現(xiàn)代數(shù)字調制及其應用：恒包絡調制（上）

第1章 緒論 1
1.1 數(shù)字調制的主要類型 2
1.2 現(xiàn)代數(shù)字調制的發(fā)展 2
1.3 與數(shù)字調制有關的幾個重要概念 3
1.3.1 應用場景與信道模型 3
1.3.2 信號傳輸?shù)幕疽?8
1.3.3 恒包絡調制信號的特征 9
1.3.4 已調信號的相位路徑 10
1.4 數(shù)字調制的主要技術指標及評估方法 11
1.4.1 已調信號的功率譜密度 11
1.4.2 解調誤比特率 11
1.4.3 已調信號峰均比 12
1.4.4 已調信號的頻譜效率 13
1.4.5 調制解調器的實現(xiàn)復雜度 14
1.5 本書主要內容 14
第2章 系統(tǒng)和信號分析 16
2.1 系統(tǒng)和信號 16
2.1.1 信號的分類 16
2.1.2 系統(tǒng)的分類 17
2.2 信號的傅里葉級數(shù)表達式 18
2.2.1 復指數(shù)傅里葉級數(shù) 18
2.2.2 周期信號的傅里葉級數(shù)表達式 19
2.3 信號傅里葉變換的表達式 22
2.3.1 非周期信號傅里葉變換的表達式 22
2.3.2 周期性功率信號的傅里葉變換 24
2.3.3 變換定理 25
2.4 功率譜密度 29
2.5 系統(tǒng)響應和濾波 32
2.5.1 沖激響應、階躍響應和時域分析 32
2.5.2 傳輸函數(shù)及其頻域分析 32
2.5.3 傳輸函數(shù)對頻譜密度的影響 33
2.5.4 實際濾波器和理想濾波器 33
2.6 調制和解調運算的頻譜分析 35
2.7 頻譜測量和計算 37
2.7.1 頻譜儀 37
2.7.2 傅里葉級數(shù)系數(shù)的數(shù)值計算 38
2.7.3 傅里葉變換的數(shù)值計算 39
2.8 帶通信號及其系統(tǒng)的低通等效法 40
2.8.1 窄帶帶通信號 40
2.8.2 線性窄帶帶通系統(tǒng) 43
2.8.3 線性窄帶帶通系統(tǒng)的響應 44
2.8.4 帶通信號的運算 46
2.8.5 帶通信號的相關 47
2.9 本章小結 48
第3章 隨機信號理論 50
3.1 引言 50
3.2 概率引論 51
3.2.1 定義 51
3.2.2 隨機事件的概率 51
3.2.3 聯(lián)合概率和條件概率 52
3.3 離散隨機變量 54
3.3.1 概率質量函數(shù) 54
3.3.2 統(tǒng)計平均 55
3.3.3 概率質量函數(shù)的舉例 56
3.4 連續(xù)隨機變量 57
3.4.1 概率密度函數(shù)和統(tǒng)計平均 57
3.4.2 概率密度函數(shù)的舉例 58
3.4.3 隨機變量的變換 60
3.5 隨機過程的理論基礎 62
3.5.1 定義和符號 63
3.5.2 平穩(wěn)性、時間平均和各態(tài)歷經(jīng)性 65
3.5.3 平穩(wěn)隨機過程的功率譜密度 66
3.5.4 復隨機過程 72
3.5.5 帶通平穩(wěn)隨機過程的低通等效法 73
3.6 高斯隨機過程 75
3.7 馬爾科夫序列 75
3.7.1 離散信源 75
3.7.2 馬爾科夫序列（或鏈）的統(tǒng)計模型 77
3.8 循環(huán)平穩(wěn)隨機過程 85
3.8.1 問題的提出 85
3.8.2 循環(huán)平穩(wěn)隨機過程的定義 87
3.8.3 循環(huán)平穩(wěn)隨機過程的統(tǒng)計模型 88
3.8.4 循環(huán)平穩(wěn)隨機過程的自相關函數(shù) 89
3.8.5 循環(huán)平穩(wěn)過程的功率譜密度 98
3.9 系統(tǒng)和隨機信號 114
3.9.1 無記憶系統(tǒng)的響應 114
3.9.2 線性非時變系統(tǒng)的響應 115
3.10 通信系統(tǒng)中的噪聲 117
3.10.1 熱噪聲 117
3.10.2 窄帶噪聲的時域表示式 119
3.10.3 信噪比和誤差概率 124
3.10.4 噪聲等效帶寬、等效噪聲溫度和噪聲系數(shù) 125
3.11 小結 130
第4章 基帶數(shù)字信號傳輸 131
4.1 引言 131
4.2 基帶二進制PAM系統(tǒng)與奈奎斯特**準則 133
4.2.1 基帶脈沖形成 133
4.2.2 **發(fā)送和接收濾波器 136
4.2.3 設計方法舉例 140
4.2.4 奈奎斯特**準則 141
4.3 部分響應系統(tǒng)與奈奎斯特第二準則 142
4.3.1 雙二進制基帶PAM系統(tǒng)工作原理 142
4.3.2 改進的雙極制系統(tǒng) 149
4.3.3 部分響應技術 153
4.3.4 各類部分響應系統(tǒng)的性能比較 157
4.4 奈奎斯特第三準則 158
4.5 發(fā)送信號頻譜的形成 160
4.5.1 預編碼對信號頻譜的影響 160
4.5.2 用數(shù)字方法形成脈沖 165
4.6 均衡 166
4.7 眼圖 169
