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第一章 绪论1

1.1 现代通信与信息社会1

1.2 通信系统的组成2

1.3 通信系统的分类4

1.4 通信技术发展概况6

1.4.1 通信发展简史6

1.4.2 主要传输手段的发展现状和趋势7

1.5 通信系统的性能度量9

第二章 信息论初步11

2.1 信息的度量11

2.1.1 消息的统计特性11

2.1.2 离散信源的信息量12

2.1.3 离散信源的平均信息量14

2.1.4 连续信源的信息度量17

2.2 信道容量和香农公式20

2.2.1 有扰离散信道的信息传输20

2.2.2 有扰连续信道的信息传输22

参考资料24

习题25

第三章 模拟线性调制27

3.1 双边带调幅27

3.1.1 常规双边带调幅(AM)27

3.1.2 抑制载波双边带调幅(DSB-SC)31

3.1.3 常规双边带调幅和抑制载波双边带调幅的调制与解调32

3.2 单边带调制(SSB)34

3.2.1 单边带信号的频域表达及滤波法形成34

3.2.2 单边带信号的时域表达及相移法形成36

3.2.3 单边带信号的维弗法形成40

3.2.4 单边带信号的解调43

3.3 残留边带调制(VSB)43

3.3.1 残留边带信号的产生43

3.3.2 残留边带信号的解调44

3.4 线性调制的一般模型45

3.4.1 线性调制信号产生的一般模型45

3.4.2 相干解调的一般模型47

3.4.3 插入载波包络检波48

3.5 线性调制系统的抗噪声性能49

3.5.1 通信系统抗噪声性能的分析模型49

3.5.2 线性调制相干解调的抗噪声性能50

3.5.3 常规调幅包络检波的抗噪声性能53

3.6 频分多路复用及线性调制应用举例58

3.6.1 频分多路复用原理58

3.6.2 载波电话系统59

3.6.3 广播电视59

3.6.4 立体声广播61

参考资料64

习题64

第四章 模拟角调制67

4.1 角调制基本概念67

4.2 窄带角调制69

4.2.1 窄带调频69

4.2.2 窄带调相70

4.3 正弦信号调制时的宽带调频71

4.3.1 单频调制时宽带调频信号的频域表达71

4.3.2 单频调制时的频带宽度74

4.3.3 单频调制时的功率分配75

4.3.4 双频及多频调制75

4.4 任意信号调制时调频信号的频谱77

4.4.1 周期性信号调频77

4.4.2 随机信号调频79

4.4.3 任意限带信号调制时的频带宽度80

4.5 宽带调相81

4.5.1 单频宽带调相81

4.5.2 任意信号的宽带调相82

4.6 调频信号的产生与调解82

4.6.1 调频信号的产生82

4.6.2 调频信号的解调83

4.7 调频系统的抗噪声性能85

4.7.1 非相干解调的抗噪声性能85

4.7.2 门限效应90

4.7.3 相干解调的抗噪声性能91

4.8 采用预加重/去加重改善信噪比93

4.9 改善门限效应的解调方法95

4.9.1 反馈解调器95

4.9.2 锁相环解调器97

4.10 调频应用举例98

4.10.1 调频广播99

4.10.2 广播电视伴音99

4.10.3 卫星广播电视99

4.10.4 通信卫星中的频分多址100

参考资料101

习题101

第五章 脉冲编码调制105

5.1 脉冲编码调制(PCM)基本原理105

5.2 低通与带通抽样定理106

5.2.1 低通抽样定理106

5.2.2 内插公式107

5.2.3 带通抽样定理108

5.3 实际抽样110

5.3.1 自然抽样110

5.3.2 平顶抽样110

5.4 标量量化与矢量量化112

5.4.1 标量量化112

5.4.2 矢量量化114

5.5 最佳量化器115

5.6 均匀量化118

5.7 最佳非均匀量化121

5.8 对数量化及其折线近似124

5.8.1 理想对数量化124

5.8.2 A律对数压缩特性124

5.8.3 μ律对数压缩特性126

5.8.4 对数压缩特性的折线近似126

5.9 PCM编码原理129

5.9.1 折叠二进制码(FBC)130

5.9.2 信道误码对信噪比的影响130

5.9.3 CCITT标准的PCM编码规则131

5.10 对数PCM与线性PCM码之间的变换133

5.11 单片PCM编解码器135

参考资料137

习题137

第六章 自适应差分脉码调制140

6.1 概述140

6.2 DPCM的基本原理141

6.3 自适应预测145

6.4 自适应量化145

6.5 32kb/sADPCM编解码系统147

参考资料152

习题152

第七章 增量调制154

7.1 简单增量调制原理154

7.2 数字压扩自适应增量调制157

7.3 增量总和调制159

7.4 信道误码对增量调制的影响161

7.5 集成化数字压扩增量调制器163

7.5.1 增量调制集成电路的工作原理163

7.5.2 单积分增量调制电路166

参考资料169

习题170

第八章 时分复用172

8.1 时分复用TDM原理172

8.2 PCM基群帧结构174

8.3 增量调制复用终端的帧结构175

8.4 60路PCM-ADPCM变换编码终端的帧结构176

8.5 数字复接终端177

8.5.1 数字复接原理178

8.5.2 正码速调整复接器178

8.6 帧同步181

