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第1章 通信系统概述1

*1.1 信息与通信1

1.1.1 信息、信号与信息格式1

目录1

1.1.2 通信2

1.1.3 信息技术2

1.2 通信系统3

1.2.1 信息系统3

1.2.2 通信系统3

1.2.3 现代通信系统3

1.2.4 同步技术概述5

1.3.1 信道分类6

1.3 信道分类与特性6

1.3.2 几种常用信道基本特征7

1.4 通信频段划分9

1.4.1 通信频段划分和无线频谱规划9

1.4.2 无线传播的特点10

1.5 通信系统质量指标11

1.5.1 系统质量体系11

1.5.2 提高有效性技术11

1.5.3 提高可靠性技术12

*1.6 通信发展历程12

2.1.1 周期信号表示方法——傅里叶级数13

第2章 信号与噪声分析13

2.1 确知信号时－频域特征13

2.1.2 傅里叶时－频域分析方法14

2.1.3 能量谱与功率谱16

2.2 希氏变换18

2.3 确知信号通过线性时不变系统19

2.4 随机变量统计特征20

2.4.1 一维统计特征20

2.4.2 二维统计特征21

2.4.3 随机变量变换23

2.5.1 随机过程及其统计特征24

2.5 平稳随机过程统计特征24

2.5.2 平稳随机过程与广义平稳过程26

2.5.3 遍历性平稳过程26

2.5.4 平稳随机信号功率谱（密度）27

2.6 平稳随机过程通过系统的响应统计特征28

2.6.1 通过线性系统28

2.6.2 平稳过程通过非线性系统28

2.7 高斯白噪声的特征30

2.7.1 信号与干扰30

2.7.2 高斯白噪声30

2.7.3 高斯随机过程的特点32

2.8.1 确知信号特征35

2.8 复习与思考35

2.8.2 平稳随机过程统计特征36

2.8.3 高斯噪声统计特征36

2.9 填空简答37

2.9.1 信号分析37

2.9.2 概率与随机变量37

2.9.3 随机过程统计特征38

2.9.4 高斯过程与噪声特征39

2.10 习题39

2.10.1 傅里叶变换及信号分析39

2.10.2 概率与随机变量40

2.10.4 随机过程统计特征41

2.10.3 二维随机变量41

2.10.5 随机信号与高斯噪声通过系统42

2.10.6 两个随机过程的统计关系43

第3章 模拟调制系统44

3.1 模拟信号连续波调制系统模型44

3.1.1 模拟调制概念44

3.1.2 线性调制系统信号分析45

3.2 线性调制信号解调与性能分析49

3.2.1 解调方式与步骤49

3.2.2 （抗）噪声性能分析50

3.2.3 进一步讨论的问题52

3.3.2 调角信号的时频域分析54

3.3 非线性调制54

3.3.1 角度调制数学模型54

3.4 调频波的解调性能分析56

3.4.1 窄带调频相干解调的性能56

3.4.2 WBFM非相干解调与特性分析56

3.4.3 调频系统若干技术问题58

3.5 调相波特点60

3.5.1 发送调相波信号分析60

3.5.2 PM信号主要参量60

3.5.3 WBPM信号解调与性能60

3.6 模拟调制综合应用举例61

3.8.1 线性调制系统信号分析65

3.7 复习与思考65

3.8 填空简答65

3.8.2 线性调制解调性能分析66

3.8.3 调角波信号分析67

3.8.4 调角波性能分析67

*3.8.5 综合应用68

3.9 习题68

3.9.1 线性调制已调信号分析68

3.9.2 解调与性能分析70

3.9.3 调频信号分析71

3.9.4 鉴频与性能分析72

3.9.5 调相信号与解调性能73

3.9.6 综合性题目74

第4章 模拟信号数字化75

4.1 数字化编码特点与优点75

4.1.1 数字调制75

4.1.2 PCM和数字信号优点76

4.2 低通抽样76

4.2.1 抽样定理要点76

*4.2.2 平顶抽样76

4.3.1 均匀量化与编码78

4.3.2 编码方式78

4.3 量化与性能分析78

*4.2.3 进一步认识抽样定理78

4.3.3 量化噪声性能分析79

4.4 非均匀量化80

4.4.1 针对性80

4.4.2 语音信号非均匀量化策略81

4.4.3 A律语音13折线压缩－扩张特性82

4.5 PCM基群传输系统83

4.5.1 A律30/32路PCM基群（E1）系统83

4.6 线性预测编码84

4.6.1 差分脉码调制84

4.5.2 μ律基群概要84

4.6.2 增量调制87

4.6.3 改进型增量调制88

4.6.4 自适应差分脉码调制（ADPCM）89

4.7 复习与思考89

4.8 填空简答90

4.8.1 抽样与数字化概念90

4.8.2 量化概念91

4.8.3 语音PCM编码91

4.8.4 预测编码（DPCM、DM、ADPCM）92

4.9.1 线性量化PCM93

4.9 习题93

4.9.2 非均匀量化PCM94

4.9.3 预测编码95

第5章 数字信号的基带传输96

