本書講述現(xiàn)代通信的基本概念、原理和分析方法,以及通信網(wǎng)與系統(tǒng)的組成和設(shè)計方法,共13章。內(nèi)容包括緒論、確定信號分析、隨機信號分析、信道、模擬調(diào)制系統(tǒng)、模擬信號數(shù)字化、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)、數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)、數(shù)字信號的接收、信道復(fù)用和多址方式、同步原理、差錯控制編碼、通信網(wǎng)。本書內(nèi)容由淺入深,概念清楚,闡述簡明,重點突出,力求先進性、系統(tǒng)性與實用性。每章后附習(xí)題。本書可作為高等院校通信工程、電子信息工程、計算機科學(xué)與技術(shù)等信息類各專業(yè)的教材,也可作為電子信息等領(lǐng)域科研人員和工程技術(shù)人員的參考書。
苗長云,教授,中國通信學(xué)會高級會員,天津市電磁兼容學(xué)會理事,天津工業(yè)大學(xué)信息與通信工程學(xué)院院長,從事電子信息學(xué)科的科研和教學(xué)工作,研究方向為電子信息技術(shù)應(yīng)用、現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)代通信技術(shù)應(yīng)用。
第1章 緒論
1.1通信的概念及系統(tǒng)模型
1.1.1通信的概念
1.1.2通信系統(tǒng)模型
1.1.3模擬通信系統(tǒng)模型和數(shù)字通信系統(tǒng)模型
1.2通信的發(fā)展過程
1.3通信系統(tǒng)的分類及通信方式
1.3.1通信系統(tǒng)的分類
1.3.2通信方式
1.4信息及其度量
1.5通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)
習(xí)題1
第2章確定信號分析
2.1引言
2.2信號與系統(tǒng)的基本分析方法
2.3能量譜密度和功率譜密度
2.3.1帕塞瓦爾(Parseval)定理
2.3.2能量譜密度和功率譜密度
2.3.3能量信號和功率信號通過線性系統(tǒng)
2.4卷積
2.4.1卷積的定義
2.4.2卷積的性質(zhì)
2.5相關(guān)函數(shù)
2.5.1波形的互相關(guān)與自相關(guān)
2.5.2相關(guān)函數(shù)與譜密度
習(xí)題2
第3章隨機信號分析
3.1引言
3.2概率論的基本概念
3.3隨機過程的基本概念
3.3.1隨機過程
3.3.2隨機過程的統(tǒng)計特性
3.3.3隨機過程的數(shù)字特征
3.4平穩(wěn)隨機過程
3.4.1平穩(wěn)隨機過程的定義
3.4.2平穩(wěn)隨機過程的各態(tài)歷經(jīng)性
3.5平穩(wěn)隨機過程的自相關(guān)函數(shù)和功率譜密度
3.5.1自相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)
3.5.2平穩(wěn)隨機過程的功率譜密度及其與自相關(guān)函數(shù)的關(guān)系
3.6高斯過程
3.6.1高斯過程的定義
3.6.2高斯過程的性質(zhì)
3.6.3高斯白噪聲
3.7窄帶隨機過程
3.7.1窄帶隨機過程的概念
3.7.2同相分量和正交分量的統(tǒng)計特性
3.7.3包絡(luò)和相位的統(tǒng)計特性
3.8正弦波加窄帶隨機過程
3.9隨機過程通過線性系統(tǒng)
習(xí)題3
第4章信道
4.1引言
4.2信道定義及其數(shù)學(xué)模型
4.2.1信道的定義
4.2.2信道的數(shù)學(xué)模型
4.3恒參信道及其對信號傳輸?shù)挠绊?
4.3.1恒參信道
4.3.2恒參信道特性及其對信號傳輸?shù)挠绊?
4.4隨參信道及其對信號傳輸?shù)挠绊?
4.4.1隨參信道
4.4.2隨參信道特性及其對信號傳輸?shù)挠绊?
