目　录

第 1章　绪论　1
1.1　通信的概念及系统模型　1
1.1.1　通信的概念　1
1.1.2　通信系统模型　1
1.1.3　模拟通信系统模型和数字通信系统模型　2
1.2　通信的发展过程　3
1.3　通信系统的分类及通信方式　4
1.3.1　通信系统的分类　4
1.3.2　通信方式　6
1.4　信息及其度量　7
1.5　通信系统的主要性能指标　8
习题1　10

第 2章　确知信号分析　12
2.1　引言　12
2.2　信号与系统的基本分析方法　12
2.3　能量谱密度和功率谱密度　18
2.3.1　信号的能量和功率　18
2.3.2　帕塞瓦尔(Parseval)定理　18
2.3.3　能量谱密度和功率谱密度　19
2.3.4　能量信号和功率信号通过线性系统　20
2.4　卷积　20
2.4.1　卷积的定义　20
2.4.2　卷积的性质　21
2.5　相关函数　22
2.5.1　波形的互相关与自相关　22
2.5.2　相关函数与谱密度　24
习题2　25

第3章　随机信号分析　28
3.1　引言　28
3.2　概率论的基本概念　28
3.3　随机过程的基本概念　29
3.3.1　随机过程　29
3.3.2　随机过程的统计特性　30
3.3.3　随机过程的数字特征　31
3.4　平稳随机过程　32
3.4.1　平稳随机过程的定义　32
3.4.2　平稳随机过程的各态历经性　33
3.5　平稳随机过程的自相关函数和功率谱密度　34
3.5.1　自相关函数的性质　34
3.5.2　平稳随机过程的功率谱密度及其与自相关函数的关系　34
3.6　高斯过程　36
3.6.1　高斯过程的定义　37
3.6.2　高斯过程的性质　37
3.6.3　高斯白噪声　39
3.7　窄带随机过程　40
3.7.1　窄带随机过程的概念　40
3.7.2　同相分量和正交分量的统计特性　41
3.7.3　包络和相位的统计特性　42
3.8　正弦波加窄带随机过程　43
3.9　随机过程通过线性系统　45
习题3　48

第4章　信道　51
4.1　引言　51
4.2　信道定义及其数学模型　51
4.2.1　信道的定义　51
4.2.2　信道的数学模型　52
4.3　恒参信道及其对信号传输的影响　55
4.3.1　恒参信道　55
4.3.2　恒参信道特性及其对信号传输的影响　60
4.4　随参信道及其对信号传输的影响　62
4.4.1　随参信道　62
4.4.2　随参信道特性及其对信号传输的影响　66
4.4.3　随参信道特性的改善——分集接收　69
4.5　信道的加性噪声　70
4.6　信道的容量　72
4.6.1　离散信道的信道容量　72
4.6.2　连续信道的信道容量　73
习题4　74

第5章　模拟调制系统　77
5.1　引言　77
5.2　幅度调制与解调　77
5.2.1　标准调幅　77
5.2.2　抑制载波双边带调制　78
5.2.3　单边带调制　79
5.2.4　残留边带调制　82
5.2.5　调幅系统的解调　82
5.3　线性调制系统的抗噪声性能　83
5.3.1　通信系统抗噪声性能的分析模型　83
5.3.2　线性调制系统相干解调器的抗噪声性能　84
5.3.3　线性调制系统非相干解调器的抗噪声性能　87
5.4　角度调制　89
5.4.1　角度调制的基本概念　89
5.4.2　窄带调频　91
5.4.3　宽带调频　92
5.4.4　调频信号的功率分布　93
5.4.5　调频信号的产生与解调　94
5.5　频率调制系统的抗噪声性能　96
5.5.1　NBFM的抗噪声性能　96
5.5.2　WBFM的抗噪声性能　97
5.6　频率调制系统的预加重和去加重　100
5.7　调频系统的专用芯片　102
5.7.1　低功耗调频调制器芯片　102
5.7.2　高增益低功耗解调器芯片　103
5.8　各种模拟调制系统的比较　103
习题5　104

