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第1章 绪论1

1.1 通信与信息的基本概念1

1.1.1 通信与信号1

1.1.2 信息与信息量1

1.2 通信系统概述2

1.2.1 通信系统模型2

1.2.2 通信系统分类5

1.3 通信系统性能指标6

1.3.1 有效性指标6

1.3.2 可靠性指标7

1.4 信道与干扰7

1.4.1 有线信道与无线信道7

1.4.2 信道模型10

1.4.3 信道干扰12

1.4.4 信道容量14

1.5 通信技术发展简介17

小结20

第2章 信号与噪声分析21

2.1 引言21

2.1.1 信号类型21

2.1.2 系统表示法23

2.2 确知信号分析23

2.2.1 傅里叶级数与傅里叶变换23

2.2.2 卷积与相关25

2.2.3 能量谱与功率谱27

2.2.4 确知信号通过线性时不变系统28

2.2.5 希尔伯特（Hilbert）变换30

2.3 概率与随机变量概述32

2.3.1 随机事件的概率及随机变量的定义32

2.3.2 一维随机变量及其统计特征34

2.3.3 二维随机变量及其统计特征39

2.3.4 随机变量的函数41

2.3.5 随机变量的关系42

2.4 随机过程的基本概念43

2.4.1 随机过程的定义43

2.4.2 随机过程的一维和二维统计特性44

2.5 平稳随机过程46

2.5.1 平稳随机过程的定义46

2.5.2 平稳随机过程的传输特性49

2.5.3 遍历性50

2.6 高斯随机过程与高斯白噪声51

2.6.1 高斯随机过程51

2.6.2 高斯白噪声52

2.6.3 限带高斯噪声53

2.6.4 窄带高斯噪声55

2.7 平稳随机过程传输特性60

2.7.1 平稳过程通过线性系统60

2.7.2 平稳过程通过非线性系统62

小结63

习题63

第3章 模拟调制系统67

3.1 调制的功能和分类67

3.1.1 基带信号和载波67

3.1.2 调制的功能67

3.1.3 调制的分类68

3.2 线性调制69

3.2.1 常规调幅（AM）69

3.2.2 双边带调幅（DSB）72

3.2.3 单边带调幅（SSB）74

3.2.4 残留边带调幅（VSB）77

3.2.5 线性调制系统的通用模型79

3.2.6 线性调制系统的噪声性能分析80

3.3 非线性调制（角度调制）83

3.3.1 角度调制的基本概念83

3.3.2 单音调角85

3.3.3 窄带调角86

3.3.4 宽带单音调角87

3.3.5 调角波的解调及抗噪声性能90

3.4 频分复用96

3.4.1 频分复用原理96

3.4.2 复合调制97

小结98

习题99

第4章 数字信号基带传输105

4.1 引言105

4.2 数字基带信号及其频谱特性105

4.2.1 数字基带信号常用电信号表示105

4.2.2 数字基带信号频谱特性106

4.3 数字基带传输的常用码型108

4.3.1 码型选择原则108

4.3.2 常用的传输码型109

4.4 数字基带传输系统的波形形成111

4.4.1 符号间干扰和无码间干扰条件111

4.4.2 无码间干扰的波形形成及奈奎斯特第一准则112

4.4.3 部分响应波形形成系统及奈奎斯特第二准则116

4.4.4 基带传输的最佳化121

4.5 数字基带传输系统的误码性能122

4.6 眼图124

4.7 数字基带传输系统中的时钟同步126

4.7.1 自同步法126

4.7.2 外同步法127

4.8 时域均衡127

4.9 数字基带信号功率谱密度分析过程130

小结132

讨论题133

习题133

第5章 二元数字频带传输137

5.1 引言137

5.2 频带传输系统137

5.3 数字调幅137

5.3.1 ASK信号分析138

5.3.2 ASK信号接收139

5.3.3 ASK其他传输方式143

5.4 数字调频143

5.4.1 FSK信号分析144

5.4.2 FSK信号接收145

5.5 数字调相148

5.5.1 PSK信号分析148

5.5.2 PSK相干接收的噪声性能149

5.5.3 相对相移键控（DPSK）150

5.6 数字频带传输系统中的载波提取和形成155

5.6.1 从已调信号中提取接收载波155

5.6.2 利用插入导频提取接收载波156

