現(xiàn)代通信原理

內容概要

　　本書全面系統(tǒng)地講述現(xiàn)代通信系統(tǒng)的基本原理、基本性能和基本分析方法。并對近年來通信技術的許多重大發(fā)展予以充分重視，盡可能在書中反映出來。全書共分12章，包括緒論、信號與噪聲、模擬調制系統(tǒng)、信源編碼、數(shù)字信號的基帶傳輸、數(shù)字信號的載波傳輸、通信系統(tǒng)的抗噪聲性能、數(shù)字信號的最佳接收、信道復用和多址方式、同步原理、糾錯編碼、通信系統(tǒng)的計算機仿真等。各章均有小結、思考題和習題，并附有習題答案?！　”緯匾臄?shù)學推導外，特別注重物理概念和實際應用，講述方法力求深入淺出、通俗易懂、重點突出，便于學習?！　”緯勺鳛楦叩仍盒Ｍㄐ藕碗娮有畔I(yè)本科生教材，也可供研究生、通信工程技術人員參考閱讀或作為進修教材使用。

書籍目錄

第1章　緒論　11.1　通信的基本概念　11.1.1　通信　11.1.2　消息、信息、信號和數(shù)據(jù)　11.2　通信系統(tǒng)　21.2.1　通信系統(tǒng)模型　21.2.2　模擬通信系統(tǒng)　41.2.3　數(shù)字通信系統(tǒng)　41.2.4　數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)　51.2.5　數(shù)字通信的主要優(yōu)缺點　61.3　通信系統(tǒng)分類與通信方式　71.3.1　通信系統(tǒng)的分類　71.3.2　通信方式　91.4　信息及其度量　101.5　通信系統(tǒng)的主要性能指標　111.5.1　模擬通信系統(tǒng)的性能指標　111.5.2　數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標　121.5.3　功率利用率　131.6　信道及其特征　141.6.1　信道　141.6.2　信道模型　171.6.3　信道特性及其對信號傳輸?shù)挠绊憽?81.7　信道容量與理想通信系統(tǒng)　241.7.1　信道容量　241.7.2　理想通信系統(tǒng)　281.8　通信發(fā)展簡史　291.9　本章小結　31思考題　31習題　32第2章　信號與噪聲　342.1　信號的頻譜分析　342.1.1　傅里葉級數(shù)　342.1.2　傅里葉變換　352.1.3　能量譜密度和功率譜密度　372.2　卷積和相關　392.2.1　卷積　392.2.2　相關　422.3　信號通過線性系統(tǒng)　442.4　隨機信號　442.4.1　概率與隨機變量　442.4.2　通信系統(tǒng)中常用的隨機變量概率分布舉例　472.5　隨機過程及其統(tǒng)計特性　502.5.1　隨機過程　502.5.2　分布函數(shù)和概率密度　502.5.3　平穩(wěn)隨機過程　512.5.4　隨機過程的數(shù)字特征　522.5.5　平穩(wěn)隨機過程的遍歷性(各態(tài)歷經(jīng)性)　552.6　隨機過程的頻譜特性　552.6.1　功率譜　562.6.2　功率譜與相關函數(shù)的關系——維納—欣欽定理　562.7　隨機過程通過線性系統(tǒng)　572.8　噪聲及其通過乘法器的響應　592.8.1　白噪聲　592.8.2　乘法器的噪聲響應　602.8.3　等效噪聲帶寬　612.9　帶限高斯白噪聲　612.9.1　低通白噪聲　622.9.2　帶通白噪聲　622.9.3　窄帶噪聲　632.10　正弦波加窄帶高斯噪聲　652.11　本章小結　66思考題　67習題　67第3章　模擬調制系統(tǒng)　703.1　概述　703.2　調幅(AM)　713.3　抑制載波雙邊帶調幅(DSB)　743.4　單邊帶調幅(SSB)　763.4.1　濾波法產(chǎn)生單邊帶信號　763.4.2　相移法產(chǎn)生單邊帶信號　773.5　殘留邊帶調幅(VSB)　783.6　調幅信號的相干解調　793.7　調幅信號的非相干解調　823.8　角度調制　833.8.1　角度調制的基本概念　843.8.2　窄帶角度調制　853.9　寬帶調頻(WBFM)　863.9.1　單正弦信號調頻　873.9.2　調頻信號的帶寬　883.9.3　調頻信號的功率分布　893.10　寬帶調頻的產(chǎn)生和解調　913.10.1　寬帶調頻的產(chǎn)生　913.10.2　寬帶調頻的解調方法　933.11　本章小結　95思考題　96習題　97第4章　信源編碼　1004.1　概述　1004.1.1　信源的數(shù)學模型　1004.1.2　信源編碼的主要方法　1014.1.3　信源編碼算法　1024.1.4　信源編碼與失真量　1044.2　抽樣定理　1054.2.1　低通信號的抽樣定理　1054.2.2　與抽樣有關的誤差　1084.2.3　帶通信號的抽樣　1094.3　模擬脈沖調制　1104.4　脈沖編碼調制(PCM)　1104.4.1　