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第1章　绪论1

1.1　通信的概念1

1.2　通信系统的基本模型1

目录1

1.3　通信发展简史2

1.4　两大通信系统：模拟通信系统和数字通信系统4

1.5　通信系统性能的衡量5

1.6　本课程的结构6

小结7

习题8

第2章 确定信号及其通过线性系统9

2.1　信号的频谱分析9

2.1.1　信号的描述9

2.1.2　正交函数与信号分解11

2.1.3　周期信号的傅里叶级数表示13

2.1.5　傅里叶变换的性质16

2.1.4　信号的傅里叶变换16

2.2　相关函数18

2.2.1 相关函数的定义及其性质18

2.2.2　相关定理21

2.3　巴什伐尔定理，能量谱和功率谱22

2.3.1 巴什伐尔定理22

2.3.2　能量密度谱23

2.3.3　功率密度谱24

2.3.4　功率密度谱与自相关函数的关系25

2.4　确定信号通过线性系统26

2.4.1　信号无失真传输27

2.4.2　理想低通滤波器29

2.4.3　线性系统与相关函数的关系31

2.5　高频限带信号及其通过线性系统32

2.5.1 高频限带信号的描述32

2.5.2　高频限带信号通过带通系统34

2.6　解析信号及希尔伯特变换37

2.6.1 实信号的解析表示法37

2.6.2　希尔伯特变换37

小结41

思考题42

习题42

第3章　信道与噪声47

3.1　信道分类47

3.1.1　有线信道和无线信道47

3.1.2　调制信道和编码信道48

3.1.3　恒参信道和变参信道49

3.2　信道模型50

3.3　信道噪声52

3.3.1　加性噪声的来源52

3.4.1　随机过程和样本函数54

3.4　随机过程和噪声分析54

3.3.2　加性噪声的种类54

3.4.2　随机过程的统计特性55

3.4.3　平稳随机过程59

3.4.4　各态历经性61

3.4.5　平稳随机过程的频谱特性63

3.4.6　高斯过程和高斯噪声65

3.4.7　限带白噪声67

3.4.8　窄带随机过程和窄带高斯噪声69

3.4.9　正弦信号加窄带高斯噪声75

3.4.10　随机过程通过线性系统79

3.4.11 随机过程通过乘法器80

小结84

思考题85

习题86

4.1.2　调制的分类90

4.1.1　调制的目的90

第4章　模拟幅度调制系统90

4.1 引言90

4.1.3　线性调制的一般模型91

4.2　常规调幅（AM）93

4.2.1　AM信号的波形和频谱93

4.2.2　AM信号的功率分配和效率95

4.3　抑载双边带调制（DSB/SC）95

4.3.1　DSB信号的波形和频谱96

4.3.2　DSB信号的功率分配97

4.4　单边带调制（SSB）97

4.4.1　产生SSB信号的滤波器法97

4.4.2　产生SSB信号的相移法99

4.5　残留边带调制（VSB）101

4.5.1　用滤波器法产生VSB信号101

4.5.2　VSB与SSB之间的关系——相移法103

4.6.1　相干解调的一般模型及基本原理104

4.6　模拟调幅信号的相干解调104

4.6.2　AM信号的相干解调106

4.6.3　DSB信号的相干解调106

4.6.4　SSB信号的相干解调107

4.6.5　VSB信号的相干解调109

4.6.6　线性调幅信号相干解调中同步误差的影响110

4.7　AM信号的包络解调113

4.8　抑载已调信号载波重新插入法解调115

4.9　模拟幅度调制系统相干解调的抗噪声性能116

4.9.1　解调器抗噪声性能分析的数学模型116

4.9.2　相干解调器的抗噪声性能117

4.10　模拟幅度调制系统非相干解调的抗噪声性能121

4.11 频分多路复用与模拟幅度调制的应用124

4.11.1　频分多路复用124

4.11.2　载波电话系统125

4.11.3　广播电视127

4.11.4　立体声广播128

小结129

思考题131

习题131

第5章　角度调制系统137

5.1　角度调制的基本概念137

5.1.1 调相波（PM）的定义138

5.1.2　调频波（FM）的定义138

5.2　单音角度调制139

5.2.1　单音相位调制139

5.2.2　单音频率调制140

5.3　窄带角度调制141

5.3.1 窄带频率调制（NBFM）141

5.3.2　窄带频率调制及解调方法145

5.4　单音宽带调频145

5.4.1　单音宽带调频信号的频谱145

5.4.2　单音宽带调频信号的功率分布148

5.5　多音调频149

5.6　宽带频率调制方法151

5.6.1　直接调频法151

5.6.2　间接调频法151

5.7　调频信号的非相干解调153

5.8　调频系统的抗噪声性能155

5.8.1　窄带调频信号相干解调的抗噪声性能155

5.8.2　宽带调频信号非相干解调的抗噪声性能157

5.9　调频系统的门限效应160

5.10　调频的应用161

5.10.1　调频广播161

5.10.2　广播电视伴音161

5.10.3　卫星通信中的频分多址162

5.10.4　蜂窝式移动电话系统162

小结163

思考题165

习题166

第6章　脉冲调制系统170

6.1　取样定理及实际取样方法170

6.1.1　低通信号取样定理171

6.1.2　自然取样和平顶取样175

6.1.3　带通信号的取样179

6.2　脉幅调制（PAM）181

