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第一章绪论1

1-1通信系统的组成1

一、通信的目的是传输消息1

二、通信系统的组成和各部分作用1

三、模拟信号与数字信号，模拟通信与数字通信的区别与联系2

四、三种通信系统模型3

1-2数字通信系统各部分作用和优缺点5

一、数字通信系统中各部分的作用5

二、数字通信系统的主要优缺点7

1-3通信系统的质量指标7

一、模拟通信系统的质量指标8

二、数字通信系统的质量指标8

1-4 本教材的主要内容11

复习题11

第二章确知信号的分析13

2-1信号和系统的分类13

一、信号的分类13

二、系统的分类14

2-2周期和非周期信号的频谱分析15

一、周期信号付氏级数展开的三种表示式15

二、典型周期信号的频谱分析16

三、非周期信号的频谱函数——付氏积分19

四、周期信号的频谱函数22

五、常用信号的频谱函数23

2-3付氏变换的运算特性26

一、付氏变换的运算特性27

二、时间卷积定理及其应用28

三、频率卷积定理及其应用30

2-4帕塞瓦尔定理和能量（或功率）谱密度31

一、功率和能量的一般计算公式31

二、帕塞瓦尔定理33

三、能量谱密度G（ω）和功率谱密度P（ω）34

四、信号带宽B35

2-5 信号通过线性系统和不失真传输条件38

2-6波形的相关40

一、互相关函数和自相关函数40

二、归—化相关函数和相关系数44

三、相关函数与谱密度［G（ω）及P（ω）］的关系45

小结46

复习题48

习题48

第三章随机信号的分析51

3-1 引言51

3-2随机事件与概率51

一、事件和概率51

二、复杂事件52

三、条件概率与统计独立52

四、概率的基本定理52

3-3随机变量与概率分布53

一、随机变量的概念53

二、概率分布函数和概率密度函数53

三、多维随机变量和多维概率分布54

四、几种典型的概率分布55

3-4 随机变量的函数57

3-5随机变量的数字特征57

一、数学期望57

二、n阶矩58

三、两个随机变量的矩58

3-6随机过程的概念及其统计特性59

一、随机过程的概念59

二、随机过程的统计描述60

三、随机过程的数字特征62

3-7平稳随机过程和各态历经性63

一、平稳随机过程63

二、各态历经性64

3-8 高斯随机过程65

3-9 平稳随机过程的功率谱密度及其与自相关函数的关系66

3-10 随机过程通过线性系统70

3-11 白噪声73

3-12通信系统中的噪声75

一、噪声的分类75

二、起伏噪声75

三、窄带高斯噪声77

3-13 正弦波加窄带高斯噪声81

3-14匹配滤波器83

一、问题的提出83

二、匹配滤波器的传输特性84

三、匹配滤波器的性质85

小结88

复习题90

习题90

第四章摸拟通信系统93

4-1引言93

一、调制在通信系统中的作用93

二、调制的基本特性和分类94

三、调制系统中讨论的主要问题和主要参数95

4-2模拟基带信号传输95

一、线性失真及均衡95

二、非线性失真和压扩96

三、基带传输系统中的噪声97

4-3线性调制98

一、双边带调制（DSB）98

二、振幅调制（AM）100

三、抑制边带调制（SSB和VSB）102

四、小结111

4-4线性调制系统的抗噪声性能分析111

一、概述111

二、线性调制系统同步解调时抗噪声性能分析112

三、线性调制系统非同步解调时抗噪声性能分析116

4-5非线性调制（角调制）118

一、角调制信号的一般概念119

二、角调制信号的频谱121

三、调频信号的平均功率126

四、调频信号的产生与解调126

4-6调频系统的抗噪声性能分析132

一、概述132

二、抗噪声性能分析133

4-7 调频信号解调的门限效应137

4-8 加重技术139

4-9 频分复用（FDM）技术140

复习题143

习题144

第五章数字信号的基带传输147

5-1数字基带信号传输系统的构成147

及各部分功用147

一、数字基带信号传输系统的方框图147

