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第一章 绪论1

1.0 引言1

1.1 信息与信息传输1

目录1

1.2 信息传输系统的组成及其各部分的功用3

1.2.1 模拟信息传输系统3

1.2.2 数字信息传输系统4

1.3 信息传输系统中的调制与信道6

1.3.1 调制与解调的作用6

1.3.2 信道简述7

1.4 信息传输系统的主要性能指标12

1.5 信息传输技术发展概况14

2.1 信号的频谱分析18

2.1.1 傅里叶级数与傅里叶变换18

2.0 引言18

第二章 信号和噪声的分析与传输18

2.1.2 能量密度谱与功率密度谱21

2.2 卷积与相关25

2.2.1 卷积的定义与性质25

2.2.2 相关的定义与性质26

2.3 解析信号与希尔伯特（Hilbert）变换32

2.3.1 解析信号及其性质32

2.3.2 希尔伯特变换34

2.4 确定信号通过线性系统的传输38

2.4.1 线性时不变系统的传输特性38

2.4.2 无失真传输系统和理想低通滤波器39

2.4.3 线性传输系统响应的能量密度谱与功率密度谱42

2.4.4 带通传输系统的响应43

2.5 随机过程及其通过系统的传输46

2.5.1 随机过程的概念46

2.5.2 概率分布函数和概率密度函数46

2.5.3 随机过程的数字特征47

2.5.4 平稳随机过和49

2.5.5 高斯（正态）随机过程53

2.5.6 平稳随机过程的功率密度谱55

2.5.7 平稳随机过程通过系统的传输57

2.6 噪声及其特性59

2.6.1 白噪声与有色噪声59

2.6.2 窄带噪声及其特性61

2.6.3 余弦信号加窄带噪声及其特性66

习题69

参考文献72

第三章 幅度调制73

3.0 引言73

3.1 标准调幅（AM）75

3.1.1 调幅信号的产生及时域表示式75

3.1.2 调幅信号的频谱77

3.1.3 调幅信号的功率分配与调制效率78

3.2.1 双边带信号的时域表示式及频谱79

3.2 双边带调制（DSB）79

3.2.2 双边带信号的产生81

3.3 单边带调制（SSB）81

3.3.1 单边带信号的频域表示及滤波法形成81

3.3.2 单边带信号的时域表示及相位法形成83

3.3.3 单边带信号的混合法形成85

3.4 残留边带调制（VSB）87

3.4.1 残留边带信号的频域表示及滤波法形成88

3.4.2 残留边带信号的时域表示及相移法形成89

3.5 线性调制的一般模型92

3.6 幅度调制信号的相干解调96

3.6.1 相干解调的基本原理96

3.6.2 相干解调中频率和相位误差的影响98

3.7 幅度调制信号的非相干解调102

3.7.1 标准调幅信号的包络检波102

3.7.2 插入载波法解调104

3.8.1 信息传输系统抗噪声性能分析的模型107

3.8 幅度调制系统的抗噪声性能107

3.8.2 相干解调的抗噪声性能108

3.8.3 非相干解调的抗噪声性能112

3.8.4 插入载波法解调的抗噪声性能115

3.9 幅度调制系统的性能比较116

3.9.1 基带传输系统（BB）的抗噪声性能116

3.9.2 幅度调制系统的性能比较117

习题119

参考文献122

第四章 角度调制123

4.0 引言123

4.1 角度调制的基本概念123

4.1.1 相位调制（PM）与频率调制（FM）123

4.1.2 单音调相与单音调频126

4.2 窄带角度调制128

4.2.1 窄带调频（NBFM）129

4.2.2 窄带调相（NBPM）132

4.3 宽带角度调制134

4.3.1 宽带调频（WBFM,FM）134

4.3.2 宽带调相（WBPM,PM）142

4.4 角度调制信号的产生与解调144

4.4.1 角度调制信号的产生144

4.4.2 角度调制信号的解调145

4.5 角度调制系统的抗噪声性能149

1.5.1 相干解调的抗噪声性能149

1.5.2 非相干解调的抗噪声性能153

4.5.3 角度调制与幅度调制系统的性能比较158

4.6 门限效与扩展门限的解调方法160

1.6.1 调角信号解调时发生的门限效应160

1.6.2 扩展门限的解调方法162

4.7 预加重和去加重技术的应用166

习题171

参考文献173

5.0 引言174

第五章 脉冲调制174

5.1 采样定理176

5.1.1 低通信号采样定理176

5.1.2 带通信号采样定理179

5.2 脉冲幅度调制（PAM）180

5.2.1 PAM信号的产生与频谱分析180

5.2.2 PAM信号的解调186

5.2.3 传输信道的带宽188

5.2.4 PAM系统的抗噪声性能189

5.3 脉冲宽度调制（PDM）与脉冲位置调制（PPM）193

5.3.1 PDM与PPM信号的产生与频谱分析193

5.3.2 PDM与PPM信号的解调200

5.3.3 传输信道的带宽202

5.3.4 PDM与PPM系统的抗噪声性能204

5.4 脉冲编码调制（PCM）209

5.4.1 PCM的基本概念209

5.4.2 信号的量化与量化误差212

5.4.3 信号的编码与译码220

5.4.4 传输信道的带宽227

5.4.5 PCM系统的抗噪声性能228

5.4.6 多进制脉冲编码调制（MPCM）239

5.5 增量调制（DM,△M）242

5.5.1 简单增量调制243

5.5.2 其他类型的增量调制253

5.6 不同调制的传输系统的抗噪声性能比较261

习题263

参考文献268

第六章 数字信号的基带传输270

6.0 引言270

6.1 数字基带信号的形式及表示式273

6.1.1 数字基带信号的形式273

6.1.2 数字基带信号的时域和频域表示式276

6.2 数字基带信号的传输与码间干扰286