6.3 时分复用（TDM）的基本原理183

6.3.1　时分复用原理183

6.3.2　PAM理想信道的带宽185

6.4　脉幅调制系统的抗噪声性能188

6.5　脉宽调制（PWM）系统与脉位调制（PPM）系统191

小结193

思考题193

习题194

7.1.1　PCM的基本原理197

7.1 脉冲编码调制（PCM）系统197

第7章　脉中数字调制系统197

7.1.2　PCM信号的时分多路复用200

7.1.3　PCM的噪声分析202

7.1.4　压缩与扩张206

7.1.5　信道噪声对PCM传输的影响209

7.2　增量调制（△M）系统210

7.2.1 增量调制的基本原理211

7.2.2　增量调制的噪声分析212

7.2.3　信道噪声对△M传输的影响215

7.2.4　PCM与△M调制方式的比较216

7.3 自适应增量调制（A△M）217

7.4　增量总和（△-∑）调制218

7.5　差分脉冲编码调制（DPCM）219

7.6 自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）221

7.6.1　预测器及自适应预测器222

7.6.3 32kb/s ADPCM系统举例225

7.6.2 自适应量化225

小结227

思考题229

习题229

第8章　数字信号的基带传输系统232

8.1　数字基带传输系统及码型232

8.1.1 数字基带传输系统232

8.1.2　数字基带信号的码型232

8.2　数字基带信号的功率密度谱237

8.2.1 二进制随机脉冲序列的功率密度谱237

8.2.2　一般随机数字基带信号的功率密度谱239

8.3　数字基带传输系统无失真传输条件241

8.3.1 基带传输系统模型242

8.3.2　奈奎斯特第一准则：取样值无失真传输243

8.3.3　理想低通型传输网络无码间干扰的波形245

8.3.4 具有升余弦滚降特性传输网络的无码间干扰的波形245

8.3.5　奈奎斯特第二、第三准则247

8.4　部分响应基带传输系统249

8.4.1　部分响应波形249

8.4.2　部分响应基带传输系统的相关编码与预编码252

8.5　理想数字基带传输系统的抗噪声性能255

8.6　多电平码基带传输的抗噪声性能258

8.7　眼图261

8.8　均衡263

8.8.1　时域均衡原理263

8.8.2　预置式均衡器266

8.8.3　自适应均衡器267

小结268

思考题269

习题269

第9章　数字调制传输系统274

9.1　数字调制传输系统模型274

9.2.1　ASK信号的产生及检测275

9.2　幅移键控（ASK）传输系统275

9.2.2　ASK信号非相干检测性能276

9.2.3　ASK信号相干检测性能281

9.3　频移键控（FSK）传输系统283

9.3.1　FSK信号的产生及检测283

9.3.2　FSK信号非相干检测性能286

9.3.3　FSK信号相干检测性能287

9.4　相移键控（PSK、DPSK）传输系统288

9.4.1　PSK、DPSK信号的产生288

9.4.2　PSK信号的检测及性能291

9.4.3　DPSK信号的检测及性能293

9.4.4　二进制数字调制系统抗噪声性能比较294

9.5　匹配滤波器及其在数字调制传输系统中的应用297

9.5.1　匹配滤波器297

9.5.2　数字调制传输系统中的匹配滤波器302

9.6.1 多进制幅移键控（MASK）系统309

9.6　多进制数字调制系统309

9.6.2　多进制频移键控（MFSK）系统311

9.6.3　多进制相移键控（MPSK）系统312

9.6.4　多进制数字调制传输系统的性能313

9.7　正交数字调制（QAM、QPSK、QDPSK）传输系统315

9.7.1　正交幅度调制（QAM）315

9.7.2　正交相移键控（QPSK、QDPSK）318

9.7.3　正交数字调制系统的性能比较322

9.8.1　MSK的基本原理323

9.8　最小频移键控（MSK）系统323

9.8.2　MSK信号的产生和解调325

9.8.3　MSK信号的功率谱327

9.8.4　MSK传输系统的误码率性能327

9.9　MSK的改进329

9.10　数字调制的比较332

小结335

习题337

思考题337

10.1 引言341

第10章　信息论引论341

10.2　离散信源342

10.2.1　离散信源的描述，信息量342

10.2.2　信源熵343

10.2.3　有记忆离散信源344

10.2.4　互信息346

10.3　离散信道与信道容量347

10.3.1　离散信道的数学描述及有关熵347

10.3.2　信道容量348

10.4　信源编码349

10.4.1　信源编码的基本概念349

10.4.2　最佳非定长编码的平均长度350

10.4.3　最佳非定长编码法351

10.5.1 信道编码的一些基本定理和定义353

10.5　信道编码353

10.5.2　一些常用的简单编码355

10.6　连续消息的传输359

10.6.1　连续消息的统计特性，熵，信息量360

10.6.2　有噪声连续信道的信道容量362

10.6.3　现有通信系统的比较及带宽与信噪比互换364

小结365

思考题366

习题366

附录370

1．三角公式370

2．复数公式370

3．常用的傅里叶变换371

4．第一类贝塞尔函数Jn（x）373

5．概率积分函数和误差函数375