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第一章　绪论1

1.1　消息、信息、信号1

1.1.1　消息1

1.1.2　信息1

1.1.3　信号2

1.2　模拟通信与数字通信3

1.2.1　模拟通信3

1.2.2　数字通信4

1.3　数字通信的主要特点5

1.3.1　主要优点6

1.3.2　主要缺点7

1.4　数字通信系统的主要性能指标7

1.4.1　传输速率7

1.4.2　差错率8

1.4.3　功率利用率和频带利用率9

1.4.4　系统的可靠性9

1.4.5　经济性10

1.5　数字通信的主要技术问题10

1.5.1　信道与噪声10

1.5.2　信源编码与译码11

1.5.3　保密编码与解码12

1.5.4　信道编码与译码13

1.5.5　调制与解调14

1.5.6　同步15

1.5.7　数字复接与数字交换16

1.6　数字通信的应用17

1.6.1　计算机通信17

1.6.2　遥测、遥控系统18

1.6.3　军事自动化指挥控制系统18

1.6.4　航天测控网18

1.7　数字通信的发展方向19

第一篇　信源编码21

第二章　采样，保持与量化2.1　模拟信号的采样过程21

2.2　采样定理22

2.3　采样信号的频谱23

2.3.1　采样信号的频谱23

2.3.2　理想采样器的特性24

2.4　采样信号的保持25

2.5　采样信号的均匀量化27

2.5.1　采样信号的均匀量化27

2.5.2　均匀量化的量化误差28

2.5.3　均匀量化信噪比（信号-量化失真功率比）29

2.5.4　动态范围31

2.6　采样信号的非线性量化31

2.6.1　非线性量化31

2.6.2　十三折线A律压扩非线性量化32

2.6.3　十五折线μ律压扩特性33

2.6.4　非线性量化时信噪比的改善量33

第三章　脉码调制35

3.1　逐次比较型PCM编码器35

3.1.1　局部译码电路36

3.1.2　求和比较电路37

3.2　实际的逐次比较型PCM编码电路38

3.2.1 全波整流电路39

3.2.2　极性判决电路40

3.3　译码方法40

3.4　非线性编码方法43

3.5　级联型编码方法介绍46

3.6　单片PCM编译码器47

3.7　时分多路复用介绍49

3.8　PCM高次群介绍52

第四章　增量调制与差分脉码调制4.1　简单增量调制54

4.2　DM编码的量化误差56

4.3　改进型DM编码57

4.3.1　双积分DM编码57

4.3.2　连续音节压扩DM编码58

4.3.3　数字音节压扩DM编码59

4.3.4　△-∑M编码61

4.4　集成化数字压扩DM62

4.5　差分脉码调制63

4.5.1　DPCM编码器的结构63

4.5.2 H·DPCM编码器电路介绍64

第五章　压缩编码68

5.1　预测编码68

5.2　变换编码70

5.2.1　变换变码的数学模型71

5.2.2 离散付氏变换（DFT）72

5.2.3 Walsh-Hadamard变换（WHT）73

5.2.4 Haar变换（HrT）74

5.2.5 斜变换（Slant Transform,ST）74

5.2.6　离散余弦变换（DCT）75

5.3　统计编码77

5.3.1 Huffman编码78

5.3.2 Shannon-Fano（SF）码79

第二篇　数字调制81

第六章　信道81

6.1　信道的影响81

6.2　频分信道和时分信道82

6.2.1　频分信道82

6.2.2　时分信道83

6.3　有线信道84

6.3.1　明线84

6.3.2　对称电缆85

6.3.3　同轴电缆86

6.3.4　公共交换网88

6.3.5　载波信道90

6.4　无线信道95

6.4.1　短波信道95

6.4.2　无线电接力信道99

6.4.3　卫星中继信道100

6.5　光纤信道102

6.5.1　光纤信道的一般组成102

6.5.2　光纤的传输特性103

6.6　数字信道104

6.6.1　时分信道上消息流的组织104

6.6.2　数字信道的组成方式106

6.7　信道容量106

第七章　基带传输系统109

7.1　基带信号109

7.1.1　基带信号的类型109

7.1.2　基带信号的波形和频谱112

7.1.3　奈奎斯特准则114

7.1.4　实用基带信号118

7.2　最佳基带传输系统的设计120

7.2.1　基带传输系统的模型120

7.2.2　理想信道的最佳基带传输系统121

7.2.3　非理想信道的最佳基带传输系统124

7.3　基带传输系统的均衡125

7.3.1　眼图125

7.3.2　均衡原理126

7.3.3　横向均衡滤波器128

7.3.4　自动均衡系统130

第八章　线性调制系统134

8.1　线性调制信号134

8.1.1　双边带调制信号137

8.1.2　单边带调制信号140

8.1.3　残余边带调制信号142

8.2　线性调制信号的产生146

8.2.1　振幅键控信号的产生146

8.2.2　单边带信号的产生148

8.2.3　残余边带信号的产生149

8.3　线性调制信号的解调150

8.3.1　振幅键控信号的解调150

8.3.2　单边带与残余边带信号的解调152

