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1.1　通信发展简史 1

第1章　绪论 1

1.2　通信系统的基本模型 3

1.3　通信系统的分类和数字通信系统 4

1.4　信息量与香农公式 7

1.5　数字通信系统的主要性能指标 9

习题 10

第2章　随机信号分析 12

2.1　概率论基础知识 12

2.1.1　事件及其概率 12

2.1.2　概率的基本定理 13

2.1.3　概率的几何表示 14

2.2.1　随机变量 15

2.2.2　概率分布函数与概率密度 15

2.2　随机变量与概率分布 15

2.2.3　多维随机变量和多维概率分布 17

2.2.4　随机变量的数字特征 18

2.2.5　通信系统中常见的概率分布 23

2.3　随机变量的函数 28

2.4　随机过程 29

2.4.1　随机过程的概念 29

2.4.2　随机过程的分布函数和概率密度 29

2.4.3　随机过程的数字特征 30

2.4.4　平稳随机过程 32

2.4.5　平稳随机过程的自相关函数及功率谱密度 34

2.4.6　各态历经性与时间平均值 35

2.4.7　平稳随机过程通过线性系统 36

2.5　通信系统中的噪声 38

2.5.1　通信系统加性噪声的分类 38

2.5.2　高斯噪声 39

2.5.3　高斯白噪声及带限高斯白噪声 40

2.6　窄带高斯噪声的振幅特性和相位特性 42

2.6.1　窄带高斯噪声的概念及数学表示 42

2.6.2 R（t）和？（t）概率密度的推导 43

2.7　正弦波加窄带高斯噪声的统计特性 46

2.7.1 正弦波加窄带高斯噪声的数学表示 46

2.7.2 z（t）和？（t）概率密度的推导 46

2.8　小结 48

习题 49

第3章　模拟调制 53

3.1　幅度调制 53

3.1.1　完全调幅（AM） 54

3.1.2　抑制载波双边带（DSB）调制 64

3.1.3　单边带（SSB）调制 68

3.1.4　残留边带（VSB）调制 73

3.1.5　各种线性调制的比较 76

3.2　频分复用（FDM） 78

3.3　非线性调制（角度调制） 79

3.3.1　调频信号及调相信号 79

3.3.2　窄带调频与宽带调频 85

3.3.3　调频信号的功率 92

3.3.4　调频信号的产生与解调 92

3.3.5　调频信号的抗噪性能及加重、去加重电路 96

3.4　小结 98

习题 99

第4章　模拟信号数字化 101

4.1　抽样定理 101

4.1.1　抽样定理及其证明 102

4.1.2　窄脉冲取样 105

4.1.3　带通取样 110

4.1.4　时分复用（TDM）的概念 111

4.2.1　模拟信号数字化的过程 112

4.2　脉冲编码调制（PCM）系统 112

4.2.2　PCM译码 114

4.2.3　3位码编／译码器 114

4.2.4　量化误差 118

4.2.5　非均匀量化的概念 121

4.2.6　压缩与扩张 121

4.2.7　数字压扩技术 126

4.2.8　PCM集成编／译码器介绍 130

4.2.9　PCM24和PCM30/32帧结构介绍 134

4.3 自适应差分脉冲编码调制（ADPCM） 135

4.3.1　概述 135

4.3.2　预测编码 136

4.3.3　自适应预测 139

4.3.4　自适应量化 142

4.3.5　ADPCM方框原理 143

4.4.1　增量调制及其工作原理 145

4.4　增量调制（△M）系统 145

4.4.2　一般失真和过载量化失真 147

4.4.3　改进型增量调制 148

4.4.4　△M集成电路编译码器介绍 152

4.5　小结 156

习题 156

第5章　数字基带传输系统 158

5.1　数字基带传输系统的方框原理 158

5.2　数字基带信号 159

5.2.1　数字基带信号的码型 160

5.2.2　数字基带信号的波形及其表示 161

5.2.3　数字基带信号的功率谱 162

5.2.4　传输码 165

5.3　基带波形的形成 167

5.3.1 网络法 167

5.3.2　横向滤波器法 168

5.4　码间串扰 169

5.5　数字基带系统的理想传输特性 170

5.5.1　理想低通滤波器的传输特性 170

5.5.2　等效理想低通特性 172

5.5.3　实用的无码间串扰基带传输特性 173

5.6　无码间串扰时噪声对传输性能的影响 175

5.7　眼图 178

5.8　部分响应技术 179

5.8.1　半余弦滤波器 180

5.8.2　半余弦滤波器的特点 182

5.8.3　预编码 183

5.8.4　部分响应技术 184

5.9　时域均衡 186

5.9.1　时域均衡的原理 187

5.9.2　抽头系数的确定 188

5.9.3　均衡算法及实现 190

5.10　小结 193

习题 193

第6章　数字调制 197

6.1　引言 197

6.2　振幅键控（ASK） 198

6.2.1　ASK的实现方法 198

6.2.2　ASK信号的频谱及带宽 201

6.2.3　振幅键控信号的解调和抗噪声性能 203

6.2.4　ASK两种解调方法性能的比较 206

6.3　频率键控（FSK） 207

6.3.1　FSK信号的产生 207

6.3.2　FSK信号的频谱及带宽 209

6.3.3　FSK信号的解调 210

6.3.4　FSK两种解调方式的比较 214

6.4.1　绝对移相（CPSK）和相对移相（DPSK） 215

