本書主要討論現(xiàn)代通信系統(tǒng)的基礎理論、技術原理及系統(tǒng)分析方法。全書以數(shù)字通信系統(tǒng)的一般模型為主線，涵蓋系統(tǒng)中各個模塊，共11章內(nèi)容，包括概論、信號分析基礎、模擬調(diào)制系統(tǒng)、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)、數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)、信源編碼、信道編碼、最佳接收技術、同步原理、現(xiàn)代通信系統(tǒng)簡介、應用SystemView仿真通信系統(tǒng)。 本書寓系統(tǒng)性、理論性、工程性于一體，注重內(nèi)容層次的銜接與遞進，突出通信系統(tǒng)的原理思想與技術思路，將數(shù)學原理與物理本質(zhì)緊密結合、理論分析與工程實際緊密結合，內(nèi)容全面，條理清晰，重點突出，例題豐富，便于教學與自學。 本書適合用作普通高等院校通信工程、信息工程、電子科學與技術等電子信息類專業(yè)通信原理課程的教材，也可供相關領域的科研和工程技術人員參考。目 錄
第1章 概論 1
1.1 通信的基本概念 1
1.1.1 消息、信息、信號與通信 1
1.1.2 通信方式、傳輸方式、 同步方式、復用方式 2
1.1.3 通信頻段 6
1.1.4 通信發(fā)展簡史 7
1.2 通信系統(tǒng) 9
1.2.1 通信系統(tǒng)的類型 9
1.2.2 通信系統(tǒng)的模型 10
1.2.3 數(shù)字通信系統(tǒng)的特點 11
1.2.4 通信系統(tǒng)的主要性能指標 12
1.3 通信網(wǎng) 14
1.3.1 通信網(wǎng)的定義、組成及類型 14
1.3.2 通信網(wǎng)的拓撲結構 16
1.3.3 現(xiàn)代通信網(wǎng)的分層結構 16
1.4 通信信道 17
1.4.1 信道的類型 17
1.4.2 信道的模型 19
1.4.3 信道特性及對信號傳輸?shù)?影響 20
1.4.4 常見信道舉例 25
1.5 通信系統(tǒng)中的噪聲 28
1.5.1 加性噪聲的類型 28
1.5.2 白噪聲 29
1.5.3 高斯噪聲 30
1.5.4 高斯白噪聲和窄帶高斯噪聲 31
1.6 信息論基礎 33
1.6.1 信息量與平均信息量 33
1.6.2 信道容量 35
本章小結 39
思考練習題 40
第2章 信號分析基礎 43
2.1 確知信號分析 43
2.1.1 確知信號的分類 43
2.1.2 確知信號的頻域特征 (傅里葉變換) 46
2.1.3 功率譜密度和能量譜密度 50
2.1.4 卷積和相關 51
2.1.5 確知信號通過線性時不變 系統(tǒng) 53
2.2 隨機信號分析 54
2.2.1 隨機變量和隨機過程的 基本概念 54
2.2.2 隨機過程的統(tǒng)計特征 55
2.2.3 平穩(wěn)隨機過程 60
2.2.4 平穩(wěn)過程通過線性系統(tǒng)—— 隨機過程變換 63
2.2.5 窄帶隨機過程 66
本章小結 69
思考練習題 70
第3章 模擬調(diào)制系統(tǒng) 72
3.1 調(diào)制的功能及分類 72
3.1.1 調(diào)制的功能 72
3.1.2 調(diào)制的分類 73
3.2 線性調(diào)制系統(tǒng) 74
3.2.1 標準調(diào)幅 75
3.2.2 抑制載波的雙邊帶調(diào)制 (DSB-SC) 77
3.2.3 單邊帶調(diào)制 78
3.2.4 殘留邊帶調(diào)制 79
3.2.5 線性調(diào)制的解調(diào) 80
3.3 角度調(diào)制系統(tǒng) 84
3.3.1 基本概念 85
3.3.2 窄帶角度調(diào)制 88
3.3.3 寬帶角度調(diào)制 90
3.3.4 角度調(diào)制的解調(diào) 93
3.4 模擬調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 95
3.4.1 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲 性能 95
3.4.2 角度調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲 性能 100
3.4.3 各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的性能 比較 105
3.5 頻分復用 106
3.5.1 頻分復用的基本原理 106
3.5.2 頻分復用的特點 108
3.6 復合調(diào)制與多級調(diào)制 108