8.4　采用相关电平编码的线性调制系统153

8.4.1　相关编码的一般工作原理155

8.4.2　数码变换器的频率特性156

8.4.3　相关电平编码的线性调制系统举例157

第九章　数字频率调制系统9.1　数字频率调制信号161

9.1.1　相位离散的数字调频信号161

9.1.2　相位连续的数字调频信号164

9.2　数字调频信号的产生165

9.2.1　频率转换法165

9.2.2　直接调频法166

9.3　数字调频信号的解调166

9.3.1　最佳非相干解调器167

9.3.2　匹配滤波器的实现方法168

9.4　多元数字调频原理173

第十章　数字相位调制系统10.1　数字相位调制的一般原理176

10.1.1　移相信号的表示和分析176

10.1.2　二相绝对移相178

10.2　二相相对移相181

10.2.1　二相相对移相信号的产生182

10.2.2　二相相对移相信号的解调184

10.3　四相制调相188

10.3.1　四相制调相信号的产生188

10.3.2　四相制调相信号的接收196

10.4　八相制调相203

10.4.1　八相制调相信号的产生203

10.4.2　八相制调相信号的接收206

第十一章　数字调制技术的发展及其性能11.1　数字调制的分类212

11.1.1　振幅调制212

11.1.2　频率调制213

11.1.3　相位调制214

11.1.4　振幅-相位联合调制215

11.2　几种新的调制技术215

11.2.1　最小频移键控215

11.2.2　连续相位频移键控217

11.2.3　偏置键控-四相相移键控218

11.2.4　相关相移键控220

11.2.5　振幅相位混合调制222

11.3　二元制数字调制系统的误码率223

11.3.1　二元制振幅键控系统的误码率223

11.3.2　二元制频移键控系统的性能228

11.3.3　二元制相移键控系统的性能231

11.3.4　二元制数字调制系统性能比较234

11.4　调制性能的比较235

11.4.1　理想性能235

11.4.2　谱特性236

11.4.3　干扰的影响237

11.4.4　衰落的影响238

11.4.5　迟延畸变的影响239

11.4.6　成本和复杂性240

第三篇　同步原理241

第十二章　模拟锁相环的基础知识12.1　锁相环的组成与工作原理241

12.1.1　鉴相器241

12.1.2　环路滤波器243

12.1.3　压控振荡器245

12.1.4　环路的相位模型和动态方程246

12.2　环路的跟踪能249

12.2.1　环路的线性相位模型与传递函数249

12.2.2　三种典型输入信号与求环路跟踪相位误差的方法和步骤252

12.2.3　二阶环路对典型输入暂态信号的响应253

12.2.4　稳态相位误差256

12.3　环路的噪声性能257

12.3.1　有输入噪声时环路的相位模型258

12.3.2　环路对输入噪声的过滤性能259

12.4　环路的捕获与失锁264

12.4.1　捕获的基本概念264

12.4.2　捕获过程265

12.4.3　捕获性能参数268

12.4.4　同步带与同步保持时间269

12.4.5　环路的失锁270

12.5　模拟锁相环的设计271

12.5.1　模拟锁相环参数271

12.5.2　模拟锁相环的一般设计方法和步骤273

第十三章　数字锁相环276

13.1　数字锁相环的组成和特点276

13.2　数字锁相环的环路部件277

13.2.1　数字式鉴相器277

13.2.2　数字式滤波器281

13.2.3　数控振荡器284

13.3　常用的一些数字锁相环286

13.3.1　触发鉴相型数字锁相环286

13.3.2　采用集成器件构成的数字锁相环287

13.3.3　软件数字锁相环288

13.3.4　微分鉴相型数字锁相环288

13.3.5　积分鉴相型数字锁相环291

13.3.6　快捕数字锁相环294

13.4　数字锁相环的性能分析295

13.4.1　环路的基本方程295

13.4.2　相位阶跃响应296

13.4.3　频率阶跃响应298

13.4.4　数字锁相环的性能指标估算301

第十四章　载波同步303

14.1　双边带调制系统的相干载波提取303

14.1.1　非线性变换-滤波法303

14.1.2　平方环305

14.1.3　同相-正交环305

14.1.4 逆调制环306

14.1.5　判决反馈环308

14.1.6　抑制载波双边带信号跟踪环的鉴相特性与相位含糊问题308

14.2　四相调相（QPSK）系统的相干载波提取309

14.2.1　四次方环309

14.2.2　科斯塔斯环309

14.2.3　逆调制环310

14.2.4　判决反馈环312

14.2.5　四相PSK载波跟踪环的鉴相特性与相位含糊问题313

14.3　基带数字处理载波跟踪环314

14.3.1　四相PSK的基带数字处理载波跟踪环314

14.3.2　八相PSK的基带数字处理载波跟踪环315

14.4　残余边带调制系统的相干载波提取316

14.5　插入导频法317

14.5.1　在频域插入导频的方法317

14.5.2　在时域插入导频的方法318