小结157

习题157

第6章 改进的数字调制160

6.1 多元数字调幅160

6.1.1 MASK信号的调制解调160

6.1.2 MASK信号的误码性能161

6.2 多元正交调幅（MQAM）163

6.2.1 MQAM信号的产生及基本构成特点163

6.2.2 MQAM信号的接收及误码性能164

6.3 多元数字调相165

6.3.1 MPSK信号的特点165

6.3.2 MPSK信号与MQAM信号的比较167

6.3.3 四相数字调相（QPSK）168

6.3.4 交错正交数字调相（OQPSK）171

6.3.5 差分正交数字调相（QDPSK）172

6.4 多元频移键控175

6.4.1 MFSK信号的调制解调175

6.4.2 MFSK信号的误码性能176

6.5 最小频移键控（MSK）176

6.5.1 MSK信号的相位特征177

6.5.2 MSK信号频率与码元周期关系178

6.5.3 MSK信号的正交调制方式179

6.5.4 高斯最小频移键控（GMSK）181

6.6 扩频调制182

6.6.1 扩频通信概述182

6.6.2 PN序列184

6.6.3 直接序列扩频186

6.6.4 跳频扩频188

6.7 正交频分复用（OFDM）190

6.7.1 OFDM信号190

6.7.2 OFDM的调制和解调系统192

6.7.3 OFDM特点与应用194

小结194

习题195

第7章 最佳接收方式197

7.1 信号空间与信号几何表示197

7.1.1 矢量空间197

7.1.2 信号空间198

7.1.3 信号正交化199

7.2 最佳接收问题与最佳接收准则201

7.2.1 AWGN信道下接收信号的统计特性201

7.2.2 最佳接收准则202

7.3 相关接收机203

7.3.1 观察信号的正交表示与最小均方误差准则204

7.3.2 相关接收机205

7.4 利用匹配滤波器的最佳接收206

7.4.1 匹配滤波器的设计206

7.4.2 匹配滤波法最佳接收209

7.4.3 匹配滤波器与相关器的等价性212

7.5 随机相位信号的最佳接收212

7.5.1 直接匹配发送载波212

7.5.2 利用正交载波基信号214

7.6 最佳接收性能分析215

7.6.1 最佳接收误比特率分析计算215

7.6.2 最佳接收与相干接收的比较220

小结221

习题222

第8章 模拟信号的脉冲调制225

8.1 模拟信号的采样225

8.1.1 低通模拟信号的采样定理225

8.1.2 带通信号的采样定理228

8.2 模拟信号的量化230

8.2.1 最佳量化器230

8.2.2 均匀量化233

8.2.3 非均匀量化235

8.3 PCM编码原理237

8.3.1 自然二进制码和折叠二进制码237

8.3.2 系统的抗噪性能240

8.4 自适应差分脉冲编码调制241

8.4.1 DPCM的基本原理241

8.4.2 自适应预测245

8.4.3 自适应量化245

8.5 增量调制246

8.5.1 简单的增量调制（△M）原理247

8.5.2 增量调制系统中的量化噪声248

小结249

习题249

第9章 信道编码251

9.1 概述251

9.1.1 二元对称信道251

9.1.2 差错控制编码分类251

9.1.3 常用的差错控制码252

9.1.4 差错控制原理255

9.2 代数基础256

9.2.1 群256

9.2.2 有限域257

9.2.3 向量空间258

9.2.4 图260

9.3 线性分组码260

9.3.1 线性与编码260

9.3.2 译码262

9.3.3 最小汉明距离264

9.3.4 汉明码264

9.4 循环码265

9.4.1 生成多项式和校验多项式266

9.4.2 编码和译码267

9.4.3 BCH码268

9.4.4 非二进制BCH码—RS码269

9.5 卷积码270

9.5.1 基本结构270

9.5.2 Viterbi算法274

9.6 低密度奇偶校验码279

9.6.1 背景279

9.6.2 表示法279

9.6.3 几何构造法280

9.6.4 译码算法283

小结288

习题289

附录291

附录1 常用傅里叶变换对及傅里叶变换性质291

附录2 互补误差函数表292

附录3 格雷码编码示例293

附录4 常用三角变换293

参考文献294