4.4.3隨參信道特性的改善——分集接收
4.5信道的加性噪聲
4.6信道的容量
4.6.1離散信道的信道容量
4.6.2連續(xù)信道的信道容量
習(xí)題4
第5章模擬調(diào)制系統(tǒng)
5.1引言
5.2幅度調(diào)制與解調(diào)
5.2.1標(biāo)準調(diào)制
5.2.2抑制載波雙邊帶調(diào)制
5.2.3單邊帶調(diào)制
5.2.4殘留邊帶調(diào)制
5.2.5調(diào)幅系統(tǒng)的解調(diào)
5.3線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能
5.3.1通信系統(tǒng)抗噪聲性能的分析模型
5.3.2線性調(diào)制系統(tǒng)相干解調(diào)的抗噪聲性能
5.3.3線性調(diào)制系統(tǒng)非相干解調(diào)的抗噪聲性能
5.4角度調(diào)制
5.4.1角度調(diào)制的基本概念
5.4.2窄帶調(diào)頻
5.4.3寬帶調(diào)頻
5.4.4調(diào)頻信號的功率分布
5.4.5調(diào)頻信號的產(chǎn)生與解調(diào)
5.5調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能
5.5.1NBFM的抗噪聲性能
5.5.2WBFM的抗噪聲性能
5.6調(diào)頻系統(tǒng)的預(yù)加重和去加重
5.7調(diào)頻系統(tǒng)的專用芯片
5.7.1低功耗調(diào)頻調(diào)制器芯片
5.7.2高增益低功耗解調(diào)器芯片
5.8各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的性能比較
習(xí)題5
第6章模擬信號數(shù)字化
6.1引言
6.2采樣定理
6.2.1低通信號采樣定理
6.2.2帶通信號采樣定理
6.3脈沖振幅調(diào)制(PAM)
6.3.1自然采樣
6.3.2平頂采樣
6.4脈沖編碼調(diào)制(PCM)
6.4.1量化
6.4.2編碼和譯碼
6.4.3PCM集成編譯碼器簡介
6.4.4PCM系統(tǒng)的抗噪聲性能
6.5增量調(diào)制(ΔM)
6.5.1增量調(diào)制的基本原理
6.5.2增量調(diào)制系統(tǒng)中的量化噪聲和過載噪聲
6.5.3增量調(diào)制系統(tǒng)中加性高斯白噪聲的影響
6.5.4PCM和ΔM的性能比較
6.6改進型增量調(diào)制
6.6.1總和增量調(diào)制(Δ-ΣM)
6.6.2自適應(yīng)增量調(diào)制(ADM)
6.6.3差分脈沖編碼調(diào)制(DPCM)
6.6.4增量調(diào)制解調(diào)器芯片
6.7語音與圖像壓縮編碼簡介
6.7.1語音壓縮編碼簡介
6.7.2圖像壓縮編碼簡介
習(xí)題6
第7章數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)
7.1引言
7.2數(shù)字基帶傳輸?shù)某S么a型
7.2.1碼型設(shè)計的原則
7.2.2常用碼型
7.3數(shù)字基帶信號的頻譜特性分析
7.3.1數(shù)字基帶信號的頻譜特性
7.3.2常用數(shù)字基帶信號功率譜密度
7.4基帶傳輸?shù)拇a間串?dāng)_與無碼間串?dāng)_的基帶傳輸
7.4.1數(shù)字基帶信號傳輸系統(tǒng)模型
7.4.2基帶傳輸?shù)拇a間串?dāng)_
7.4.3無碼間串?dāng)_的基帶傳輸特性
7.4.4無碼間串?dāng)_的理想低通基帶傳輸系統(tǒng)
7.4.5無碼間串?dāng)_的滾降系統(tǒng)
7.5部分響應(yīng)技術(shù)
7.5.1第Ⅰ類部分響應(yīng)
7.5.2差錯傳播和預(yù)編碼
7.5.3第Ⅳ類部分響應(yīng)波形
7.6無碼間串?dāng)_的基帶傳輸系統(tǒng)的抗噪聲性能
7.7眼圖
7.8均衡
7.8.1時域均衡器的基本工作原理
7.8.2時域均衡器的輸出及抽頭系數(shù)的計算
習(xí)題7
第8章數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)
8.1引言
8.2二進制數(shù)字調(diào)制原理
8.2.1二進制幅移鍵控
8.2.2二進制頻移鍵控
8.2.3二進制相移鍵控
8.3二進制數(shù)字調(diào)制信號的頻譜特性
8.3.1 2ASK信號的功率譜
8.3.2 2FSK信號的功率譜
8.3.3 2PSK信號的功率譜
8.4二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能
8.4.1 2ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能
8.4.2 2FSK系統(tǒng)的抗噪聲性能
