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1 绪论1

1.1　通信和通信系统的一般概念1

1.2　模拟通信与数字通信3

1.3　通信发展简史4

1.4　信息及其度量5

1.4.1　信息量6

1.4.2　平均信息量7

1.5　通信系统的质量指标8

1.5.1　模拟通信系统的质量指标8

1.5.2　数字通信系统的质量指标8

1.6　本书的结构和使用方法9

习题11

2 预备知识12

2.1　信号和系统的分类12

2.1.1　信号的分类12

2.1.2　系统的分类13

2.2　确定信号的分析13

2.2.1　周期信号13

2.2.2　信号的傅里叶变换14

2.2.3　信号的能量谱与功率谱17

2.2.4　波形的互相关和自相关19

2.2.5　卷积23

2.2.6　希尔伯特变换23

2.2.7　解析信号25

2.3　随机信号的分析26

2.3.1　概率及随机变量26

2.3.2　随机过程和它的统计特性30

2.3.3　平稳随机过程32

2.4　高斯随机过程36

2.4.1　高斯随机过程的定义和性质36

2.4.2　一维高斯分布36

2.4.3　高斯白噪声38

2.5　平稳随机过程通过系统的分析39

2.5.1　平稳随机过程通过线性系统39

2.5.2　平稳随机过程通过乘法器42

2.6　窄带随机过程43

2.7　信道48

2.7.1　信道的定义和分类48

2.7.2　信道数学模型49

2.7.3　恒参信道和随参信道51

2.7.4　信道容量55

习题56

3　模拟线性调制58

3.1　双边带调幅59

3.1.1　常规调幅59

3.1.2　抑制载波双边带调幅62

3.1.3　调制与解调63

3.2　单边带调制66

3.2.1　用滤波法形成单边带信号66

3.2.2　用相移法形成单边带信号69

3.2.3　单边带信号的解调74

3.3　残留边带调制74

3.3.1　残留边带信号的产生75

3.3.2　残留边带信号的解调75

3.4　线性调制和解调的一般模型77

3.4.1　线性调制信号产生的一般模型77

3.4.2　线性调制信号解调的一般模型78

3.5　线性调制系统的抗噪声性能80

3.5.1　通信系统抗噪声性能的分析模型80

3.5.2　线性调制相干解调的抗噪声性能82

3.5.3　常规调幅包络检波的抗噪声性能85

习题89

4　模拟角调制93

4.1　角调制的基本概念93

4.2　窄带角调制96

4.2.1 窄带调频96

4.2.2　窄带调相98

4.3　宽带调频99

4.3.1　单频信号的宽带调频99

4.3.2　任意限带信号调制时的频带宽度103

4.4 宽带调相103

4.5　调频信号的产生与解调104

4.5.1　调频信号的产生104

4.5.2　调频信号的解调107

4.6　调频系统的抗噪声性能109

4.6.1　非相干解调的抗噪声性能109

4.6.2　调频系统中的门限效应115

4.6.3　相干解调的抗噪声性能116

4.7　采用预加重和去加重改善信噪比117

4.8　频分复用119

4.8.1　频分复用原理119

4.8.2　复合调制120

4.9　模拟通信系统的应用举例121

4.9.1　载波电话系统121

4.9.2　调幅广播122

4.9.3　调频广播122

4.9.4　地面广播电视123

4.9.5　卫星直播电视125

4.9.6　通信卫星的频分多址方式125

习题127

5　模拟信号的波形编码131

5.1　脉冲编码调制131

5.1.1　脉冲编码调制的基本原理131

5.1.2　抽样132

5.1.3　量化139

5.1.4 均匀量化和线性PCM编码142

5.1.5　非均匀量化148

5.1.6　对数量化及其折线近似149

5.1.7　A律PCM编码原理152

5.1.8　PCM信号的码元速率和带宽158

5.2　差分脉码调制159

5.3　增量调制162

5.3.1　简单增量调制162

5.3.2 自适应增量调制164

5.4　时分复用165

5.4.1　时分复用原理165

5.4.2　数字复接系列167

习题170

6　数字信号的基带传输175

6.1　数字基带信号的码型175

6.1.1　数字基带信号的码型设计原则175

6.1.2　二元码176

6.1.3　三元码179

6.1.4　多元码181

6.2　数字基带信号的功率谱181

6.3　无码间串扰的传输波形188

6.3.1　无码间串扰的传输条件189

6.3.2　无码间串扰的传输波形191

6.4　部分响应基带传输系统196

6.4.1　第Ⅰ类部分响应波形196

6.4.2　部分响应系统的一般形式200

6.5　数字信号基带传输的差错率203

6.5.1　二元码的误比特率203

6.5.2　多元码的差错率208

6.6　扰码和解扰211

6.6.1　m序列的产生和性质211

6.6.2　扰码和解扰原理215

6.6.3　m序列在误码测试中的应用217

6.7 眼图218

6.8　均衡219

6.8.1　时域均衡原理219

6.8.2　均衡器构成223

习题224

7　数字信号的调制传输228

7.1　二进制数字调制228

7.1.1　二进制幅度键控228

7.1.2　二进制频移键控232

7.1.3　二进制相移键控235

7.1.4　二进制差分相移键控237

7.2　二进制数字调制的抗噪声性能240

7.2.1　2ASK的抗噪声性能240

7.2.2　2FSK的抗噪声性能244

7.2.3　2PSK和2DPSK的抗噪声性能246

7.2.4　二进制数字调制系统的性能比较248

7.3　数字信号的最佳接收250

7.3.1　使用匹配滤波器的最佳接收机250

7.3.2　相关接收机256

7.3.3　应用匹配滤波器的最佳接收性能257

7.3.4　最佳非相干接收261

7.3.5　最佳系统性能比较263

7.4　多进制数字调制265

7.4.1　多进制幅度键控265

7.4.2　多进制相移键控266

7.4.3　多进制频移键控271

习题274

8　现代数字调制技术278

8.1　偏移四相相移键控278

8.2　π／4四相相移键控281

8.3　最小频移键控284

8.3.1　MSK信号的正交性284

8.3.2　MSK信号的相位连续性285

8.3.3　MSK信号的产生与解调286

8.3.4　MSK信号的功率谱特性287

8.4　高斯最小频移键控288

8.5　正交幅度调制289

8.6　正交频分复用292

8.6.1　多载波调制技术292

8.6.2　正交频分复用技术293

习题296

9　差错控制编码297

9.1　差错控制编码的基本概念297

9.1.1　差错控制方式297

9.1.2　差错控制编码分类299

9.1.3　几种简单的检错码299

9.1.4　检错和纠错的基本原理302

9.2　线性分组码303

9.3　循环码308

9.3.1　循环码的特点及表达308

9.3.2　循环码的编码和译码311

9.4　卷积码313

9.4.1　卷积码的编码及描述313

9.4.2　卷积码的译码方法316

9.5　差错控制编码对系统性能的改善317

9.6 数字通信系统的应用举例318

9.6.1　用于市话网的PCM终端设备318

9.6.2　数字移动通信系统320

9.6.3　数字微波通信系统323

9.6.4　数字电视326

习题330

部分习题答案332

附录A　常用三角公式342

附录B　Q函数表和误差函数表343

附录C　第一类贝塞尔函数表346

附录D　缩写词表348

参考文献350