14.6　相干载波相位误差的影响319

第十五章　位同步321

15.1　从数字信号中提取位同步的原理321

15.1.1　随机的单极性二进制基带脉冲序列的功率密度谱322

15.1.2　非归零的二进制随机脉冲序列的功率密度谱322

15.1.3　归零的二进制随机脉冲序列的功率密度谱322

15.1.4 自同步法位同步提取电路的基本组成323

15.2　常用的一些自同步法323

15.2.1　从基带数字信号中提取位同步323

15.2.2　从中频已调信号中提取位同步326

15.3　特殊的位同步锁相环329

15.3.1　同相-中相积分位同步环329

15.3.2　早-迟积分位同步环333

15.4　外同步法336

15.4.1　在频域插入位同步导频法336

15.4.2　包络调制法337

15.4.3　独立通道键控法338

15.4.4　在时域插入位同步的方法339

15.5　位同步性能指标341

15.5.1　静态相差（固定同步误差）341

15.5.2　抖动343

15.5.3　错位率343

15.5.4　建立时间与保持时间344

15.5.5　位同步间限噪声比344

第十六章　群同步345

16.1　概述345

16.2　起止同步法346

16.3　插入帧同步码法347

16.3.1　帧同步码插入方式347

16.3.2　帧同步的识别方式348

16.3.3　帧同步引入方式348

16.3.4　帧同步保护方式348

16.3.5　帧同步的建立与控制过程349

16.4　帧同步码的选择350

16.4.1　帧同步码码型的选择351

16.4.2　帧同步码码长的选择356

16.5　帧同步校核和帧同步保护359

16.5.1 帧同步为什么要校核和保护359

16.5.2　简单的分析359

16.5.3　参数的选择360

16.6　帧同步系统361

16.6.1　一种帧同步系统方案361

16.6.2　PCM30/32路基群设备的帧同步系统362

16.7　帧同步系统性能的计算368

16.7.1　假同步概率和漏同步概率的计算368

16.7.2　平均失步（失帧）间隔时间的计算369

16.7.3　同步引入时间的计算369

第十七章　网同步371

17.1　网同步的基本概念371

17.2　滑动及其影响372

17.3　准同步方式和正码速调整法374

17.3.1　准同步方式374

17.3.2　正码速调整法375

17.4　主从同步方式376

17.5　相互同步方式378

17.6　外时间基准同步方式379

17.7　非同步接入380

17.7.1　取样法380

17.7.2　双模法381

17.8　网同步的主要技术指标382

17.8.1　数字网的滑动速率382

17.8.2　数字网的时钟性能383

17.9　网同步方式的选择原则384

17.9.1　国内网网同步方式的选择384

17.9.2　国际网网同步方式的选择385

17.9.3　按网的规模选择网同步方式385

17.9.4　按网的布局结构选择网同步方式385

第四篇　纠错编码388

第十八章　纠错编码的基本概念18.1　码字的重量、距离和码字的纠、检错能力388

18.2　信道、错误的种类和码字的分类391

18.3　差错控制的基本工作方式393

18.3.1　前向纠错方式393

18.3.2　自动请求重传方式393

18.3.3　混合纠错方式393

18.4　简单的纠错码394

18.4.1　奇偶监督码394

18.4.2　水平一致监督码394

18.4.3　行列监督码395

18.4.4　群计数码395

18.4.5　恒比码396

第十九章　编码代数知识补充19.1　群、环、域的概念397

19.2　整数按模运算399

19.3　多项式按模运算399

19.4　有限域多项式400

第二十章　线性分组码405

20.1 线性分组码的构造405

20.2 线性分组码的译码409

20.2.1 标准阵列译码法409

20.2.2 伴随式译码法411

20.3　线性分组码的纠错能力412

20.4　汉明码（非循环）413

第二十一章　循环码415

21.1　循环码的结构与编码电路415

21.1.1　循环码的结构415

21.1.2　循环码的编码与编码电路419

21.2　循环码的译码与译码电路423

21.2.1　循环码的一般译码方法423

21.2.2　循环码的大数逻辑译码425

21.2.3　循环码的捕错译码431

21.3 缩短循环码434

21.4　BCH码436

21.5 纠突发错误码443

21.5.1　基本定理443

21.5.2　法尔（Fire）码444

21.5.3　交错码445

21.5.4　乘积码446

第二十二章　卷积码447

22.1　卷积码的结构447

22.2　卷积码的码树、状态图和篱笆图452

22.2.1　m（n0,1）卷积码的码树结构452

22.2.2　m（n0,1）卷积码的状态图结构454

22.2.3　m（n0,1）卷积码的篱笆图454

22.3　卷积码的距离意义456

22.4　卷积码的概率译码457

22.4.1　最大似然译码457

22.4.2　维特比译码算法458

22.4.3　序列译码算法460

参考文献463