二、各部分的功用147

三、基带数字信号传输的应用150

5-2数字基带信号的码型和波形150

一、信息怎样转换为二进制代码150

二、常用码型152

三、基带波形的形成155

5-3数字基带信号的频谱分析156

一、随机脉冲序列的波形和一般表示式156

二、数字基带信号功率谱密度的推导158

三、对功率谱密度Px（ω）的讨论160

四、常用数字基带信号的功率谱密度161

五、数字基带信号功率的计算164

5-4数字基带传输中的码间串扰和噪声165

一、码间串扰和噪声对误码的影响166

二、数字基带信号传输系统的模型和数学分析167

5-5无码间串扰的传输特性170

一、无码间串扰传输函数？（ω）的特例171

二、无码间串扰传输特性的数学分析172

三、几种常用的无码间串扰的传输特性174

四、码元速率∫b、带宽B和频带利用率176

五、几个问题的讨论178

5-6无码间串扰时噪声对传输性能的影响181

一、信号与噪声的分析181

二、加性噪声作用下误码的分析182

三、误码率Pe的计算公式184

四、误码率Pe与信噪功率比ρ的关系曲线186

五、误码率Pe与码元速率fb的关系187

5-7多进制数字基带信号的传输188

一、多进制数字基带信号传输系统188

二、多进制基带数字信号的频谱和带宽188

三、多进制基带数字信号传输时的误码率190

5-8眼图192

一、什么是眼图192

二、眼图的基本原理192

三、眼图的模型194

5-9为改善数字信号基带传输性能的几个措施194

一、部分响应系统195

二、时域均衡201

复习题204

习题204

第六章数字载波调制208

6-1 概述208

6-2二进制数字振幅调制209

一、一般原理及实现方法209

二、2ASK信号的功率谱及带宽210

6-3二进制幅移键控系统的性能213

一、包络检测时2ASK系统的误码率213

二、相干检测时2ASK系统的误码率215

三、相干检测与非相干检测时2ASK系统的比较216

6-4二进制数字频率调制217

一、实现调制的方法217

二、2FSK信号的解调方法218

三、2FSK信号的功率谱及带宽221

6-5二进制频移键控系统的性能224

一、包络检测时2FSK系统的误码率224

二、相干检测时2FSK系统的误码率226

三、相干检测与包络检测时2FSK系统的比较227

6-6二进制数字相位调制228

一、绝对码和相对码228

二、绝对相移和相对相移229

三、2PSK信号的产生和解调230

四、2DPSK信号的产生和解调232

五、二进制移相信号的功率谱及带宽234

6-7二进制相移键控系统的性能236

一、相干检测2PSK系统的误码率236

二、极性比较——码变换法检测时2DPSK系统的误码率237

三、差分检测时2DPSK系统的误码率238

四、2PSK与2DPSK系统的比较240

6-8二进制数字调制系统性能的比较240

一、同一调制方式不同检测方法的比较242

二、同一检测方法不同调制方式的比较242

6-9多进制数字振幅调制242

一、MASK信号的波形及表示式242

二、MASK信号的带宽及频带利用率244

三、实现的方法245

四、MASK系统的优缺点245

6-10多进制数字频率调制246

一、MFSK系统的方框图246

二、MFSK信号的带宽及频带利用率247

6-11多进制数字相位调制249

一、相位配置的两种形式249

二、四相制信号的产生251

三、四相制信号的解调256

6-12 多进制数字调制系统的性能260

6-13其它数字调制方式263

一、时频调制264

二、时频相调制267

三、窄带数字调制268

复习题272

习题273

第七章摸拟信号的数字传输275

7-1概述275

一、什么是模拟信号的数字传输275

二、模拟信号数字传输的关键是模拟信号和数字信号的互相转换276

三、脉冲编码调制（PCM）脉冲振幅调制（PAM）的区别276

四、本章 主要内容277

7-2抽样定理及其应用277

一、概述277

二、低通信号的均匀理想抽样279

