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第1章 绪论1

1.1通信系统的组成和分类1

1.1.1通信系统的组成1

1.1.2通信系统的分类5

1.2信道10

1.2.1信道的一般数学模型及其分类11

1.2.2恒参信道11

1.2.3变参信道14

1.2.4广义信道23

1.3通信系统的主要性能指标25

1.4信道容量与香农公式27

1.4.1信息的度量27

1.4.2信道容量和香农公式35

参考文献40

习题41

第2章 随机过程基础43

2.1随机过程的定义43

2.2随机过程的统计特性和数字特征45

2.2.1随机过程的统计特性45

2.2.2随机过程的数字特征46

2.3平稳随机过程49

2.3.1严平稳和宽平稳49

2.3.2自相关函数及其性质52

2.4各态历经的随机过程53

2.5维纳-欣钦定理55

2.6随机过程通过线性时不变系统58

2.7高斯随机过程60

2.7.1高斯随机变量与高斯随机矢量60

2.7.2高斯过程64

2.7.3 Q函数64

2.8高斯白噪声66

2.9窄带高斯噪声67

2.9.1窄带高斯噪声定义67

2.9.2同相和正交分量表示法69

2.9.3包络和相位表示法71

2.10正弦波加窄带高斯噪声73

参考文献74

习题75

第3章 模拟调制79

3.1引言79

3.2带通信号分析80

3.2.1带通信号80

3.2.2希尔伯特变换与解析信号82

3.2.3复包络86

3.2.4带通信号的表示88

3.2.5 I/Q调制与解调89

3.2.6等效基带分析91

3.3模拟线性调制93

3.3.1常规双边带调幅（AM）94

3.3.2双边带抑制载波调制（DSB-SC）99

3.3.3单边带调制（SSB）99

3.3.4残留边带调制（VSB）106

3.3.5载波同步107

3.4角度调制113

3.4.1调频与调相114

3.4.2角度调制信号的带宽115

3.4.3 FM调制与解调118

3.5模拟调制的抗噪声性能121

3.5.1系统模型121

3.5.2线性调制的相干解调122

3.5.3 AM包络检波124

3.5.4模拟调频124

3.6模拟调制系统的性能比较127

参考文献129

习题130

第4章 数字信号基带传输135

4.1数字基带传输的基本类型135

4.2近似非带限信道的基带传输——线路码型137

4.2.1码型设计的基本原则137

4.2.2二元码139

4.2.3三元码145

4.2.4多元码151

4.3数字通信波形与奈奎斯特（Nyquist）准则152

4.3.1比特与符号152

4.3.2脉冲成形与数字通信波形153

4.3.3 Nyquist第一准则及其证明154

4.3.4 Nyquist第二、第三准则及其证明157

4.3.5 符号速率与频谱效率159

4.3.6一种实用的成型滤波器——升余弦滤波器161

4.3.7通信波形的功率谱164

4.4最佳接收与匹配滤波器167

4.4.1基带传输的噪声模型167

4.4.2信噪比的最大化168

4.4.3匹配滤波器的信噪比增益170

4.4.4数字基带传输的根号Nyquist准则172

4.4.5等效基带模型173

4.5最佳判决与差错概率175

4.5.1最佳判决的若干准则176

4.5.2 M元PAM与ASK178

4.5.3数字基带传输的差错分析方法179

4.6非理想信道的接收方案——均衡183

4.6.1时域均衡原理183

4.6.2时域均衡算法及实现187

参考文献190

习题191

第5章 数字调制200

5.1引言200

5.2二进制调制203

5.2.1二进制启闭键控204

5.2.2二进制移相键控214

5.2.3二进制频移键控216

5.2.4二进制差分移相键控222

5.2.5二进制调制的误比特率曲线227

5.3正交移相键控227

5.3.1 QPSK227

5.3.2 OQPSK231

5.3.3 DQPSK233

5.3.4 π/4-DQPSK233

5.4恒包络调制234

5.4.1 MSK235

5.4.2 GMSK241

5.5信号空间与数字调制243

5.5.1 M进制无记忆调制244

5.5.2信号空间245

5.5.3数字调制248

5.6数字调制比较263

参考文献265

习题266

第6章 模拟信号数字化272

6.1采样定理272

6.1.1低通采样定理273

6.1.2带通采样定理276

6.1.3实际采样278

6.2模拟信号的量化282

6.2.1模拟信号量化原理282

6.2.2均匀量化283

6.2.3非均匀量化286

6.3脉冲编码调制（PCM）293

6.3.1编码和译码294

6.3.2 PCM系统的抗噪声性能303

6.3.3 PCM编码方法304

6.4自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）305

