數字通信原理（第3版）

第1章 數字通信系統的基本概念 1
1.1 信息 3
1.1.1 信息的特性 3
1.1.2 信源 3
1.1.3 信息度量 4
1.2 通信的基本概念 6
1.2.1 通信的定義 6
1.2.2 通信的分類 6
1.2.3 通信方式 8
1.3 數字通信系統 10
1.3.1 數字通信的特點 10
1.3.2 數字通信系統的組成 11
1.3.3 數字通信系統的通信模式 13
1.3.4 主要性能指標 14
本章小結 16
習題1 16
第2章 通信通道 18
2.1 通道的定義及分類 19
2.2 通道模型 20
2.2.1 調制通道 20
2.2.2 編碼通道 21
2.3 通道帶寬 22
2.4 通道容量 22
2.5 有線通信通道 25
2.5.1 有線通信通道的傳輸特性 25
2.5.2 恆參通道及其特性 26
2.5.3 恆參通道的實際傳輸 28
2.6 無線通信通道 29
2.6.1 無線電波 29
2.6.2 電離層電波傳播 29
2.6.3 隨參通道 30
2.6.4 無線通道空間傳輸損耗 30
2.6.5 多徑衰落 33
2.6.6 通道特性的改善 35
本章小結 37
習題2 37
第3章 隨機信號分析 39
3.1 信號及其分類 40
3.1.1 信號分類 40
3.1.2 相關函數 42
3.1.3 頻譜密度 44
3.1.4 隨機信號的數學描述 46
3.2 隨機過程 48
3.2.1 隨機過程的統計特性 48
3.2.2 平穩隨機過程 50
3.2.3 高斯隨機過程 53
3.2.4 窄帶隨機過程 56
本章小結 57
習題3 57
第4章 模擬調制技術 59
4.1 標準調幅（AM） 60
4.1.1 標準調幅的基本原理 60
4.1.2 AM信號的頻譜 61
4.1.3 AM信號的解調 61
4.2 其他調幅方式 62
4.2.1 抑制載波雙邊帶調幅（DSB） 62
4.2.2 單邊帶調幅（SSB） 64
4.2.3 殘留邊帶調幅（VSB） 66
4.3 頻率調制（FM） 67
4.3.1 角度調制的基本原理 67
4.3.2 調頻信號 68
4.3.3 調頻信號的解調 70
4.4 模擬調制系統的抗噪聲性能 71
4.4.1 調幅系統的抗噪聲性能 71
4.4.2 調頻系統的抗噪聲性能 74
4.4.3 調頻系統與調幅系統的比較 76
本章小結 77
習題4 77
第5章 信源編碼 79
5.1 信源編碼技術 81
5.1.1 信源編碼的基本概念 81
5.1.2 信源編碼的分類 81
5.2 信號數字化傳輸 81
5.2.1 抽樣定理 82
5.2.2 脈沖編碼調制（PCM） 83
5.2.3 量化 85
5.2.4 編碼 94
5.3 自適應差分脈沖編碼調制 99
5.3.1 差分脈沖編碼調制 99
5.3.2 自適應脈沖編碼調制 101
5.3.3 自適應差分脈沖編碼調制原理 102
5.4 增量調制 103
5.4.1 增量調制的基本概念 103
5.4.2 簡單增量調制 104
5.4.3 增量調制系統的量化噪聲 107
5.4.4 增量調制系統的抗噪聲性能分析 109
5.4.5 改進的?M系統 112
本章小結 113
習題5 113
第6章 多路復用技術與多址技術 115
6.1 多路復用技術 116
6.2 頻分多路復用（FDM）技術 117
6.2.1 頻分多路復用的基本原理 117
6.2.2 頻分多路復用方式 119
6.3 時分多路復用（TDM）技術 120
6.3.1 時分多路復用的基本原理 120
6.3.2 時分多路復用的實現 121
6.4 碼分多路復用（CDM）技術和波分多路復用（WDM）技術 122
6.4.1 碼分多路復用技術 122
6.4.2 波分多路復用技術 123
6.5 準同步數字體系 124
6.5.1 PCM基群幀結構 125
6.5.2 PCM 30/32路基群系統構成 126
6.5.3 PCM的高次群數字復接 128
6.6 多址技術 133
6.6.1 常見的多址方式 133
6.6.2 多址技術和多路復用技術的聯系與區別 134
本章小結 135
習題6 135
第7章 數字信號的基帶傳輸 136
7.1 數字基帶信號 138
7.1.1 數字基帶信號的常用碼型 138
7.1.2 數字基帶信號功率譜 142