脈碼調制的基本原理　1114.4.2　量化　1134.4.3　壓縮與擴張　1154.4.4　編碼　1194.4.5　逐次比較型編譯碼原理　1214.5　增量調制(ΔM或DM)　1244.5.1　預測編碼的概念　1244.5.2　增量調制(ΔM或DM)　1254.5.3　ΔM與PCM系統(tǒng)的比較　1274.6　增量脈碼調制(DPCM)　1294.7　自適應差值脈碼調制(ADPCM)　1304.8　語音壓縮編碼　1314.8.1　線性預測編碼(LPC)　1334.8.2　矢量量化(VQ)　1344.8.3　碼激勵線性預測(CELP)編碼　1354.8.4　多帶激勵(MBE)編碼　1364.8.5　混合激勵線性預測(MELP)編碼　1374.9　圖像壓縮編碼　1384.9.1　圖像壓縮編碼原理　1384.9.2　圖像壓縮編碼的分類　1394.9.3　圖像壓縮編碼算法舉例　1404.10　本章小結　141思考題　142習題　143第5章　數(shù)字信號的基帶傳輸　1455.1　數(shù)字基帶信號的基本波形和常用碼型　1455.1.1　數(shù)字基帶信號的基本波形　1455.1.2　數(shù)字基帶信號的常用碼型　1475.2　數(shù)字基帶信號的頻譜分析　1515.3　無碼間串擾的基帶傳輸特性　1525.4　部分響應系統(tǒng)　1575.4.1　部分響應波形　1585.4.2　差錯傳播　1585.4.3　部分響應基帶傳輸系統(tǒng)的相關編碼和預編碼　1595.5　眼圖和均衡　1615.5.1　眼圖　1615.5.2　均衡　1625.6　擾碼與解擾　1635.7　本章小結　165思考題　166習題　167第6章　數(shù)字信號的載波傳輸　1696.1　二進制數(shù)字調制　1696.1.1　二進制振幅鍵控(ASK)　1706.1.2　二進制頻移鍵控(FSK)　1726.1.3　二進制相移鍵控(PSK)　1746.1.4　二進制差分相移鍵控(DPSK)　1756.2　多進制數(shù)字調制　1776.2.1　多進制振幅鍵控(MASK)　1776.2.2　多進制頻移鍵控(MFSK)　1786.2.3　多進制相移鍵控(MPSK)　1796.3　正交振幅調制(QAM)　1846.3.1　多進制正交振幅調制(MQAM)　1846.3.2　部分響應正交幅度調制(QPR)　1866.3.3　無載波振幅/相位調制(CAP)　1876.4　恒包絡調制　1896.4.1　交錯正交相移鍵控(OQPSK)　1896.4.2　無符號間干擾和抖動——偏移正交相移鍵控(IJF-OQPSK)　1906.4.3　最小頻移鍵控(MSK)　1926.4.4　正弦頻移鍵控(SFSK)　1936.4.5　平滑調頻(TFM)　1946.4.6　高斯最小頻移鍵控(GMSK)　1966.5　正交頻分復用(OFDM)　1976.6　擴頻通信　2016.6.1　概述　2016.6.2　擴頻通信系統(tǒng)模型　2046.6.3　擴頻通信的特點　2046.6.4　處理增益和干擾容限　2066.6.5　直接序列(DS)擴頻　2076.6.6　跳頻(FH)擴頻　2106.6.7　擴頻碼序列　2126.7　數(shù)字調制應用舉例——調制解調器　2146.8　本章小結　218思考題　218習題　219第7章　通信系統(tǒng)的抗噪聲性能　2217.1　調幅系統(tǒng)的抗噪聲性能　2217.1.1　相干解調的抗噪聲性能　2217.1.2　AM系統(tǒng)包絡檢波的抗噪聲性能　2247.2　角度調制系統(tǒng)的抗噪聲性能　2277.2.1　寬帶調頻(WBFM)的抗噪聲性能　2277.2.2　寬帶調相(WBPM)的抗噪聲性能　2317.2.3　調頻(FM)的門限效應　2327.2.4　調頻中的預加重和去加重技術　2367.3　二進制PCM系統(tǒng)的抗噪聲性能　2387.4　無碼間串擾基帶傳輸系統(tǒng)的抗噪聲性能　2397.5　二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪聲性能　2427.5.1　二進制振幅鍵控(ASK)系統(tǒng)　2427.5.2　二進制頻移鍵控(FSK)系統(tǒng)　2447.5.3　二進制相移鍵控(PSK)和差分相移鍵控(DPSK)系統(tǒng)　2467.5.4　二進制頻帶傳輸系統(tǒng)的簡單比較　2487.6　多進制數(shù)字調制系統(tǒng)的抗噪聲性能　2497.7　多進制數(shù)字調制系統(tǒng)的性能比較　2507.8　本章小結　251思考題　252習題　253第8章　數(shù)字信號的最佳接收　2568.1　最佳接收的一般概念　2568.2　最佳接收準則　2578.2.1　最大輸出信噪比準則　2578.2.2　最小錯誤概率準則　2578.2.3　最小均方誤差準則　2588.2.4　最大后驗概率準則　2588.3　利用匹配濾波器的最佳接收　2588.3.1　