通信原理

前言
第1章緒論1
1.1通信的基本概念1
1.1.1通信的定義1
1.1.2通信的分類1
1.1.3通信的工作方式3
1.2通信系統(tǒng)的組成5
1.2.1模擬通信系統(tǒng)6
1.2.2數(shù)字通信系統(tǒng)6
1.2.3數(shù)字通信的主要優(yōu)缺點8
1.3通信技術(shù)發(fā)展概況9
1.3.1通信發(fā)展簡史9
1.3.2通信技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢10
1.4數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標11
1.4.1一般通信系統(tǒng)的性能指標11
1.4.2信息及其量度12
1.4.3有效性指標的具體表述15
1.4.4可靠性指標的具體表述16
1.5數(shù)字通信的主要技術(shù)問題17
1.6本章小結(jié)18
1.7思考題與習題19
第2章隨機過程24
2.1隨機過程的基本概念和統(tǒng)計特性24
2.1.1隨機過程的基本概念24
2.1.2隨機過程的統(tǒng)計特性25
2.1.3隨機過程的數(shù)字特征26
2.2平穩(wěn)隨機過程27
2.2.1定義27
2.2.2各態(tài)歷經(jīng)性28
2.2.3平穩(wěn)隨機過程自相關(guān)函數(shù)的
性質(zhì)28
2.2.4平穩(wěn)隨機過程的功率譜密度29
2.3高斯隨機過程31
2.3.1定義32
2.3.2重要性質(zhì)32
2.3.3高斯白噪聲34
2.4隨機過程通過線性系統(tǒng)的分析35
2.5窄帶隨機過程37
2.5.1同相分量和正交分量的統(tǒng)計
特性38
2.5.2包絡(luò)和相位的統(tǒng)計特性40
2.6正弦波加窄帶高斯噪聲41
2.7本章小結(jié)43
2.8思考題與習題44
第3章信道與噪聲47
3.1信道分類47
3.2調(diào)制信道與編碼信道47
3.2.1調(diào)制信道48
3.2.2編碼信道48
3.3恒參信道49
3.3.1恒參信道實例49
3.3.2恒參信道傳輸特性及其對信號
傳輸?shù)挠绊?1
3.4隨參信道52
3.4.1隨參信道實例52
3.4.2隨參信道傳輸特性及其對信號
傳輸?shù)挠绊?4
3.5隨參信道特性的改善56
3.5.1分集方式57
3.5.2合并方式58
3.6信道加性噪聲58
3.6.1噪聲來源及分類58
3.6.2起伏噪聲的統(tǒng)計特性59
3.6.3等效噪聲帶寬59
3.7信道容量60
3.8本章小結(jié)62
3.9思考題與習題64
第4章模擬調(diào)制系統(tǒng)66
4.1幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理66
4.1.1調(diào)幅（AM）67
4.1.2抑制載波雙邊帶調(diào)制
（DSBSC）68
4.1.3單邊帶調(diào)制（SSB）69
4.1.4殘留邊帶調(diào)制（VSB）71
4.2線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能73
4.2.1分析模型73
4.2.2線性調(diào)制相干解調(diào)的抗噪聲
性能74
4.2.3調(diào)幅信號包絡(luò)檢波的抗噪聲
性能77
4.3非線性調(diào)制（角度調(diào)制）的原理79
4.3.1角度調(diào)制的基本概念80
4.3.2窄帶調(diào)頻與寬帶調(diào)頻81
4.3.3調(diào)頻信號的產(chǎn)生與解調(diào)85
4.4調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能90
4.5各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的性能比較93
4.6本章小結(jié)94
4.7思考題與習題96
第5章數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)101
5.1數(shù)字基帶傳輸概述101
5.2數(shù)字基帶信號及其頻譜特性103
5.2.1數(shù)字基帶信號103
5.2.2基帶信號的頻譜特性104
5.3基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型110
5.4基帶脈沖傳輸與碼間串擾113
5.5無碼間串擾的基帶傳輸特性115
5.6無碼間串擾基帶系統(tǒng)的抗噪聲性能120
5.7眼圖123
5.8均衡技術(shù)125
5.8.1時域均衡原理125
5.8.2均衡效果的衡量128
5.8.3均衡器的實現(xiàn)與調(diào)整131
5.9部分響應(yīng)系統(tǒng)133
5.9.1第Ⅰ類部分響應(yīng)波形134
5.9.2部分響應(yīng)的一般形式136
5.10本章小結(jié)139
5.11思考題與習題141
第6章模擬信號的數(shù)字傳輸146
6.1抽樣定理147
6.1.1低通抽樣定理 147
6.1.2帶通抽樣定理150
6.2脈沖振幅調(diào)制（PAM）152
6.3脈沖編碼調(diào)制（PCM）155
6.3.1量化156
6.3.2編碼和譯碼167
6.3.3PCM系統(tǒng)的抗噪聲性能174
6.4自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制
（ADPCM）176
6.4.1DPCM176
6.4.2ADPCM177
6.5增量調(diào)制(ΔM)178
6.5.1簡單增量調(diào)制178
6.5.2增量調(diào)制的過載特性與動態(tài)編碼
范圍181
6.5.3增量調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能182
6.5.4PCM與ΔM系統(tǒng)的比較184
6.6本章小結(jié)185
6.7思考題與習題187
第7章數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)192
7.1二進制數(shù)字調(diào)制與解調(diào)原理192
