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1.1 概述1

第一章 绪论1

1.1.1 通信理论的发展过程2

1.1.2 通信的随机性5

1.1.3 通信问题的概率模型5

1.2 通信系统的基本单元9

1.2.1 信息源10

1.2.2 信道10

1.2.3 信源编码和信源译码11

1.2.4 信道编码和信道译码11

1.3.1 单工通信方式12

1.3.2 半双工通信方式12

1.3.3 全双工通信方式12

1.2.5 调制器与解调器12

1.3 通信方式12

习题14

第二章 正交性及信号的表示16

2.1 信号和系统16

2.1.1 信号的分类17

2.1.2 系统的分类22

2.2 信号用正交函数系表示23

2.3.1 信号的指数函数的傅氏展开25

2.3 正交函数系的选择25

2.3.2 信号的三角傅氏级数的展开26

2.3.3 周期性信号的展开28

2.3.4 非周期性信号的展开29

2.4 某些常用信号的傅里叶变换31

2.4.1 周期性函数31

2.4.2 非周期信号34

2.4.4 常数的傅里叶变换36

2.4.3 冲激函数的傅里叶变换36

2.4.5 单边指数信号e-atu(t)傅里叶变换37

2.4.6 双边指数信号e-a(t)傅里叶变换37

2.4.7 sgn(t)的傅里叶变换38

2.4.8 单位阶跃函数u(t)的傅里叶变换38

2.4.9 无穷期指数信号ejω0t的傅里叶变换39

2.4.10 无穷期正弦信号的傅里叶变换39

2.5 傅里叶变换一些性质40

2.5.1 线性特性41

2.5.2 比例特性41

2.5.3 时移性42

2.5.4 移频特性43

2.5.5 对称特性43

2.5.6 微分特性45

2.5.7 积分特性46

2.6 能量谱密度和功率谱密度47

2.7 沃尔什函数和利用沃尔什函数展开任意信号函数50

2.7.1 沃尔什函数的定义51

2.7.2 沃尔什函数的性质58

2.7.3 利用沃尔什函数展开任意信号x(t)61

2.8 卷积积分63

2.8.1 卷积的基本形式63

2.8.2 卷积的运算规律63

2.8.3 卷积定理64

2.8.4 卷积的图解说明65

2.8.5 δ(t)与任意信号f(t)的卷积67

2.9 带限一时限信号的展开67

2.10 系统对信号的响应73

2.11 线性系统的无失真传输74

习题77

第三章 随机信号分析基础84

3.1 概述84

3.1.1 几个术语84

3.1.2 条件概率的意义85

3.1.3 条件概率在通信中的应用87

3.2 随机过程的基本概念及在通信中应用93

3.2.1 随机过程的统计表示94

3.2.2 平稳随机过程的自相关函数96

3.2.3 平稳随机过程的各态历经假设99

3.2.4 自相关函数R(ι)的性质99

3.2.5 独立随机过程之和的自相关函数100

3.2.6 功率频谱密度和维纳--欣钦定理102

3.2.7 s(0)与R(τ)的关系，R(0)与S(ω)的关系以及平稳随机过程的自相关时间和谱带宽度106

3.2.8 平稳随机过程通过线性网络109

3.3 高斯过程112

3.4 窄带随机过程113

3.5 正弦波加窄带高斯过程116

3.6 不自相关的随机过程-白色过程120

习题122

第四章 模拟信号的数字传输127

4.1 引言127

4.2 PCM的基本原理127

4.3 PCM的系统性能142

4.4 增量调制(△M)145

4.5 增量调制(△M)系统性能149

4.6 PCM与△M系统的性能比较154

4.7 改进型增量调制155

4.8 增量(差分)脉冲编码调制(DPCM)159

4.9 时分复用(TDM)159

4.10 信源编码160

习题161

第五章 基带传输系统163

5.1 基带传输系统163

5.2 基带信号及其功率密度谱164

5.2.1 单极性非归零脉冲信号164

5.2.2 基带信号的功率密度谱165

5.2.3 各种形式的基带信号及其功率谱密度函数172

5.3 理想基带系统177

5.3.1 理想基带系统及基带信号传输系统的典型模型177

5.3.2 基带系统传输中码间干扰的基本概念179

5.3.3 基带整形和奎斯特准则180

5.3.4 理想信道中的发送和接收滤波器185

5.4 部分响应基带传输系统186

5.4.1 部分响应波形186

5.4.2 部分响应基带传输系统的预编码188

5.5 数字信号基带传输的差错率189

5.6 眼图192

5.7 基带传输系统的均衡194

习题198

第六章 数字信号最佳接收201

6.1 引言201

6.2 波形信号集合的矢量表示203

6.2.1 波形信号的矢量表示206

6.2.2 标量积208

6.2.3 信号能量的矢量表示208

6.2.4 信号相关函数的矢量表示209

6.2.5 波形信号的合成210

