(yàn)二 PCM編譯碼實(shí)驗(yàn) 197
實(shí)驗(yàn)三 ADPCM編譯碼實(shí)驗(yàn) 200
實(shí)驗(yàn)四 ΔM及CVSD編譯碼實(shí)驗(yàn) 201
實(shí)驗(yàn)五 PAM孔徑效應(yīng)及其應(yīng)對方法 203
實(shí)驗(yàn)六 AMI碼型變換實(shí)驗(yàn) 204
實(shí)驗(yàn)七 HDB3碼型變換實(shí)驗(yàn) 206
實(shí)驗(yàn)八 CMI/BPH碼型變換實(shí)驗(yàn) 208
實(shí)驗(yàn)九 ASK調(diào)制及解調(diào)實(shí)驗(yàn) 209
實(shí)驗(yàn)十 FSK調(diào)制及解調(diào)實(shí)驗(yàn) 211
實(shí)驗(yàn)十一 BPSK調(diào)制及解調(diào)實(shí)驗(yàn) 213
實(shí)驗(yàn)十二 DBPSK調(diào)制及解調(diào)實(shí)驗(yàn) 215
實(shí)驗(yàn)十三 QPSK/OQPSK數(shù)字調(diào)制實(shí)驗(yàn) 217
實(shí)驗(yàn)十四 漢明碼編譯碼實(shí)驗(yàn) 219
實(shí)驗(yàn)十五 BCH碼編譯碼實(shí)驗(yàn) 221
實(shí)驗(yàn)十六 循環(huán)碼編譯碼實(shí)驗(yàn) 223
實(shí)驗(yàn)十七 卷積碼編譯碼實(shí)驗(yàn) 224
實(shí)驗(yàn)十八 卷積交織及解交織實(shí)驗(yàn) 226
實(shí)驗(yàn)十九 濾波法及數(shù)字鎖相環(huán)法位同步提取實(shí)驗(yàn) 228
實(shí)驗(yàn)二十 模擬鎖相環(huán)實(shí)驗(yàn) 233
實(shí)驗(yàn)二十一 載波同步實(shí)驗(yàn) 234
實(shí)驗(yàn)二十二 幀同步提取實(shí)驗(yàn) 235
實(shí)驗(yàn)二十三 時(shí)分復(fù)用與解復(fù)用實(shí)驗(yàn) 236
實(shí)驗(yàn)二十四 HDB3線路編碼通信系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn) 238
參考文獻(xiàn) 240
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