3.6.1 復合調(diào)制的原理及實現(xiàn) 109
3.6.2 多級調(diào)制的原理及實現(xiàn) 109
本章小結 110
思考練習題 111
第4章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) 114
4.1 數(shù)字基帶信號的碼型與波形 114
4.1.1 數(shù)字基帶信號的碼型 114
4.1.2 數(shù)字基帶信號的波形 119
4.2 數(shù)字基帶信號的功率譜 119
4.3 數(shù)字基帶傳輸與碼間串擾 122
4.3.1 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的 組成及工作過程 122
4.3.2 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的 定量分析——碼間串擾 123
4.4 無碼間串擾的基帶傳輸特性 124
4.4.1 無碼間串擾的時域條件 124
4.4.2 無碼間串擾的頻域條件—— 奈奎斯特第一準則 125
4.4.3 無碼間串擾的基帶 傳輸系統(tǒng) 129
4.5 基帶傳輸系統(tǒng)的抗噪聲性能分析 132
4.5.1 二進制雙極性基帶 傳輸系統(tǒng) 134
4.5.2 二進制單極性基帶 傳輸系統(tǒng) 135
4.6 部分響應系統(tǒng) 135
4.6.1 第Ⅰ類部分響應系統(tǒng) 136
4.6.2 一般形式的部分響應系統(tǒng) 139
4.7 時域均衡技術 140
4.7.1 時域均衡的基本原理 141
4.7.2 均衡的準則及實現(xiàn) 143
4.8 眼圖 147
本章小結 149
思考練習題 149
第5章 數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) 152
5.1 二進制幅移鍵控系統(tǒng) 152
5.1.1 二進制幅移鍵控信號的 分析 152
5.1.2 二進制幅移鍵控信號的 產(chǎn)生 155
5.1.3 二進制幅移鍵控信號的 解調(diào) 155
5.1.4 二進制幅移鍵控系統(tǒng)的 抗噪聲性能 156
5.2 二進制頻移鍵控系統(tǒng) 161
5.2.1 二進制頻移鍵控信號的 分析 161
5.2.2 二進制頻移鍵控信號的 產(chǎn)生 163
5.2.3 二進制頻移鍵控信號的 解調(diào) 164
5.2.4 二進制頻移鍵控系統(tǒng)的 抗噪聲性能 166
5.3 二進制相移鍵控系統(tǒng) 170
5.3.1 二進制相移鍵控信號的 分析 170
5.3.2 二進制相移鍵控信號的 產(chǎn)生 172
5.3.3 二進制相移鍵控信號的 解調(diào) 172
5.3.4 二進制相移鍵控系統(tǒng)的 抗噪聲性能 173
5.4 二進制差分相移鍵控系統(tǒng) 175
5.4.1 相位模糊問題及二進制差分 相移鍵控信號分析 175
5.4.2 二進制差分相移鍵控信號的 產(chǎn)生 176
5.4.3 二進制差分相移鍵控信號的 解調(diào) 177
5.4.4 二進制差分相移鍵控系統(tǒng)的 抗噪聲性能 178
5.5 四進制相移鍵控系統(tǒng) 183
5.5.1 四進制相移鍵控的調(diào)制 183
5.5.2 四進制相移鍵控的解調(diào) 186
5.6 最小頻移鍵控和高斯最小 頻移鍵控 187
5.6.1 最小頻移鍵控信號的分析 187
5.6.2 最小頻移鍵控信號的產(chǎn)生和 解調(diào) 191
5.6.3 最小頻移鍵控信號的 功率譜及誤碼性能 192
5.6.4 高斯最小頻移鍵控 193
5.7 多進制正交幅度調(diào)制 193
5.7.1 多進制正交幅度調(diào)制的 基本原理 193
5.7.2 多進制正交幅度調(diào)制的 調(diào)制與解調(diào) 195
本章小結 196
思考練習題 197
第6章 信源編碼 199
6.1 概述 199
6.1.1 信源編碼的基本概念 199
6.1.2 信源編碼的技術類型 201
6.2 語音的波形編碼 203
6.2.1 脈沖編碼調(diào)制 204
6.2.2 差分脈沖編碼調(diào)制 218
6.2.3 增量調(diào)制 219
6.3 圖像編碼 224
6.3.1 圖像壓縮方法簡介 224
6.3.2 常見圖像壓縮標準與算法 225
6.4 時分復用和數(shù)字復接 227
6.4.1 時分復用的基本概念 227
6.4.2 準同步數(shù)字系列 228
6.4.3 同步數(shù)字序列 230
本章小結 231
思考練習題 232
第7章 信道編碼 234
7.1 信道編碼的基本概念 234