5.1 码型、波形及功率谱96

5.1.1 选择码型、波形的具体考虑因素96

5.1.2 主要码型的特点与优点96

5.1.3 功率谱特性及要求97

5.2 奈奎斯特准则——消除符号间干扰理论与实践98

5.2.1 消除符号间干扰——奈氏准则的充要条件98

5.2.2 部分响应——奈奎斯特第二准则102

*5.2.3 相关电平编码推广——部分响应系列104

5.3.1 均衡的必要性106

5.3 均衡106

5.3.2 时域线性均衡107

5.4 数字信号基带传输系统误码性能分析108

5.4.1 数字基带信号传输与接收特点108

5.4.2 误码性能分析方法109

5.5 复习与思考113

5.6 填空简答113

5.6.1 数字基带波形序列特性113

5.6.2 奈氏准则——消除ISI原理114

5.6.3 均衡概念114

5.7 习题115

5.7.1 码型与功率谱115

5.6.4 数字基带系统误码性能115

5.7.2 奈氏准则及其实现116

5.7.3 均衡117

5.7.4 误码性能118

第6章 数字信号的频带传输119

6.1 二元幅移键控系统分析119

6.1.1 ASK信号分析119

6.1.2 相干解调及性能分析120

6.1.3 非相干噪声性能分析120

6.2 二元频移键控系统分析121

6.2.1 FSK信号设计与分析121

6.2.3 CPFSK特点122

6.2.2 两种FSK及其参数122

6.2.4 FSK信号相干性能分析123

6.2.5 FSK非相干性能分析123

6.3 二元相移键控系统分析125

6.3.1 绝对相移键控（PSK）特点125

6.3.2 差分相移键控126

6.4.3 种二元调制系统性能比较127

6.5 多元数字调制系统129

6.5.1 概念与要点129

6.5.2 多元数字调幅129

6.5.3 多元数字调频130

6.5.4 多元数字调相131

6.6 正交调幅136

6.6.1 QAM信号设计特点136

*6.6.2 MQAM相干接收抗噪声性能138

6.6.3 MQAM与MPSK比较139

*6.6.4 改进型QPSK140

6.7 最小频移键控140

6.7.1 MSK信号分析140

*6.7.2 MSK信号相干接收142

6.7.3 MSK信号系统特点143

*6.7.4 改进型MSK144

6.8 复习与思考146

6.9.1 二元键控信号特点与比较147

6.9.2 各种二元调制系统性能比较147

6.9 填空简答147

6.9.3 QAM和QPSK,MPSK148

6.9.4 其他恒包络技术149

6.10 习题149

6.10.1 二元调制149

6.10.2 多元调制153

7.1 扩频调制特征及分类155

7.1.1 扩频特点155

第7章 扩频调制原理155

7.1.2 发展背景及优势156

7.1.3 数字扩频调制方式156

7.2 PN序列156

7.2.1 m序列156

7.2.2 m序列性质157

7.3 直接序列扩频158

7.3.1 基带DS-SS158

7.3.2 直接序列扩频的频带传输159

7.3.3 射频DS-SS系统性能分析160

7.3.4 干扰容限Jm161

7.4.1 概念与分类162

7.4 跳频扩频162

7.4.2 慢跳频与快跳频163

7.4.3 码分复用与码分多址164

7.5 码分多址——扩频应用166

7.5.1 CDMA概念166

7.5.2 PN序列部分互相关及Gold序列168

*7.5.3 CDMA应用系统168

7.6 复习与思考169

7.7 填空简答170

7.7.1 PN码和m序列170

7.7.4 跳频扩频171

7.7.2 扩频原理171

7.7.3 直接序列扩频171

7.7.5 移动蜂窝无线与CDMA172

7.8 习题173

7.8.1 PN序列与m序列173

7.8.2 直接序列扩频173

7.8.3 跳频扩频174

7.8.4 系统及性能分析175

第8章 数字信号的最佳接收177

8.1 最佳接收准则177

8.2.1 思路和设计方案178

8.2 匹配滤波器最佳接收178

8.2.2 匹配滤波器特性与信号分析179

8.2.3 匹配接收系统误码性能181

8.2.4 匹配滤波器最佳接收应用183

8.3 相关接收183

8.3.1 未知相位信号的最佳接收183

8.3.2 相关接收186

*8.4 理想接收机模型188

8.4.1 理想接收思路构成188

8.5.2 误码性能统一分析方法189

8.5.1 3种最佳接收机统一性及其条件189

8.5 最佳接收误码率统计分析189

8.4.2 理想接收与相关接收的等效性189

8.5.3 相关接收与相干接收的性能比较191

8.6 复习与思考192

8.7 填空简答193

8.7.1 匹配滤波器接收193

8.7.2 相关接收194

8.7.3 最大似然接收194

8.8 习题195

8.8.1 匹配滤波器接收195

8.8.2 相关接收197

9.1.1 波形编码199

第9章 信道编码199