第6章　模拟信号数字化　107
6.1　引言　107
6.2　抽样定理　107
6.2.1　低通信号抽样定理　107
6.2.2　带通信号抽样定理　110
6.3　脉冲振幅调制　111
6.3.1　自然抽样　111
6.3.2　平顶抽样　112
6.4　脉冲编码调制　114
6.4.1　量化　114
6.4.2　编码和译码　120
6.4.3　PCM集成编、译码器简介　124
6.4.4　PCM系统的抗噪声性能　126
6.5　增量调制系统　128
6.5.1　增量调制的基本原理　128
6.5.2　增量调制系统中量化噪声和过载噪声的影响　130
6.5.3　增量调制系统中加性高斯白噪声的影响　132
6.5.4　PCM和?M的性能比较　134
6.6　几种改进型增量调制　135
6.6.1　总和增量调制　135
6.6.2　数字压扩自适应增量调制　136
6.6.3　差分脉冲编码调制　137
6.6.4　增量调制解调器芯片　138
6.7　语音与图像压缩编码简介　139
6.7.1　语音压缩编码简介　139
6.7.2　图像压缩编码简介　141
习题6　142

第7章　数字信号的基带传输系统　145
7.1　引言　145
7.2　数字基带传输的常用码型　146
7.2.1　码型设计的原则　146
7.2.2　常用码型　146
7.3　数字基带信号的频谱分析　152
7.3.1　数字基带信号的频谱特性　152
7.3.2　常用数字基带信号功率谱密度举例　156
7.4　基带传输的码间串扰与无码间串扰的基带传输　157
7.4.1　数字基带信号传输系统模型　157
7.4.2　基带传输的码间串扰　158
7.4.3　无码间串扰的基带传输特性　159
7.4.4　无码间串扰的理想低通滤波器　161
7.4.5　无码间串扰的滚降系统　162
7.5　部分响应技术　164
7.5.1　第Ⅰ类部分响应　164
7.5.2　差错传播和预编码　165
7.5.3　第Ⅳ类部分响应波形　166
7.6　无码间串扰的基带传输系统的抗噪声性能　168
7.7　眼图　170
7.8　均衡　171
7.8.1　时域均衡器的基本工作原理　171
7.8.2　时域均衡器的输出及抽头系数的计算　173
习题7　175

第8章　数字调制系统　178
8.1　引言　178
8.2　二进制数字调制原理　178
8.2.1　二进制幅移键控　178
8.2.2　二进制频移键控　179
8.2.3　二进制相移键控　181
8.3　二进制数字调制信号的频谱特性　184
8.3.1　2ASK信号的功率谱　184
8.3.2　2FSK信号的功率谱　185
8.3.3　2PSK信号的功率谱　186
8.4　二进制数字调制系统的抗噪声性能　186
8.4.1　二进制振幅键控系统的抗噪声性能　186
8.4.2　二进制频移键控系统的抗噪声性能　188
8.4.3　二进制相移键控系统的抗噪声性能　190
8.4.4　二进制数字调制系统的性能比较　191
8.5　多进制数字调制系统　192
8.5.1　MASK调制原理　192
8.5.2　MFSK调制原理　193
8.5.3　MPSK调制原理　194
8.5.4　M进制数字调制系统的抗噪声性能　198
8.6　现代数字调制技术　199
8.6.1　正交幅度调制　199
8.6.2　偏移四相相移键控　202
8.6.3　π/4-QPSK　203
8.6.4　**小频移键控　204
8.6.5　OFDM调制　207
8.6.6　其他恒包络调制　21
习题8　214