4.7.1 眼圖的基本概念 169
4.7.2 幾個重要參數(shù)的定量分析 170
4.7.3 眼圖 176
4.8 簡單的布爾運算引入的誤碼擴散 178
4.9 小結 181
第5章 不連續(xù)相位路徑的數(shù)字調制（I） 182
5.1 二進制數(shù)字調制的一般概念 182
5.2 二進制數(shù)字調制信號的**檢測 183
5.2.1 誤比特率Pe的表達式 183
5.2.2 **接收濾波器的傳遞函數(shù) 186
5.2.3 **檢測接收機 187
5.3 二相相移鍵控（2PSK） 189
5.3.1 **移相（BPSK） 189
5.3.2 相對移相（DPSK） 191
5.3.3 二相PSK信號的功率譜密度 192
5.4 二相PSK信號解調 193
5.4.1 相干PSK解調 193
5.4.2 差分相干PSK解調 194
5.4.3 載波提取 197
5.4.4 位同步提取 202
5.5 小結 208
第6章 不連續(xù)相位路徑的數(shù)字調制（II） 210
6.1 四相相移鍵控（QPSK） 210
6.1.1 QPSK調制 210
6.1.2 QPSK相干解調 212
6.1.3 DQPSK解調 214
6.2 QPSK的碼變換邏輯 214
6.2.1 QPSK的相位邏輯 215
6.2.2 調制器與解調器的相位邏輯 218
6.2.3 QPSK的差分編/譯碼器 221
6.2.4 DQPSK中調制解調器以及差分編/譯碼器之間的配合 236
6.3 DQPSK的誤碼擴散 238
6.3.1 差分譯碼器輸出誤碼率的通用表達式 238
6.3.2 三種不同差分譯碼器的誤碼率 239
6.3.3 三種差分譯碼器誤碼擴散的比較 247
6.4 四相系統(tǒng)QPSK系統(tǒng)的載波同步 247
6.4.1 四次方環(huán) 247
6.4.2 科斯塔斯環(huán) 248
6.4.3 逆調制環(huán) 250
6.4.4 判決反饋環(huán) 253
6.5 交錯正交相移鍵控（OQPSK） 254
6.5.1 OQPSK的基本特點 255
6.5.2 OQPSK原理 255
6.5.3 OQPSK信號的解調 258
6.6 小結 258
第7章 線性連續(xù)相位路徑的數(shù)字調制 259
7.1 二進制頻移鍵控（FSK） 259
7.1.1 相干FSK 261
7.1.2 非相干FSK 262
7.2 *小頻移鍵控（MSK） 263
7.2.1 快速頻移鍵控（FFSK） 263
7.2.2 *小頻移鍵控（MSK） 278
7.2.3 MSK與FFSK之間的關系 285
7.3 MSK調制/解調器的實現(xiàn)方法 289
7.3.1 MSK調制器 289
7.3.2 MSK解調器 292
7.4 串行MSK（SMSK） 306
7.4.1 串行MSK的特點 306
7.4.2 變換濾波器的設計 306
7.4.3 變換濾波器的等效低通實現(xiàn) 309
7.4.4 用于MSK的匹配濾波器 310
7.5 頻移交錯正交調制（FSOQ） 312
7.5.1 FSOQ原理 312
7.5.2 相干載波和定時恢復 317
7.6 小結 319
第8章 非線性連續(xù)相位路徑的數(shù)字調制 320
8.1 正弦頻移鍵控（SFSK） 320
8.1.1 引言 320
8.1.2 正弦頻移鍵控 321
8.1.3 “阿莫羅索（AMOROSO）型”O(jiān)QPSK 326
8.2 平滑調頻（TFM） 330
8.2.1 引言 330
8.2.2 TFM的工作原理 331
8.2.3 TFM系統(tǒng)的實現(xiàn) 339
8.3 無符號間干擾和抖動—交錯正交相移鍵控（IJF-OQPSK） 344
8.3.1 引言 344
8.3.2 IJF的工作原理 346
8.3.3 IJF-OQPSK調制與解調 355
8.3.4 部分響應(PR)-LJF-OQPSK調制 361
8.4 互相關相移鍵控（XPSK） 363
8.4.1 調制與解調方案 364
8.4.2 XPSK系統(tǒng)的性能 370
8.5 調制前高斯濾波的MSK（GMSK） 372
8.5.1 GMSK的基本原理 373
8.5.2 GMSK調制/解調的實現(xiàn) 379
8.6 載波恢復 386
8.6.1 兩種類型的載波恢復原理 386
8.6.2 四相判決反饋環(huán)提取TFM相干載波的原理 387
8.7 小結 398
第9章 理論頻譜和誤比特率 399
9.1 數(shù)字調角信號功率譜密度的分析方法 399
9.1.1 一階馬爾科夫鏈方法 400
9.1.2 矩陣方法 400
9.1.3 *易實現(xiàn)的數(shù)值計算方法 438
9.2 各種調制方式的信號表示 460
9.3 QPSK的功率譜密度 462
9.3.1 QPSK基帶數(shù)字信號 462
9.3.2 QPSK低通復包絡信號 464
9.4 OQPSK的功率譜密度 468
9.5 MSK和SFSK的功率譜密度 474
9.5.1 MSK 475
9.5.2 SFSK 483
9.6