8.4.3 2PSK系統(tǒng)的抗噪聲性能
8.4.4二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較
8.5多進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)
8.5.1MASK調(diào)制原理
8.5.2MFSK調(diào)制原理
8.5.3MPSK調(diào)制原理
8.5.4M進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能
8.6現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)
8.6.1正交幅度調(diào)制
8.6.2偏移四相相移鍵控
8.6.3π/4-QPSK
8.6.4小頻移鍵控
8.6.5OFDM調(diào)制
8.6.6其他恒包絡(luò)調(diào)制
習(xí)題8
第9章數(shù)字信號的接收
9.1引言
9.2輸出信噪比準則及其接收機
9.3小均方差準則及其接收機
9.4小差錯概率準則及其接收機
9.4.1小差錯概率準則
9.4.2恒參信道確定信號的接收
9.5二進制數(shù)字調(diào)制信號的接收
9.5.1 2ASK系統(tǒng)接收機結(jié)構(gòu)
9.5.2 2FSK系統(tǒng)接收機結(jié)構(gòu)
9.5.3 2PSK系統(tǒng)接收機結(jié)構(gòu)
9.6接收機的性能及其潛力
9.6.1接收機的性能
9.6.2接收機與實際接收機的性能比較
習(xí)題9
第10章信道復(fù)用和多址方式
10.1引言
10.2頻分復(fù)用及多級調(diào)制
10.2.1頻分多路復(fù)用
10.2.2多級調(diào)制
10.3時分復(fù)用
10.3.1時分復(fù)用原理
10.3.2PCM基群幀結(jié)構(gòu)
10.3.3準同步與同步數(shù)字體系
10.3.4復(fù)接與碼率調(diào)整
10.4碼分復(fù)用
10.4.1碼分復(fù)用原理
10.4.2偽隨機碼
10.4.3擴頻通信原理
10.5多址通信方式
10.5.1頻分多址
10.5.2時分多址
10.5.3碼分多址
習(xí)題10
第11章同步原理
11.1載波同步
11.1.1插入導(dǎo)頻法
11.1.2直接法
11.1.3同相正交法
11.1.4載波同步系統(tǒng)的性能
11.2位同步
11.2.1插入導(dǎo)頻法
11.2.2自同步法
11.2.3位同步系統(tǒng)的性能
11.3幀同步
11.3.1起止式幀同步法
11.3.2對幀同步系統(tǒng)的要求
11.3.3集中插入同步法
11.3.4分散插入同步法
11.3.5幀同步系統(tǒng)的性能
11.4跳頻信號的同步
11.4.1跳頻同步的內(nèi)容及方法
11.4.2跳頻系統(tǒng)的等待自同步法
11.5網(wǎng)同步
11.5.1全網(wǎng)同步系統(tǒng)
11.5.2準同步系統(tǒng)
習(xí)題11
第12章差錯控制編碼
12.1引言
12.2差錯控制編碼的原理
12.2.1糾錯編碼的原理
12.2.2差錯控制編碼的基本概念
12.3常用的簡單編碼
12.3.1奇偶監(jiān)督碼
12.3.2二維奇偶監(jiān)督碼
12.3.3恒比碼
12.3.4正反碼
12.4線性分組碼
12.4.1線性分組碼的編碼原理
12.4.2線性分組碼的譯碼
12.4.3漢明碼
12.5循環(huán)碼
12.5.1循環(huán)碼的概念
12.5.2碼多項式及按模運算
12.5.3碼的生成多項式和生成矩陣
12.5.4循環(huán)碼的編碼
12.5.5循環(huán)碼的譯碼
12.5.6實用循環(huán)碼
12.6卷積碼
12.6.1卷積碼的編碼原理
12.6.2卷積碼的圖解表示
12.6.3卷積碼的生成矩陣和監(jiān)督矩陣
12.6.4卷積碼譯碼
12.7交織碼
12.8Turbo碼
12.9網(wǎng)格編碼調(diào)制
12.9.1TCM編碼器結(jié)構(gòu)
12.9.2歸一化歐幾里德距離
12.9.3信號點集的劃分
12.9.4TCM碼網(wǎng)格圖及卷積碼編碼器
習(xí)題12
第13章通信網(wǎng)
13.1通信網(wǎng)基礎(chǔ)
13.1.1通信網(wǎng)的概念
13.1.2通信網(wǎng)的組成
13.1.3通信網(wǎng)的分類
13.1.4通信網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)
13.1.5通信網(wǎng)的交換方式
13.1.6通信網(wǎng)的協(xié)議
13.2典型通信網(wǎng)
13.2.1電話通信網(wǎng)
13.2.2計算機網(wǎng)絡(luò)
13.2.3智能網(wǎng)
習(xí)題13
附錄A 誤差函數(shù)、互補誤差函數(shù)表
參考文獻