7.1.1 差錯控制編碼的 基本方式和類型 234
7.1.2 碼重、碼距與檢錯、 糾錯能力 236
7.1.3 幾種常用的差錯控制碼 238
7.2 線性分組碼 240
7.2.1 線性分組碼的定義及性質(zhì) 240
7.2.2 生成方程和生成矩陣G 242
7.2.3 監(jiān)督方程和監(jiān)督矩陣H 243
7.2.4 線性分組碼的譯碼—— 伴隨式(校正子)S 244
7.2.5 漢明碼 248
7.2.6 線性分組碼的實現(xiàn) 250
7.3 循環(huán)碼 251
7.3.1 循環(huán)碼的含義與特點 251
7.3.2 循環(huán)碼的生成多項式、 生成矩陣和監(jiān)督矩陣 253
7.3.3 循環(huán)碼的編譯碼方法 256
7.4 卷積碼 258
7.4.1 卷積碼的基本原理 258
7.4.2 卷積碼的代數(shù)表示 259
7.4.3 卷積碼的圖形表示 262
7.4.4 卷積碼的譯碼方法 264
本章小結 265
思考練習題 266
第8章 最佳接收技術 268
8.1 引言 268
8.2 最大輸出信噪比準則和匹配濾波 接收機 269
8.2.1 最大輸出信噪比準則 269
8.2.2 匹配濾波接收機 269
8.2.3 典型實例分析 272
8.2.4 匹配濾波器在最佳接收中的 應用 273
8.3 最小差錯概率準則和最佳接收機 274
8.3.1 數(shù)字信號接收的統(tǒng)計模型 274
8.3.2 最小差錯概率準則 276
8.3.3 最佳接收機結構 278
8.4 確知信號的最佳接收機 279
8.4.1 二進制確知信號的 最佳接收 279
8.4.2 二進制確知信號的最佳 接收機誤碼性能 281
8.5 最佳基帶傳輸系統(tǒng) 283
8.5.1 最佳基帶傳輸系統(tǒng)的組成 283
8.5.2 最佳基帶傳輸系統(tǒng)的誤碼 性能 285
8.5.3 典型實例分析 287
本章小結 289
思考練習題 290
第9章 同步原理 293
9.1 載波同步 293
9.1.1 直接法 294
9.1.2 插入導頻法 296
9.1.3 載波同步系統(tǒng)的性能 299
9.2 位同步 301
9.2.1 插入導頻法 301
9.2.2 直接法 302
9.2.3 位同步系統(tǒng)的性能 304
9.3 群同步 305
9.3.1 連貫式插入法 305
9.3.2 間歇式插入法 309
9.3.3 群同步的性能分析 310
9.4 網(wǎng)同步 312
9.4.1 網(wǎng)同步原理 312
9.4.2 數(shù)字同步網(wǎng)中的時鐘 及其應用 313
本章小結 314
思考練習題 314
第10章 現(xiàn)代通信系統(tǒng)簡介 316
10.1 移動通信概述 316
10.1.1 移動通信的定義、特點 316
10.1.2 移動通信的發(fā)展歷程 317
10.1.3 移動通信的工作頻段 318
10.2 GSM移動通信系統(tǒng) 319
10.2.1 GSM系統(tǒng)的主要性能 參數(shù) 320
10.2.2 GSM系統(tǒng)的結構與功能 320
10.2.3 GSM系統(tǒng)的接口與協(xié)議 323
10.2.4 GSM系統(tǒng)技術原理 326
10.3 第三代移動通信系統(tǒng)簡介 341
10.3.1 IMT-2000無線接口和 無線傳輸技術方案 341
10.3.2 IMT-2000標準 342
10.3.3 IMT-2000系統(tǒng)的基本 結構 345
10.3.4 3G的關鍵技術 346
10.4 第四代移動通信展望 351
10.4.1 4G技術的特點 351
10.4.2 4G中的關鍵技術 352
本章小結 354
思考練習題 355
第11章 應用SystemView仿真 通信系統(tǒng) 357
11.1 SystemView簡介 357
11.1.1 SystemView的功能與 特點 357
11.1.2 基本庫、專業(yè)庫 359
11.1.3 仿真步驟 359
11.2 SystemView基本操作與使用 360
11.2.1 庫選擇操作 360
11.2.2 系統(tǒng)定時 362
11.2.3 在分析窗中觀察分析結果 363
11.3 通信系統(tǒng)仿真實例 366
11.3.1 PCM通信系統(tǒng)仿真 366
11.3.2 QPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)仿真 371
11.3.3 (7,4)漢明碼編譯碼器仿真 375
本章小結 378
思考練習題 378
附錄A 通信工程常用函數(shù) 380
附錄B 希爾伯特變換 384
參考文獻 386
[圖書資源]