三、自然抽样（曲顶抽样）283

四、平顶抽样284

五、实际应用时应注意的问题287

六、带通信号的抽样定理287

7-3模拟信号的量化289

一、量化和量化噪声289

二、均匀量化和量化信噪功率比的计算291

三、非均匀量化的基本原理294

四、压缩与扩张的特性295

7-4编码和译码300

一、常用的二进制码300

二、编码器301

三、译码器305

7-5PCM通信系统306

一、PCM通信系统的方框图306

二、PCM信号的码元速率和带宽307

三、PCM系统的抗噪声性能307

7-6增量调制系统310

一、简单增量调制（△M）310

二、简单增量调制系统抗噪声性能分析314

三、简单增量调制抗噪声性能小结319

四、PCM和△M系统性能比较320

7-7各种改进型增量调制321

一、总和增量调制（△-∑调制）321

二、数字音节压扩增量调制324

三、数字音节压扩△-∑调制327

四、脉码增量调制（DPCM）328

7-8时分复用及其与频分复用的比较330

一、时分复用的原理330

二、时分复用的PCM系统（TDM-PCM）332

三、时分复用（TDM）和频分复用（FDM）的比较333

复习题334

习题335

第八章同步原理339

8-1概述339

一、按同步的功用来区分339

二、按传输同步信息方式的不同来区分340

8-2载波同步的方法340

一、直接法（自同步法）341

二、插入导频法（外同步法）344

三、两种载波同步方法的比较348

8-3载波同步系统的性能349

一、稳态相位误差349

二、随机相位差350

三、建立时间和保持时间351

8-4 同步载波频率和相位误差对解调性能的影响352

8-5位同步的方法353

一、引言353

二、用插入导频法提取位同步信号354

三、直接法提取位同步信号355

8-6 位同步系统的性能和相位误差对性能的影响357

8-7群同步（帧同步）360

一、引言360

二、连贯式插入法360

三、间歇式插入法363

四、起止式同步法366

五、群同步系统的性能367

六、群同步的保护368

复习题370

习题370

第九章数字信号的最佳接收372

9-1 引言372

9-2二元假设检验和各种判决准则372

一、最小平均风险准则（亦称贝叶斯准则）375

二、错误概率最小准则（亦称理想观测者准则）377

9-3 多次量测378

9-4二元确知信号的最佳接收380

一、最佳接收机结构380

二、最佳接收机的检测性能382

三、实际接收机与最佳接收机的比较386

复习题387

习题387

第十章信道编码原理388

10-1概述388

一、信源编码与信道编码388

二、纠错码的分类388

三、差错控制的工作方式389

四、纠错码的基本概念390

10-2检错码392

一、奇偶监督码392

二、行列监督码394

三、恒比码394

10-3线性分组码395

一、基本概念395

二、汉明码396

三、循环码399

四、交错码404

10-4 卷积码405

10-5m序列406

一、正交码与伪随机码的概念406

二、线性反馈移位寄存器407

三、m序列产生器407

四、m序列的性质408

复习题410

习题411

第十一章信息论基础412

11-1 概述412

11-2信息源与信息的测度412

一、离散消息的统计特性412

二、信息的测度413

三、离散无记忆信源的平均信息量——熵415

四、离散无记忆信源的扩展417

11-3离散无记忆信源编码417

一、编码器的作用417

二、定长码的编码定理419

三、变长码的编码定理420

11-4离散无记忆信道（DMC）423

一、离散无记忆信道的数学模型和概率关系424

二、互信息量和平均互信息量425

三、信道容量427

11-5山农公式及其应用430

一、连续消息的熵430

二、有扰连续信道的信道容量431

三、信号体积和信道容积434

四、山农公式的应用435

复习题437

习题437

主要参考资料440

附录441

各章习题答案446