匹配濾波器的傳輸函數(shù)H(ω)　2588.3.2　匹配濾波器的沖激響應h(t)　2608.3.3　匹配濾波器的輸出波形so(t)　2618.3.4　匹配濾波器接收與相關接收機的等效　2628.3.5　二進制數(shù)字信號匹配濾波器接收機　2628.4　最小錯誤概率最佳接收　2628.5　最小均方誤差最佳接收　2668.6　最大后驗概率最佳接收——理想接收機模型　2678.7　二進制最佳接收的誤碼性能　2688.7.1　二進制最佳接收的接收性能分析　2688.7.2　二進制確知信號最佳接收的誤碼性能　2718.8　隨相信號的最佳接收　2738.9　最佳基帶傳輸系統(tǒng)　2768.10　實際接收機與最佳接收機的比較　2778.11　本章小結　280思考題　280習題　281第9章　信道復用和多址方式　2839.1　多路復用和多址技術的基本概念　2839.2　幾種基本信道復用和多址方式的原理和特點　2849.2.1　頻分復用和頻分多址　2849.2.2　時分復用和時分多址　2859.2.3　碼分復用和碼分多址　2859.2.4　空分復用和空分多址　2859.3　頻分多路復用(FDM)　2869.3.1　FDM系統(tǒng)基本原理　2869.3.2　光纖通信系統(tǒng)中的波分復用(WDM)　2889.4　時分復用(TDM)　2899.4.1　TDM基本原理　2899.4.2　準同步數(shù)字系列(PDH)　2929.4.3　同步數(shù)字系列(SDH)　2969.4.4　異步轉移模式(ATM)的概念　2999.5　碼分復用(CDM)和空分復用(SDM)　3009.6　多址通信方式　3009.6.1　頻分多址(FDMA)方式　3019.6.2　時分多址(TDMA)方式　3039.6.3　碼分多址(CDMA)方式　3039.6.4　ALOHA方式　3059.7　蜂窩移動通信中的多址技術　3079.8　光纖接入網(wǎng)中的多址技術和雙向傳輸技術　3089.9　局域網(wǎng)中的多址技術　3129.9.1　載波偵聽多路訪問(CSMA)方法　3129.9.2　帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問(CSMA/CD)方法　3139.9.3　令牌環(huán)(Token Ring)介質訪問方式　3149.10　本章小結　315思考題　315習題　316第10章　同步原理　31810.1　載波同步　31810.1.1　直接提取法　31810.1.2　插入導頻法　31810.1.3　非線性變換法　31910.1.4　載波同步系統(tǒng)的性能指標　32110.2　位同步　32110.2.1　插入導頻法　32210.2.2　直接法　32210.2.3　位同步系統(tǒng)的性能指標　32510.3　幀同步　32710.3.1　集中插入法　32710.3.2　分散插入法　32910.3.3　幀同步系統(tǒng)的性能指標　33010.4　CDMA系統(tǒng)中的同步技術　33110.5　本章小結　331思考題　332習題　333第11章　糾錯編碼　33411.1　概述　33411.1.1　糾錯編碼的基本概念　33411.1.2　差錯控制方法　33711.2　線性分組碼　33911.2.1　基本概念　33911.2.2　幾種簡單的線性分組碼　34311.2.3　循環(huán)碼　34411.2.4　幾類重要的線性分組碼　35111.3　卷積碼　35411.3.1　基本概念　35411.3.2　卷積碼的譯碼方法　35611.4　網(wǎng)格編碼調制(TCM)　35911.5　Turbo碼　36211.5.1　Turbo碼的基本原理　36211.5.2　Turbo碼實例　36311.6　本章小結　364思考題　365習題　365第12章　通信系統(tǒng)的計算機仿真　36812.1　概述　36812.1.1　通信仿真的概念　36812.1.2　通信仿真的一般步驟　36912.1.3　建立系統(tǒng)仿真模型的方法和要求　37112.2　Matlab簡介　37212.3　基于Matlab的通信仿真　37312.3.1　信號與噪聲分析仿真試驗　37312.3.2　模擬調幅仿真試驗　37512.3.3　模擬信號數(shù)字傳輸仿真試驗　37812.3.4　數(shù)字信號的載波傳輸　38112.3.5　糾錯編碼　38812.4　本章小結　391思考題　391習題　391部分習題答案　393附錄A　常用三角公式　404附錄B　正態(tài)分布密度函數(shù)和正態(tài)分布數(shù)值表　405附錄C　Q函數(shù)表　406附錄D　誤差函數(shù)表　408附錄E　貝塞爾函數(shù)表Jn(β)　411附錄F　希爾伯特變換　412英文縮略詞英漢對照表　413參考文獻　418

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