6.4　相位键控（PSK） 215

6.4.2　CPSK和DPSK信号的产生 217

6.4.3　调相信号的频谱及带宽 219

6.4.4　调相信号的解调及性能分析 220

6.5　ASK,FSK和PSK性能比较 223

6.6　多进制数字调制 226

6.6.1　多进制数字振幅调制 226

6.6.2　多进制数字频率调制 227

6.6.3　多进制数字相位调制 228

6.6.4　正交振幅调制 232

6.7　现代数字调制 235

6.7.1　时频调制及时频相调制 235

6.7.2　交错4相调制（SQPSK） 236

6.7.3　几种窄带数字调制 236

6.8.1　π/4DQPSK相位特点 240

6.8　相对4相相移键控（π/4DQPSK） 240

6.8.2　π/4DQPSK调制器原理 241

6.8.3　π/4DQPSK调制的笛卡儿坐标负反馈功率控制放大器 243

6.8.4　π/4DQPSK解调 244

6.9　小结 246

习题 247

第7章　数字信号的最佳接收 249

7.1　最大输出信噪比接收 249

7.1.1　匹配滤波器的传递函数H(f) 249

7.1.2　匹配滤波器的冲激响应h(t) 251

7.1.3　匹配滤波器的输出波形so(t) 252

7.1.4　匹配滤波器的性能 253

7.1.5　匹配滤波器举例 254

7.1.6　最大输出信噪比接收 256

7.2　最小均方误差接收 257

7.3　最小错误概率接收 258

7.4　最大后验概率接收 261

7.5　最佳接收机性能分析 262

7.6　基带系统最佳化 267

7.6.1　最佳基带系统结构 267

7.6.2　最佳基带系统性能分析 268

7.7　各类系统最佳接收机与实际接收机比较 268

7.8　小结 269

习题 270

第8章　同步技术 272

8.1　同步技术分类 272

8.1.1　按功能划分 272

8.1.2　按实现方法划分 273

8.2　载波同步 274

8.2.1 自同步法 274

8.2.2　外同步法 281

8.3　载波同步系统的性能 285

8.4　位同步 289

8.4.1　外同步法 289

8.4.2　直接提取位同步信号法 292

8.5　位同步系统的性能 296

8.6　群同步 299

8.6.1　连贯插入法 299

8.6.2　分散插入 303

8.7　群同步系统的性能 305

8.8　群同步的保护 307

8.9　小结 310

习题 310

第9章　信道编码 312

9.1　信道编码概述 312

9.1.1　差错控制的工作方式 312

9.2.1　信道编码的基本原理 314

9.2　信道编码的基本概念 314

9.1.2　信道编码的分类 314

9.2.2　信道编码的基本术语 315

9.2.3　几种简单实用的纠／检错编码 316

9.3　线性分组码 319

9.3.1　线性分组码的定义及性质 319

9.3.2　生成矩阵G和监督矩阵H 320

9.3.3　线性分组码的译码 322

9.4　汉明码 324

9.5　循环码 325

9.5.1　循环码的特点 325

9.5.2　生成多项式 325

9.5.3　循环码的生成矩阵和监督矩阵 326

9.5.4　循环码的编码 328

9.5.5　循环码的译码 329

9.6　卷积码 330

9.6.1　卷积码的编码 331

9.6.2　卷积码的生成矩阵和监督矩阵 332

9.6.3　卷积码的网格图表示 333

9.6.4　卷积码的译码 334

9.7　m序列 339

9.7.1　基本概念 340

9.7.2　m序列的产生 340

9.7.3　m序列的性质 342

9.8　网格编码调制 343

9.9　Turbo码 346

9.9.1　Turbo编码器 346

9.9.2　Turbo译码器 347

9.10　RS码 348

9.10.1 RS码中的GF 348

9.10.3　RS码的译码 349

9.10.2　RS码的编码 349

9.11　小结 350

习题 350

第10章　通信系统原理实验 352

10.1　基础知识实验 352

10.1.1　模拟信号产生模块 352

10.1.2　时钟及数字信号产生模块 354

10.1.3　锁相原理模块 354

10.1.4　2/4线变换电路 355

10.1.5　合路滤波及音频放大模块 356

10.2　通信原理部件实验 356

10.2.1　取样定理及PAM系统实验 356

10.2.2　脉冲编码调制（PCM）系统实验 357

10.2.3　增量调制（△M）系统实验 360

10.2.4　AMI码与HDB3码实验 361

10.2.5　FSK/ASK调制解调系统实验 363

10.2.6　PSK/DPSK调制解调系统实验 364

10.3　通信传输系统实验 366

10.3.1　模拟电话实线传输实验 366

10.3.2　数字电话实线传输实验 366

10.3.3　基带有无码向串扰传输及眼图观察 367

10.3.4　位同步提取和基带信号再生中继传输实验 368

10.3.5　PCM信号时分复用传输实验 369

10.3.6　音频信号和FSK信号频分复用传输实验 369

10.4　小结 370

习题解答 371

附录A　常用信号的时间函数和频谱函数 398

附录B　erfx,erfcx与x的关系表 401

附录C　贝塞尔函数 402

C.1　贝塞尔函数表 402

C.2　贝塞尔函数曲线 402

参考文献 403