8.6.1 逐码移位同步法182

8.6.2 捕捉态的工作逻辑183

8.6.3 置位同步法184

8.6.4 帧同步系统分析187

参考资料190

习题190

第九章 数字信号的基带传输191

9.1 数字基带信号的码型191

9.1.1 数字基带信号的码型设计原则191

9.1.2 二元码193

9.1.3 三元码198

9.1.4 多元码206

9.2 数字基带信号的功率谱计算207

9.2.1 相同波形随机序列的功率谱207

9.2.2 一般情况下的随机序列功率谱210

9.3 波形传输的无失真条件213

9.3.1 奈奎斯特第一准则：抽样值无失真215

9.3.2 奈奎斯特第二准则：转换点无失真219

9.3.3 奈奎斯特第三准则：脉冲波形面积保持不变221

9.4 部分响应基带传输系统222

9.4.1 部分响应波形222

9.4.2 部分响应基带传输系统的相关编码与预编码224

9.5 数字信号基带传输的差错率228

9.5.1 二元码的误比特率228

9.5.2 三元码和多元码的差错率231

9.5.3 部分响应基带信号的差错率233

9.6 扰码和解扰234

9.6.1 m序列的产生和性质234

9.6.2 扰码和解扰原理239

9.7 眼图241

9.8 均衡243

9.8.1 时域均衡原理243

9.8.2 均衡算法及实现245

参考资料248

习题249

第十章 数字信号的载波传输252

10.1 二进制数字调制252

10.1.1 二进制幅度键控(2ASK)252

10.1.2 二进制频移键控(2FSK)254

10.1.3 二进制相移键控(2PSK或BPSK)257

10.1.4 二进制差分相移键控(2DPSK)260

10.2 数字信号的最佳接收262

10.2.1 匹配滤波器262

10.2.2 数字信号接收的统计模型265

10.2.3 最小错误概率最佳接收机267

10.3 二进制数字调制的误比特率271

10.3.1 二进制最佳接收机的误比特率271

10.3.2 二进制调制非相干解调时的误比特率276

10.3.3 信噪比、Eb/no和带宽280

10.4 多进制数字调制281

10.4.1 多进制幅度键控(MASK)281

10.4.2 多进制相移键控(MPSK)283

10.4.3 多进制频移键控(MFSK)292

10.4.4 幅度与相位相结合的多进制调制(MQAM，MQPR)295

10.5 恒包络调制299

10.5.1 偏移四相相移键控(OQPSK)300

10.5.2 最小频移键控(MSK)301

10.5.3 其它恒包络调制306

10.6 各种数字调制的比较309

10.7 带通传输系统的复函数表示和计算机模拟313

10.7.1 带通信号的复函数表示313

10.7.2 带通传输系统的复函数表示314

10.7.3 带通传输系统的计算机模拟316

参考资料317

习题317

第十一章 差错控制编码和线性分组码322

11.1 差错控制编码的基本概念322

11.1.1 差错控制方式322

11.1.2 差错控制编码分类324

11.1.3 有扰离散信道的编码定理325

11.1.4 检错和纠错的基本原理325

11.1.5 几种实用的简单检错码327

11.2 线性分组码331

11.2.1 基本概念331

11.2.2 监督矩阵332

11.2.3 生成矩阵333

11.2.4 校正子334

11.2.5 汉明码334

11.2.6 线性码的最小码距界限337

11.3 循环码339

11.3.1 循环码的特点339

11.3.2 生成多项式340

11.3.3 循环码的生成矩阵和监督矩阵341

11.3.4 循环码的编码器344

11.3.5 循环码的译码器348

11.4 BCH码351

11.4.1 本原循环码351

11.4.2 BCH码的生成多项式354

11.4.3 BCH码的译码356

11.5 纠正和检测突发错误的分组码359

11.5.1 交织码359

11.5.2 Fire码361

11.5.3 捕错译码362

11.5.4 RS码364

11.5.5 CRC码365

11.6 纠错码的误码性能366

参考资料368

习题369

第十二章 卷积码371

12.1 卷积码的结构和描述371

12.1.1 卷积码的图解表示372

12.1.2 卷积码的解析表示374

12.2 卷积码的距离特性379

12.3 卷积码的维特比译码382

12.3.1 卷积码的最大似然译码382

12.3.2 维特比译码383

12.3.3 维特比译码性能的联合界和最佳码389

12.3.4 维特比译码器的实现391

12.4 序贯译码(序列译码)393

12.4.1 序贯译码的基本原理393

12.4.2 费诺算法395

12.4.3 堆栈算法395

12.5 门限译码397

12.5.1 门限译码的基本原理397

12.5.2 试探码399

12.5.3 自正交码401

12.6 卷积码的应用403

12.7 网格编码调制407

12.7.1 TCM的集分割原理408

12.7.2 TCM码网格图的构造原则410

12.7.3 TCM码的卷积码表示412

12.7.4 网格编码8PSK系统的渐近误码性能416

参考资料418

习题418

附录一 常用三角公式421

附录二 Q函数和误差函数422

附录三 第一类贝塞尔函数425

附录四 傅氏变换427