7.1.3 碼型變換的基本方法 143
7.2 數字基帶傳輸系統 146
7.2.1 數字基帶傳輸系統的基本組成 146
7.2.2 數字基帶傳輸系統的數學模型分析 147
7.2.3 碼間串擾的消除 147
7.3 無碼間串擾的基帶傳輸系統 148
7.3.1 理想基帶傳輸系統 148
7.3.2 無碼間串擾的等效特性 148
7.3.3 升餘弦滾降傳輸特性 149
7.3.4 無碼間串擾時噪聲對傳輸性能的影響 151
7.4 眼圖 154
7.5 時域均衡技術 155
7.6 部分響應技術 158
7.6.1 部分響應系統與部分響應波形 158
7.6.2 部分響應系統的相關編碼和預編碼 161
本章小結 164
習題7 164
第8章 數字載波調制傳輸 166
8.1 數字調制與解調 167
8.2 振幅鍵控 168
8.2.1 二進制振幅鍵控（2ASK） 168
8.2.2 多進制振幅鍵控（MASK） 172
8.3 頻移鍵控 174
8.3.1 二進制頻移鍵控（2FSK） 174
8.3.2 多進制頻移鍵控（MFSK） 179
8.4 相移鍵控 181
8.4.1 二進制相移鍵控（2PSK） 181
8.4.2 多進制相移鍵控（MPSK） 187
8.5 二進制數字調制系統的噪聲性能分析 190
8.6 多進制數字調制系統的噪聲性能比較 191
8.6.1 多進制調制誤碼特性比較 191
8.6.2 多進制數字調制系統性能 191
8.7 現代數字調制技術 192
8.7.1 正交振幅調制（QAM） 192
8.7.2 最小頻移鍵控（MSK） 197
8.7.3 高斯最小頻移鍵控（GMSK） 200
8.7.4 正交頻分復用（OFDM） 201
本章小結 203
習題8 203
第9章 數字信號的最佳接收 205
9.1 最大似然準則 206
9.2 確知信號的最佳接收 208
9.2.1 二進制確知信號的最佳接收機 209
9.2.2 多進制確知信號的最佳接收機 210
9.3 隨相信號的最佳接收 211
9.3.1 隨相信號的定義 211
9.3.2 隨相信號的判決條件 211
9.4 匹配濾波器 212
9.4.1 匹配濾波器的基本原理 213
9.4.2 匹配濾波器的實現方法 217
9.4.3 匹配濾波器的性能分析 218
9.5 理想接收機模型 218
9.6 最佳接收機的性能分析 220
9.6.1 確知信號最佳接收誤碼率分析 220
9.6.2 調制方式對誤碼率的影響 222
9.6.3 最佳接收機與實際接收機的比較 223
本章小結 223
習題9 224
第10章 擴頻通信 226
10.1 擴頻通信系統 227
10.1.1 擴頻通信系統的原理 228
10.1.2 擴頻通信系統的主要特點 228
10.1.3 擴頻通信系統的工作方式 229
10.1.4 擴頻通信系統的主要性能指標 231
10.2 偽隨機序列 232
10.2.1 偽隨機碼的種類 232
10.2.2 偽隨機序列的數學表述 233
10.2.3 偽隨機序列的產生 234
10.3 m序列和M序列 236
10.3.1 線性反饋移位寄存器 236
10.3.2 m序列產生器 237
10.3.3 m序列的性質 238
10.3.4 M序列 240
10.4 擴頻技術的發展趨勢 241
10.4.1 超寬帶技術 241
10.4.2 多載波調制技術 242
10.4.3 軟件無線電 242
本章小結 243
習題10 243
第11章 現代通信系統介紹 244
11.1 現代通信網 245
11.1.1 通信網概述 245
11.1.2 現代通信網的構成、功能及發展方向 247
11.2 現代數字移動通信系統 248
11.2.1 移動通信的概念 248
11.2.2 GSM數字蜂窩通信系統 249
11.2.3 CDMA擴頻通信系統 253
11.2.4 第三代移動通信系統（3G） 255
11.2.5 第四代移動通信系統（4G） 257
11.2.6 第五代移動通信系統（5G） 260
11.2.7 第六代移動通信系統（6G） 263
11.3 現代衛星通信系統 264
11.3.1 現代衛星通信系統概述 264
11.3.2 現代衛星通信系統的組成及工作原理 265
本章小結 268
習題11 268
參考文獻 269