通信原理與應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　《通信原理與應(yīng)用》以傳輸技術(shù)為主線，將傳統(tǒng)的基礎(chǔ)理論分析與當(dāng)前的實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，主要介紹信源編碼理論、數(shù)字基帶傳輸技術(shù)、數(shù)字調(diào)制技術(shù)、信道復(fù)接技術(shù)、同步技術(shù)、差錯(cuò)控制編碼等。
　　《通信原理與應(yīng)用》力求體現(xiàn)科學(xué)性、系統(tǒng)性、完整性和先進(jìn)性，在內(nèi)容的選取上注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，注重各種通信技術(shù)在實(shí)際工作中的應(yīng)用。書中除了包含必要的數(shù)學(xué)推導(dǎo)外，突出了基本概念、基本原理的闡述，簡(jiǎn)化了部分煩瑣的理論推導(dǎo)，突出對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用，力求做到通俗易懂、圖文并茂、循序漸進(jìn)，便于讀者自學(xué)。
　　《通信原理與應(yīng)用》可作為高等院校通信工程、電子信息工程等專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課教材，也可供研究生和從事通信工程的技術(shù)人員閱讀和參考。

書籍目錄

第1章　緒論　
1.1　通信的基本概念　
1.2　通信系統(tǒng)的組成　
1.2.1　通信系統(tǒng)的一般模型　
1.2.2　模擬通信系統(tǒng)　
1.2.3　數(shù)字通信系統(tǒng)　
1.3　通信系統(tǒng)的分類與通信方式　
1.3.1　通信系統(tǒng)的分類　
1.3.2　通信方式　
1.4　信息的度量　
1.4.1　信息量的定義　
1.4.2　信息量的計(jì)算　
1.4.3　平均信息量　
1.5　通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)　
1.5.1　有效性　
1.5.2　可靠性　
習(xí)題1　
第2章　信號(hào)分析及信道　
2.1　信號(hào)分析　
2.1.1　確知信號(hào)的分析　
2.1.2　信號(hào)的能量與功率　
2.1.3　能量譜密度與功率譜密度　
2.1.4　卷積定義與性質(zhì)　
2.1.5　波形的互相關(guān)與自相關(guān)　
2.2　隨機(jī)信號(hào)分析　
2.3　平穩(wěn)隨機(jī)過程　
2.3.1　狹義平穩(wěn)隨機(jī)過程　
2.3.2　廣義平穩(wěn)隨機(jī)過程　
2.3.3　各態(tài)歷經(jīng)性　
2.3.4　自相關(guān)函數(shù)和功率譜密度　
2.4　高斯隨機(jī)過程　
2.4.1　高斯過程的定義　
2.4.2　高斯過程的性質(zhì)　
2.4.3　高斯隨機(jī)變量　
2.5　窄帶隨機(jī)過程　
2.5.1　同相和正交分量的統(tǒng)計(jì)特性　
2.5.2　包絡(luò)和相位的統(tǒng)計(jì)特性　
2.6　隨機(jī)過程通過系統(tǒng)的分析　
2.7　信道及其容量　
2.7.1　信道的定義和分類　
2.7.2　高斯白噪聲　
2.7.3　正弦波加窄帶高斯噪聲　
2.7.4　信道容量　
習(xí)題2　
第3章　模擬調(diào)制系統(tǒng)　
3.1　幅度調(diào)制系統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào)　
3.1.1　標(biāo)準(zhǔn)雙邊帶調(diào)幅　
3.1.2　抑制載波雙邊帶調(diào)幅　
3.1.3　單邊帶調(diào)幅　
3.1.4　殘留邊帶調(diào)幅　
3.2　角度調(diào)制系統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào)　
3.2.1　角度調(diào)制的基本概念　
3.2.2　窄帶調(diào)頻　
3.2.3　寬帶調(diào)頻　
3.2.4　調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)　
3.3　模擬調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能　
3.3.1　線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能　
3.3.2　非線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能　
3.3.3　各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的比較　
習(xí)題3　
第4章　信源編碼　
4.1　概述　
4.2　脈沖編碼調(diào)制　
4.2.1　抽樣　
4.2.2　量化　
4.2.3　編碼　
4.3　增量調(diào)制　
4.3.1　δm的基本原理　
4.3.2　δm系統(tǒng)中的量化噪聲　
4.4　差分脈碼調(diào)制　
4.4.1　dpcm的原理　
4.4.2　自適應(yīng)差分脈碼調(diào)制　
4.4.3　32kbit/s adpcm系統(tǒng)　
4.5　其他編碼技術(shù)　
4.5.1　子帶編碼　
4.5.2　參量編碼　
4.5.3　混合編碼　
4.6　各種編碼技術(shù)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用　
4.6.1　gsm及ip電話系統(tǒng)語音編碼　
4.6.2　視頻編碼　
習(xí)題4　
第5章　數(shù)字基帶傳輸　
5.1　數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的組成　
5.2　傳輸線路碼型　
5.2.1　二元碼　
5.2.2　二元分組碼　
5.2.3　三元碼　
5.2.4　各種傳輸碼型在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用　
5.3　數(shù)字基帶信號(hào)的功率譜密度　