6.3.1 无码间干扰的条件与奈奎斯特（Nyquist）准则290

6.3 数字基带传输系统的理想传输函数290

6.3.2 低通矩形传输函数与极限传码率294

6.3.3 升余弦传输特性296

6.4 数字基带传输系统的误码率与眼图297

6.4.1 基带传输系统的误码率297

6.4.2 眼图的概念298

6.5 均衡原理300

6.5.1 时域均衡的基本原理300

6.5.2 时域均衡的实现304

6.6 部分响应原理306

习题312

参考文献316

第七章 数字信号的频带传输317

7.0 引言317

7.1 二进制幅移键控（2ASK）318

7.1.1 2ASK信号的产生318

7.1.2 2ASK信号的解调319

7.1.3 2ASK系统的抗噪声性能320

7.2 二进制频移键控（2FSK）326

7.2.1 2FSK信号的产生326

7.2.2 2FSK信号的解调329

7.2.3 2FSK系统的抗噪声性能331

7.3 二进制相移键控（2PSK）与二进制差分相移键控（2DPSK）334

7.3.1 2PSK与2DPSK信号的产生334

7.3.2 2PSK与2DPSK信号的解调337

7.3.3 2PSK与2DPSK系统的抗噪声性能338

7.3.4 二进制数字调制系统的性能比较343

7.4 多进制数字调制简述344

7.4.1 多进制幅移键控（MASK）345

7.4.2 多进制频移键控（MFSK）346

7.4.3 多进制相移键控（MPSK）346

7.5 数字调制技术的发展350

7.5.1 最小频移键控（MSK）351

7.5.2 平滑调频（TFM）356

7.5.3 调制前高斯滤波的最小频移键控（GMSK）360

习题364

参考文献366

第八章 多路传输与多址传输367

8.0 引言367

8.1 信号分割的一般原理368

8.2 频分多路传输（FDM）372

8.2.1 频分多路传输原理及系统模型372

8.2.2 频分多路信号的特性378

8.2.3 频分多路信号对主载波的调制382

8.2.4 频分多路传输系统中的交叉干扰与抗噪声性能382

8.3 时分多路传输（TDM）387

8.3.1 时分多路传输原理及系统模型387

8.3.2 时分多路信号的帧格式391

8.3.3 时分多路传输系统的信道带宽与路际串扰394

8.3.4 时分多路信号对主载波的调制与系统的抗噪声性能396

8.4 多址传输简述401

8.4.1 频分多址传输（FDMA）402

8.4.2 时分多址传输（TDMA）406

8.4.3 码分多址传输（CDMA）408

8.4.4 各种多址传输系统的性能比较416

习题418

参考文献419

第九章 同步原理420

9.0 引言420

9.1.1 锁相环的组成及各环节的功能421

9.1 锁相环的基本概念421

9.1.2 锁相环的相位模型与传输函数425

9.1.3 锁相环的性能427

9.1.4 噪声对锁相环的作用与影响431

9.2 载波同步432

9.2.1 载波同步的方法432

9.2.2 载波同步的性能及其对传输系统误码率的影响440

9.3.1 位同步的方法442

9.3 位同步442

9.3.2 位同步的性能448

9.3.3 相位误差对传输系统误码率的影响451

9.4 帧同步452

9.4.1 帧同步的方法452

9.4.2 几种常用的帧同步码453

9.4.3 帧同步的保护464

习题466

参考文献469

第十章 纠错编码470

10.0 引言470

10.1 纠错编码的基本概念470

10.1.1 信道模型与错误图样471

10.1.2 信道编码的一般概念472

10.1.3 信道编码原理474

10.2 线性分组码475

10.2.1 线性分组码的基本概念475

10.2.2 线性分组码的生成矩阵与监督矩阵478

10.2.3 线性分组码的译码、标准阵列和伴随式483

10.2.4 线性分码的纠错能力486

10.3 循环码487

10.3.1 循环码的定义与特性487

10.3.2 循环码的多项式表示488

10.3.3 循环码的生成多项式g（x）和监督多项式h（x）489

10.3.4 循环码的编码493

10.3.5 循环码的译码495

10.4 卷积码499

10.4.1 卷积码的基本概念500

10.4.2 卷积码的矩阵描述502

10.4.3 卷积码的编码508

10.4.4 卷积码的译码509

习题512

参考文献514

11.1 最佳接收准则515

第十一章 最佳接收原理515

11.0 引言515

11.1.1 最小错误概率准则516

11.1.2 最大似然准则518

11.1.3 最大输出信噪比准则519

11.2 匹配滤波式的最佳接收520

11.2.1 匹配滤波器的导出520

11.2.2 匹配滤波器的性质525

11.2.3 用匹配滤波器组成的最佳接收机528

11.3 相关检测式的最佳接收530

11.4 最佳接收机的抗噪声性能535

11.4.1 最佳接收机的错误概率535

11.4.2 几种常用数字调制系统的误码率539

习题542

参考文献544

12.1 信息的定义与量度545

12.1.1 消息、信号、信息和信息量545

12.0 引言545

第十二章 信息传输引论545

12.1.2 信息的量度547

12.1.3 信息速率549

12.2 离散信道与连续信道549

12.2.1 离散信道与连续信道549

12.2.2 熵函数552

12.2.3 互信息556

12.2.4 信道容量557

12.3 信噪比与带宽的互换564

12.4 信源编码简介566

12.4.1 信源编码的基本概念566

12.4.2 最佳非定长编码的平均码字长度567

12.4.3 信源编码的方法567

习题569

参考文献572