9.1 信道编码概念199

9.1.2 传输差错概念201

9.1.3 信道编码定理203

9.1.4 差错控制（能力）定理203

9.2 线性分组码204

9.2.1 构思特点204

9.2.2 （n,k）码编制过程举例204

9.2.3 解码伴随式与纠错205

9.3 汉明对（n,k）的贡献206

*9.3.1 汉明界206

9.3.2 汉明码、完备码207

9.3.3 汉明码的扩展与扩展码208

9.4 （n,k）循环码209

9.4.1 预备知识209

9.4.2 （n,k）循环码的特点210

9.4.3 由生成多项式构成循环码211

9.4.4 循环码编码步骤212

9.4.5 解码与伴随式纠错213

9.4.6 生成矩阵多项式214

*9.5 认识3种常用最佳（n,k）循环码215

9.5.1 循环冗余校验码（CRC）215

9.6 卷积码216

9.6.1 卷积码特性216

9.5.3 R-S码216

9.5.2 BCH码216

9.6.2 卷积码数学描述218

9.6.3 卷积码图示法219

9.6.4 卷积码维特比解码最佳实施221

*9.7 网格编码调制222

9.7.1 TCM——组合编码调制特点222

9.7.2 实施TCM223

9.8 复习与思考223

9.9.1 信道编码概念224

9.9 填空简答224

9.9.2 （n,k）分组码特征225

9.9.3 （n,k）循环码特征226

9.9.4 （n0,k0,N）卷积码特征226

9.10 习题227

9.10.1 差错控制概念227

9.10.2 （n,k）分组码228

9.10.3 循环码特征229

9.10.4 卷积码分析230

10.1.4 综合业务数字网（ISDN）232

10.1.3 城域网（MAN）232

10.1.2 分组交换网232

10.1 通信网的发展232

第10章 现代通信技术及其发展232

10.1.1 公用电话网（PSTN）232

10.1.5 智能网（IN）233

10.1.6 无线网233

10.1.7 数据通信（网）233

10.1.8 Internet233

10.1.9 接入网234

10.1.10 电信网与信息网的区别234

10.2 ISDN综合业务数字网234

10.2.1 概念234

10.2.4 用户－网络接口（UNI）235

10.2.2 ISDN特点235

10.2.3 ISDN业务235

10.3 ATM——异步转移模式236

10.3.1 B-ISDN产生与ATM目标传输模式236

10.3.2 ATM特征与优势236

10.3.3 ATM基本概念237

10.3.4 ATM虚连接——传输与交换237

10.3.5 ATM网的网络结构238

10.4 同步数字体系SDH238

10.4.1 什么是SDH238

10.4.2 SDH传送网分层模型特点238

*10.4.4 数字数据网（DDN）239

10.4.3 SDH基本单元——网元（NE）239

10.5 关于数据通信241

10.5.1 数据通信网概述241

10.5.2 数据通信网络体系结构241

10.5.3 现代数据通信网的发展241

10.5.4 局域网的发展241

*10.5.5 帧中继网241

10.5.6 有关网络部件的功能242

10.6 Internet243

10.6.1 Internet概念243

10.6.2 TCP/IP构成（传输控制协议／网间互连协议）243

10.6.3 关于IP协议——IPv4与IPv6244

10.6.4 IP网有关技术简介245

10.7 光纤通信系统246

10.7.1 光纤通信优点及分类246

10.7.2 光纤传输特性247

10.7.3 光纤接入网（OAN）247

10.7.4 光通信发展248

10.8 无线通信250

10.8.1 蜂窝无线移动电话系统250

10.8.2 蜂窝系统的干扰和系统的容量250

10.8.3 衰落效应和衰落分布250

10.8.4 多址技术251

10.8.5 无线网络的发展252

10.8.6 其他无线技术254

10.9 接入网——“最后一公里”255

10.9.1 接入网概念255

10.9.2 xDSL接人系列255

10.9.3 综合业务接入网256

10.9.4 光接入网256

10.9.5 无线接入256

10.10 卫星通信256

10.10.1 概述256

10.11.1 数字微波链路257

10.11 数字微波（链路）257

10.10.3 VSAT257

10.10.2 静止卫星参数257

10.11.2 链路特性及影响因素258

10.11.3 保护与分集258

10.12 现代通信网发展趋势259

10.12.1 三网融合加速进程259

10.12.2 下一代网的特点259

10.12.3 IP网的缺陷与“后IP”变革259

10.12.4 通信网变革——会聚网（Converged Networks）259

习题答案262

附录A 概率积分与误差函数（表）274

附录B 三角函数恒等式（表）277

参考文献278