5.4　波形傳輸?shù)臒o失真條件　
5.5　部分響應(yīng)基帶傳輸系統(tǒng)　
5.6　擾碼與解擾碼　
5.6.1　m序列的產(chǎn)生及性質(zhì)　
5.6.2　擾碼與解擾碼的原理　
5.7　眼圖　
5.8　時(shí)域均衡　
5.8.1　時(shí)域均衡原理　
5.8.2　時(shí)域均衡的實(shí)現(xiàn)　
習(xí)題5　
第6章　數(shù)字調(diào)制技術(shù)　
6.1　概述　
6.2　二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理　
6.2.1　二進(jìn)制幅移鍵控　
6.2.2　二進(jìn)制頻移鍵控　
6.2.3　二進(jìn)制相移鍵控　
6.3　二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能　
6.3.1　2ask的抗噪聲性能　
6.3.2　2fsk的抗噪聲性能　
6.3.3　2psk和2dpsk的抗噪聲性能　
6.3.4　二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較　
6.4　多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)　
6.4.1　多進(jìn)制幅移鍵控　
6.4.2　多進(jìn)制頻移鍵控　
6.4.3　多進(jìn)制相移鍵控　
6.5　正交振幅調(diào)制　
6.5.1　qam信號(hào)的調(diào)制　
6.5.2　qam信號(hào)的解調(diào)　
6.6　交錯(cuò)正交相移鍵控　
6.6.1　oqpsk信號(hào)的調(diào)制　
6.6.2　oqpsk信號(hào)的解調(diào)　
6.7　最小頻移鍵控　
6.7.1　msk的基本原理　
6.7.2　msk信號(hào)的調(diào)制　
6.7.3　msk信號(hào)的解調(diào)　
6.8　高斯濾波最小頻移鍵控　
6.9　擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)　
6.9.1　pn碼序列　
6.9.2　直接序列擴(kuò)頻　
6.9.3　跳頻擴(kuò)頻技術(shù)　
6.10　各種調(diào)制技術(shù)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用　
習(xí)題6　
第7章　復(fù)用技術(shù)　
7.1　頻分復(fù)用　
7.2　時(shí)分復(fù)用　
7.2.1　時(shí)分復(fù)用的概念　
7.2.2　碼元速率與帶寬　
7.2.3　pcm30/32路系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)　
7.2.4　準(zhǔn)同步數(shù)字體系　
7.2.5　同步數(shù)字體系　
7.3　波分復(fù)用　
7.4　碼分復(fù)用　
7.5　多址技術(shù)　
7.5.1　頻分多址　
7.5.2　時(shí)分多址　
7.5.3　碼分多址　
7.5.4　空分多址　
7.6　各種復(fù)用技術(shù)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用　
7.6.1　頻分復(fù)用的應(yīng)用　
7.6.2　時(shí)分復(fù)用的應(yīng)用　
7.6.3　波分復(fù)用的應(yīng)用　
7.6.4　多址技術(shù)的應(yīng)用　
習(xí)題7　
第8章　同步技術(shù)　
8.1　概述　
8.2　載波同步　
8.2.1　鎖相環(huán)的工作原理　
8.2.2　插入導(dǎo)頻法　
8.2.3　直接提取載波法　
8.2.4　載波同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)　
8.3　位同步　
8.3.1　插入導(dǎo)頻法　
8.3.2　直接法　
8.3.3　位同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)　
8.4　群同步　
8.4.1　起止同步法　
8.4.2　集中插入法　
8.4.3　分散插入法　
8.4.4　群同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)　
8.5　同步技術(shù)在數(shù)字通信網(wǎng)中的應(yīng)用　
8.5.1　主從同步方式　
8.5.2　相互同步方式　
8.5.3　獨(dú)立時(shí)鐘的同步方式　
習(xí)題8　
第9章　差錯(cuò)控制編碼　
9.1　差錯(cuò)控制編碼的基本概念　
9.1.1　差錯(cuò)控制方式　
9.1.2　差錯(cuò)控制編碼的分類　
9.1.3　差錯(cuò)控制編碼的基本原理　
9.2　幾種常用的簡(jiǎn)單檢錯(cuò)碼　
9.2.1　奇偶校驗(yàn)碼　
9.2.2　行列校驗(yàn)碼　
9.2.3　恒比碼　
9.2.4　正反碼　
9.3　線性分組碼　
9.3.1　線性分組碼的定義　
9.3.2　線性分組碼的編碼　
9.3.3　線性分組碼的譯碼　
9.3.4　漢明碼　
9.4　循環(huán)碼　
9.4.1　循環(huán)碼的基本原理　
9.4.2　crc碼　
9.4.3　bch碼　
9.4.4　rs碼　
9.4.5　各種循環(huán)碼在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用　
9.5　卷積碼　
9.5.1　卷積碼的基本概念　
9.5.2　卷積碼的描述　
9.5.3　卷積碼的譯碼　
9.5.4　卷積碼的應(yīng)用　
9.6　網(wǎng)格編碼調(diào)制　
9.6.1　tcm的基本概念　
9.6.2　tcm編碼　
9.6.3　tcm譯碼　
9.6.4　tcm的應(yīng)用　
9.7　低密度校驗(yàn)碼　
9.7.1　ldpc碼的基本概念　
9.7.2　ldpc碼的編碼　
9.7.3　ldpc碼的譯碼　
9.7.4　ldpc碼在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用　
習(xí)題9　
附錄1　傅里葉變換　
附錄2　誤差函數(shù)表　
附錄3　貝塞爾函數(shù)表jn(x)　
部分習(xí)題解答　
參考文獻(xiàn)　