7.1.1二進制振幅鍵控（2ASK）192
7.1.2二進制移頻鍵控（2FSK）194
7.1.3二進制移相鍵控（2PSK）195
7.1.4二進制差分相位鍵控
（2DPSK）198
7.1.5二進制數(shù)字調(diào)制信號的功率譜
密度200
7.2二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能202
7.2.1二進制振幅鍵控（2ASK）系統(tǒng)的
抗噪聲性能203
7.2.2二進制移頻鍵控（2FSK）系統(tǒng)的
抗噪聲性能209
7.2.3二進制移相鍵控（2PSK）和二進
制差分相位鍵控（2DPSK）系統(tǒng)的
抗噪聲性能213
7.3二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較218
7.4多進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)220
7.4.1多進制數(shù)字振幅調(diào)制系統(tǒng)221
7.4.2多進制數(shù)字頻率調(diào)制系統(tǒng)222
7.4.3多進制數(shù)字相位調(diào)制系統(tǒng)224
7.5本章小結(jié)228
7.6思考題與習題230
第8章數(shù)字信號的接收234
8.1接收準則234
8.1.1統(tǒng)計判決模型234
8.1.2判決準則235
8.2確知信號的接收及性能237
8.2.1二進制確知信號接收機
結(jié)構(gòu)237
8.2.2二進制確知信號接收機
性能238
8.2.3幾種二進制確知信號的性能240
8.2.4實際接收機與接收機比較242
8.2.5多進制確知信號接收機結(jié)構(gòu)
及性能242
8.3隨相信號的接收243
8.3.1二進制隨相信號的接收機243
8.3.2多進制隨相信號的接收機244
8.4接收機的匹配濾波器形式245
8.4.1匹配濾波器245
8.4.2匹配濾波器組成的接收機247
8.5數(shù)字基帶系統(tǒng)的化248
8.5.1理想信道下的基帶系統(tǒng)249
8.5.2非理想信道下的基帶系統(tǒng)249
8.6本章小結(jié)250
8.7思考題與習題252
第9章差錯控制編碼255
9.1概述255
9.1.1信道編碼255
9.1.2差錯控制方式255
9.1.3糾錯碼的分類256
9.1.4糾錯編碼的基本原理257
9.2常用的幾種簡單分組碼258
9.2.1奇偶監(jiān)督碼258
9.2.2行列監(jiān)督碼258
9.2.3恒比碼258
9.3線性分組碼259
9.3.1基本概念259
9.3.2監(jiān)督矩陣和生成矩陣259
9.3.3伴隨式（校正子）261
9.4循環(huán)碼262
9.4.1生成多項式及生成矩陣262
9.4.2監(jiān)督多項式及監(jiān)督矩陣263
9.4.3編碼方法和電路264
9.4.4譯碼方法和電路265
9.5卷積碼266
9.5.1基本概念266
9.5.2卷積碼的描述266
9.5.3卷積碼的譯碼268
9.6網(wǎng)格編碼調(diào)制（TCM）269
9.7本章小結(jié)271
9.8思考題與習題272
第10章偽隨機序列及編碼276
10.1偽隨機序列的概念276
10.2正交碼與偽隨機碼276
10.3偽隨機序列的產(chǎn)生277
10.4m序列279
10.4.1線性反饋移位寄存器的特征多
項式279
10.4.2m序列產(chǎn)生器280
10.4.3m序列的性質(zhì)281
10.5M序列283
10.6偽隨機序列的應(yīng)用285
10.6.1擴展頻譜通信285
10.6.2碼分多址（CDMA）通信287
10.6.3通信加密287
10.6.4誤碼率的測量288
10.6.5數(shù)字信息序列的擾碼與解擾289
10.6.6噪聲產(chǎn)生器289
10.6.7時延測量290
10.7本章小結(jié)290
10.8思考題與習題291
第11章同步原理293
11.1概述293
11.2載波同步294
11.2.1直接法294
11.2.2插入導頻法297
11.2.3載波同步系統(tǒng)的性能及相位誤差
對解調(diào)性能的影響299
11.3位同步301
11.3.1插入導頻法302
11.3.2直接法303
11.3.3位同步系統(tǒng)的性能及其相位誤差
對性能的影響310
11.4群同步313
11.4.1起止式同步法313
11.4.2連貫式插入法313
11.4.3間隔式插入法315
11.4.4群同步系統(tǒng)的性能316
11.4.5群同步的保護317
11.5本章小結(jié)318
11.6思考題與習題320
第12章MATLAB在通信仿真中的
應(yīng)用323
12.1信息論基礎(chǔ)323
12.1.1信息的度量323
12.1.2信道容量的計算325
12.1.3信源編碼328
12.2模擬線性調(diào)制331
12.2.1常規(guī)雙邊帶調(diào)幅(AM)332
12.2.2抑制載波雙邊帶調(diào)幅
(DSBSC)338
12.2.3單邊帶調(diào)幅(SSB)341
12.2.4殘留邊帶調(diào)幅(VSB)346
12.3模擬角度調(diào)制346
12.3.1頻率調(diào)制346
12.3.2相位調(diào)制349
12.3.3模擬調(diào)制總結(jié)352
12.4脈沖編碼調(diào)制(PCM)355
12.4.1模擬信號的采樣355
12.4.2量化及量化誤差362
12.4.3均勻量化363
12.4.4對數(shù)量化器及A律PCM編碼366
12.5數(shù)字信號基帶傳輸371
12.5.1數(shù)字基帶信號的碼型371
12.5.2碼型的功率譜分布378
12.5.3基帶傳輸?shù)恼`碼率382
12.5.4擾碼與解擾385
12.6數(shù)字信號載波傳輸389
12.6.1幅度鍵控(ASK)389
12.6.2頻移鍵控(FSK)390
12.6.3相移鍵控(PSK、DPSK)390
12.6.4正交幅度調(diào)制(QAM)396
12.7本章小結(jié)399
12.8思考題與習題400
參考文獻401