6.4.1 DPCM306

6.4.2 ADPCM308

6.5增量调制（△M）310

6.5.1简单增量调制310

6.5.2增量调制的过载特性与动态编码范围312

6.5.3增量调制系统的抗噪声性能314

6.5.4 PCM与△M系统的比较316

6.6自适应增量调制（ADM）317

6.7参数编码319

6.7.1语音信号的数字模型319

6.7.2线性预测编码器321

6.7.3多脉冲激励线性预测声码器323

6.7.4码激励线性预测声码器325

参考文献326

习题327

第7章 差错控制编码331

7.1差错控制的基本概念331

7.1.1差错控制方式331

7.1.2差错控制编码分类333

7.1.3香农信道编码定理与香农限334

7.1.4检错和纠错的基本原理336

7.1.5几种实用的简单检错码338

7.2线性分组码与循环码342

7.2.1线性分组码的基本概念342

7.2.2校验矩阵344

7.2.3生成矩阵345

7.2.4校正子346

7.2.5汉明码346

7.2.6扩展码与缩短码348

7.2.7线性码的最小汉明距界限349

7.2.8循环码350

7.2.9BCH码369

7.2.10 RS码372

7.2.11分组码的误码性能375

7.3卷积码379

7.3.1卷积码的结构和描述379

7.3.2递归系统卷积码389

7.3.3卷积码的距离特性390

7.3.4卷积码的维特比译码393

7.3.5序贯译码406

7.3.6门限译码409

7.3.7凿孔卷积码411

7.3.8卷积码的编码增益413

7.3.9网格编码调制415

7.4码的合并与交织422

7.4.1乘积码422

7.4.2级联码424

7.4.3交织码425

7.5差错控制编码应用举例428

7.5.1在二维码技术中的应用429

7.5.2在长距离高速光纤通信中的应用431

7.5.3在WCDMA高速数据信道中的应用433

7.5.4在数字音频CD中的应用434

参考文献434

习题436

第8章 复用与多址技术438

8.1频分复用（FDM）438

8.1.1频分复用原理439

8.1.2模拟电话多路复用系统440

8.1.3调频立体声广播（FM Stereo Broadcasting）441

8.2时分复用（TDM）442

8.2.1时分复用原理442

8.2.2 PCM基群帧结构444

8.2.3 PCM高次群446

8.2.4数字复接技术448

8.3码分复用（CDM）455

8.3.1码分复用原理455

8.3.2正交码457

8.3.3伪随机码460

8.4频分多址（FDMA）470

8.4.1频分多址原理470

8.4.2频分多址方式典型应用471

8.5 时分多址（TDMA）474

8.5.1时分多址原理474

8.5.2时分多址方式典型应用475

8.6码分多址（CDMA）480

8.6.1码分多址原理480

8.6.2码分多址方式典型应用482

8.7随机多址接入协议486

8.7.1纯ALOHA协议487

8.7.2时隙ALOHA（S-ALOHA）协议489

8.7.3载波侦听多址接入（CSMA）协议490

8.7.4 CSMA/CD和CSMA/CA协议491

参考文献493

习题494

第9章 无线通信传输新技术497

9.1正交频分复用技术497

9.1.1正交频分复用技术的产生和发展498

9.1.2正交频分复用系统的基本结构499

9.1.3正交频分复用系统的调制解调及FFT实现499

9.1.4循环前缀、加窗和子载波数的选择502

9.1.5正交频分复用的特点和关键技术504

9.1.6正交频分复用的应用506

9.2多输入多输出技术507

9.2.1多输入多输出技术的产生和发展508

9.2.2多输入多输出系统509

9.2.3 MIMO信道容量511

9.2.4时空编码514

9.2.5 分层空时结构517

9.2.6多输入多输出技术的应用519

9.3Turbo码520

9.3.1 Turbo码编码器520

9.3.2Turbo码译码器523

9.3.3 Turbo码的性能525

9.3.4Turbo码的应用525

9.4低密度奇偶校验码527

9.4.1低密度奇偶校验码的定义及泰纳（Tanner）图表示529

9.4.2低密度奇偶校验码的构造与编码531

9.4.3低密度奇偶校验码的译码536

9.4.4低密度奇偶校验码的应用539

9.5 自适应传输技术540

9.5.1自适应传输技术的发展及研究现状540

9.5.2自适应传输系统基本模型541

9.5.3自适应功率控制542

9.5.4自适应调制编码544

9.5.5混合自动重传请求548

9.5.6混合的自适应技术551

参考文献551

习题553

附录一 高维星座图的差错概率分析555

附录二 Q函数和误差函数562

缩略语568