6.2.6 格兰姆--施密特(Gram--Schmidt)正交化过程210

6.3 平稳白高斯噪声的矢量表示218

6.4.1 沿可加性零均值白色高斯噪声通道进行通信的分析221

6.4 最佳接收机设计的基本方法221

6.4.2 矢量通道的特性223

6.4.3 矢量通道的最佳接收机224

6.5 在可加性白色高斯噪声通道中最佳接收机的错判概率229

6.5.1 判决域的“旋转” 和“搬移”229

6.5.2 受到能量约束的信号的集合232

6.5.3 矩形配置的信号集合错判概率的计算232

习题235

第七章 消息序列的有效信号形成238

7.1 序言238

7.2 序列信源238

7.2.1 信源速率238

7.2.2 发射机功率240

7.3 比特形式的信号与分组正交信号240

7.3.1 比特形式的信号形成方法241

7.3.2 分组正交信号构成242

7.4 时间，带宽和信号维数244

7.4.1 作为T的函数的信号维数244

7.4.2 具有分组正交信号构成的带宽要求246

7.5 有效信号选择247

7.5.1 二进制波形序列的信号构成方法247

7.5.2 平均错误概率248

7.5.3 选择指定的编码252

7.5.4 讨论253

7.5.5 与分组正交信号构成方法的比较254

7.6 信道容量256

7.6.1 信道容量定理256

7.6.2 容量定理的证明258

7.6.3 负的描述的证明260

7.6.4 正的描述的证明265

7.7.2 正交信号构成方法272

7.7 可靠性函数272

7.7.1 概述272

习题275

第八章 传输信道276

8.1 引言276

8.2 信道分类276

8.3 消息运载媒体277

8.3.1 有线信道277

8.3.2 无线信道280

8.4 信道标准282

8.4.1 信道的性质282

8.4.2 信道规范282

8.5 信道模型284

8.5.1 调制信道285

8.5.2 编码信道286

8.6 信道及其对数字信号传输的影响287

8.6.1 恒参信道及其对数字信号的传输的影响287

8.6.2 变参信道及其对数字信号的传输的影响291

习题296

第九章 数字调制技术297

9.1 概述297

9.2 线性调制(数字调幅)299

9.2.1 线性调制信号的频谱299

9.2.2 线性调制信号的产生与解调303

9.3 数字调频308

9.3.1 数字调频信号的频谱分析308

9.3.2 数字调频信号的产生和解调312

9.4 数字调相321

9.5.1 相关电平编码与双二进制技术328

9.5 双二进制部分响应AM/PSK328

9.5.2 双二进制部分响应信号的频谱压缩330

9.5.3 AM/PSK调制技术332

9.5.4 AM/PSK调制的方式的实现334

9.6 二进制振幅键控系统的抗噪声性能337

9.7 二进制移频键控系统的抗噪声性能341

9.8 二进制移相键控及差分相位键控(2PSK及2DPSK)系统的抗噪声性能344

9.10 频分多路复用技术346

9.9 ASK、FSK、PSK(DPSK)系统性能比较347

习题351

第十章 同步原理352

10.1 引言352

10.2 载波同步352

10.3 位同步的方法354

10.4 帧同步360

10.5 习题362

第十一章 信道编码原理364

11.1 引言364

11.2 信道编码的概念366

11.3 常用的简单编码367

11.4 线性分组码369

11.5 循环码374

11.5.1 循环码的基本概念374

11.5.2 循环码的编码379

11.5.3 循环码的译码384

11.6 卷积码388

11.6.1 卷积码的编、译码原理388

11.6.2 卷积码的矩阵描述390

习题393

第十二章 编码系统的实现396

12.1 发射机的实现397

12.1.1 编码问题397

12.1.2 Ri导出的简要重述399

12.1.3 奇偶校验码400

12.1.4 二进制编码的集合体403

12.1.5 P〔ε|mk〕的不变性406

12.1.6 正交和单一编码407

12.2 接收机的量化410

12.2.1 性能降低的度量413

12.2.2 量化通道模型414

12.2.3 R0的计算415

12.2.4 边界的公式416

12.2.5 集合体内求平均417

12.2.6 其边界的求值417

12.2.7 二进制输入，二进制输出419

12.2.8 二元输入，三元输出421

12.3 二进制卷积编码422

12.3.1 二进制对称通道423

12.3.2 卷积编码器425

12.3.3 树状结构427

12.3.4 线性429

12.3.5 出错概率431

12.3.6 次最佳解码431

12.4 序列解码433

12.4.1 树状搜索433

12.4.2 基本概念435

12.4.3 Fano算法437

习题443

参考文献444