章節(jié)摘錄

　?。?）數(shù)字復(fù)接　　數(shù)字復(fù)接就是依據(jù)時(shí)分復(fù)用的基本原理把若干個(gè)低速數(shù)字信號(hào)合并成一個(gè)高速的數(shù)字信號(hào)，以擴(kuò)大傳輸容量和提高傳輸效率?！　⌒枰f明的是，圖1.3所示是數(shù)字通信系統(tǒng)的一般化模型，實(shí)際的數(shù)字通信系統(tǒng)不一定包括圖中的所有環(huán)節(jié)。如在某些有線信道中，若傳輸距離不太遠(yuǎn)且通信容量不大時(shí)，數(shù)字基帶信號(hào)無需調(diào)制，可直接傳送，稱之為數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸，其模型中不包括調(diào)制與解調(diào)環(huán)節(jié)，詳見　　第5章?！　⊥ǔ?，模擬信號(hào)經(jīng)模／數(shù)轉(zhuǎn)換后可以在數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸，數(shù)字信號(hào)也可以通過傳統(tǒng)的電話網(wǎng)來傳輸，如計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)可以通過模擬電話線路傳輸，但這時(shí)必須使用調(diào)制解調(diào)器（Modem）將數(shù)字基帶信號(hào)進(jìn)行正弦調(diào)制，以適應(yīng)模擬信道的傳輸特性。可見，模擬通信與數(shù)字通信的區(qū)別僅在于信道中傳輸?shù)男盘?hào)種類。　　2.數(shù)字通信的特點(diǎn)　　與模擬通信相比，數(shù)字通信的優(yōu)點(diǎn)如下?！　、倏垢蓴_能力強(qiáng)，且噪聲不積累?！　?shù)字通信系統(tǒng)中傳輸?shù)氖请x散取值的數(shù)字波形，接收端的目標(biāo)不是精確還原被傳輸?shù)牟ㄐ危菑氖茉肼暩蓴_的信號(hào)中判決出發(fā)送端發(fā)送的波形。以二進(jìn)制為例，信號(hào)的取值只有兩個(gè)，這時(shí)要求在接收端能正確判決發(fā)送的是兩個(gè)狀態(tài)中的哪一個(gè)即可?！　≡谶h(yuǎn)距離傳輸中，如微波中繼通信，各中繼站可利用數(shù)字通信特有的抽樣判決再生的接收方式，使數(shù)字信號(hào)再生且噪聲不積累；　?、趥鬏敳铄e(cuò)可控。　　在數(shù)字通信系統(tǒng)中，可通過信道編碼技術(shù)進(jìn)行檢錯(cuò)與糾錯(cuò)，降低誤碼率，提高傳輸質(zhì)量?！　、郾阌谟矛F(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行處理、變換、存儲(chǔ)。　?、芤子诩桑雇ㄐ旁O(shè)備微型化。　?、菀子诩用芴幚?，且保密性好?！　?shù)字通信的優(yōu)點(diǎn)很多，但它是以增加信號(hào)帶寬為代價(jià)的，且對(duì)同步要求高，設(shè)備較復(fù)雜。例如，一路模擬電話信號(hào)的帶寬為4kHz，而一路數(shù)字電話信號(hào)要占64kHz的帶寬，這說明數(shù)字通信的頻帶利用率低。但是，隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，數(shù)字系統(tǒng)的復(fù)雜程度大大降低。同時(shí)高效的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)以及光纖等大容量傳輸媒質(zhì)的使用正逐步解決帶寬問題。因此，數(shù)字通信的應(yīng)用必將越來越廣泛。 　　……

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