第9章　数字信号的**佳接收　216
9.1　引言　216
9.2　**大输出信噪比准则及其**佳接收机　216
9.3　**小均方差准则及其**佳接收机　220
9.4　**小差错概率准则及其**佳接收机　221
9.4.1　**小差错概率准则　221
9.4.2　恒参信道确知信号的**佳接收　223
9.5　二进制数字调制信号的**佳接收　225
9.5.1　2ASK系统**佳接收机结构　225
9.5.2　2FSK系统**佳接收机结构　226
9.5.3　2PSK系统**佳接收机结构　226
9.6　**佳接收机的性能及其潜力　227
9.6.1　**佳接收机的性能及其潜力　227
9.6.2　**佳接收机与实际接收机的性能比较　230
习题9　231

第 10章　信道复用和多址方式　234
10.1　引言　234
10.2　频分复用及多级调制　234
10.2.1　频分多路复用　235
10.2.2　多级调制　236
10.3　时分复用　236
10.4　数字复接技术　237
10.4.1　数字复接设备的构成　237
10.4.2　复接标准　238
10.4.3　复接方式　238
10.4.4　同步复接　239
10.4.5　异步复接　241
10.5　码分复用　244
10.5.1　概念　244
10.5.2　伪随机码　246
10.5.3　直接序列通信系统　249
10.5.4　跳频序列通信系统　249
10.6　多址通信方式　250
10.6.1　频分多址　251
10.6.2　时分多址　251
10.6.3　码分多址　252
习题10　253

第 11章　同步原理　255
11.1　载波同步　255
11.1.1　插入导频法　255
11.1.2　直接法　256
11.1.3　同相正交法　257
11.1.4　载波同步系统的性能　259
11.2　位同步　261
11.2.1　插入导频法　261
11.2.2　自同步法　262
11.2.3　位同步系统的性能　266
11.3　帧同步　268
11.3.1　起止式同步法　268
11.3.2　对帧同步系统的要求　268
11.3.3　集中插入同步法　269
11.3.4　分散插入同步法　273
11.3.5　帧同步系统的性能　274
11.4　跳频信号的同步　275
11.4.1　跳频同步的内容及方法　276
11.4.2　跳频系统的等待自同步法　276
11.5　网同步　279
11.5.1　全网同步系统　279
11.5.2　准同步系统　280
习题11　281

第 12章　差错控制编码　282
12.1　引言　282
12.2　纠错编码的原理　283
12.2.1　纠错编码的原理　283
12.2.2　差错控制编码的基本概念　284
12.3　常用的简单编码　286
12.3.1　奇偶监督码　286
12.3.2　二维奇偶监督码　287
12.3.3　恒比码　287
12.3.4　正反码　287
12.4　线性分组码　288
12.4.1　汉明码的编码原理　288
12.4.2　汉明码的译码　292
12.5　循环码　293
12.5.1　循环码的概念　293
12.5.2　码多项式及按模运算　294
12.5.3　码的生成多项式和生成矩阵　295
12.5.4　循环码的编码　297
12.5.5　循环码的解码　298
12.5.6　实用循环码　300
12.6　卷积码　302
12.6.1　卷积码的编码原理　303
12.6.2　卷积码的图解表示　304
12.6.3　卷积码的生成矩阵和监督矩阵　305
12.6.4　卷积码译码　309
12.7　交织码　313
12.8　Turbo码　315
12.9　网格编码调制　317
12.9.1　TCM编码器结构　317
12.9.2　归一化欧几里德距离　318
12.9.3　信号点集的划分　319
12.9.4　TCM码网格图及卷积码编码器　319
习题12　321

第 13章　通信网　324
13.1　通信网概述　324
13.1.1　通信网的概念及构成要素　324
13.1.2　通信网的业务　324
13.1.3　通信网的分类　325
13.1.4　现代通信网的构成和发展　325
13.2　通信网的基本理论　326
13.2.1　通信网的拓扑结构　326
13.2.2　通信网中的交换　327
13.2.3　通信网的约定　328
13.3　基本通信网　332
13.3.1　电话通信网　332
13.3.2　数字数据网　335
13.3.3　计算机网络　336
13.3.4　综合业务数字网　337
习题13　339

附录A　误差函数、互补误差函数表　340
附录B　英文缩写名词对照表　342

参考文献　345