通信原理基础教程

前言

第1章通信系统概述

1.1通信系统模型

1.1.1一般模型

1.1.2模拟与数字通信系统模型

1.2通信系统分类

1.3信息及其度量

1.4通信系统性能指标

1.4.1模拟通信系统的性能指标

1.4.2数字通信系统的性能指标

1.5通信发展介绍

1.5.1通信发展简史

1.5.2通信技术的现状和发展趋势

1.6典型例题解析

1.7数字信号的中继通信原理仂真

1.7.1数字信号的中继通信

1.7.2仿真模型

1.7.3仿真演示

1.8习题

第2章信号与噪声

2.1确知信号分析

2.1.1周期信号的傅里叶级数

2.1.2周期矩形脉冲信号的频谱分析

2.1.3非周期信号的频普函数傅里叶变换

2.1.4卷积特性的应用

2.1.5功率谱密度和能量谱密度

2.1.6信号带宽

2.1.7波形的相关

2.1.8相关函数与谱密乏G(f)和P(f)的关系

2.2概率论初步

2.2.1随机事件与概率

2.2.2随机变量与概率分布

2.2.3随机变量的数字特征

2.3随机过程

2.3.1随机过程的定义

2.3.2随机过程的统计特性

2.3.3随机过程的数字特征

2.3.4平稳随机过程及其各态历经性

2.3.5不稳随机过程的频谱特性

2.3.6周期平稳随机过程

2.4高斯随机过程

2.5随机过程通过线性系统

2.6几种典型噪声模型

2.6.1白噪声

2.6.2理想低通白噪声

2.6.3理想带通白噪声

2.6.4窄带高斯噪声

2.6.5正弦波加窄带高斯噪声

2.7匹配滤波器

2.8典型例题解析

2.9信号分析仿真实例

2.9.1矩形信号的幅度谱仿真

2.9.2周期信号分析的仿真

2.10习题

第3章信道

3.1信道的定义、分类和模型

3.1.1信道的定义

3.1.2信道的分类

3.1.3信道的模型

3.2恒参信道及其传输特性

3.2.1有线信道

3.2.2无线视距中继

3.2.3卫星中继信道

3.2.4恒参信道传输特性

3.3随参信道及其传输特性

3.3.1短波电离层反射信道

3.3.2对流层散射信道

3.3.3陆地移动信道

3.4随参信道特性及其对信号传输的影响

3.5随参信道特性的改善-分集接收

3.6信道容量的概念

3.6.1离散信道的信道容量

3.6.2连续信道的信道容量

3.7典型例题解析

3.8信道仿真

3.8.1恒参信道幅频、相频失真仿真

3.8.2多径传播仿真

3.9习题

第4章模拟调制

4.1幅度调制

4.1.1完全调幅

4.1.2抑制载波双边带调制

4.1.3单边带调制

4.1.4残留边带调制

4.2角度调制

4.2.1角调制的基本概念

4.2.2窄带调频与宽带调频

4.2.3调频信号的产生

4.2.4调频信号的解调及抗噪声性能

4.3频分复用

4.4典型例题解析

4.5模拟调制仿真

4.5.1完全调幅/双边带调制调制解调原理仿真模型

4.5.2仿真演示

4.6习题

第5章数字信号的基带传输

5.1数字基带信号的码型和波形

5.1.1数字基带信号的码型

5.1.2数字基带信号的波形

5.2数字基带信号的功率谱分析

5.2.1二元数字基带信号的功率谱分析

5.2.2其他码型的数字基带信号功率谱分析

5.3数字基带信号的传输及码间干扰

5.3.1数字基带信号的传输

5.3.2码间干扰

5.4基带系统的无码间干扰传输特性

5.4.1无码间干扰的条件与奈奎斯特准则

5.4.2无码间干扰传输特性实例介绍

5.5无码间干扰时噪声对传输性能的影响

5.5.1接收机的作用与组成

5.5.2接收机的误码率计算

5.6多进制数字基带信号的传输

5.6.1多进制数字基带传输系统

5.6.2多进制数字基带信号的功率谱和带宽

5.6.3多进制数字基带传输系统的误码率

5.7眼图

5.8均衡

5.8.1时域均衡原理

5.8.2均衡器抽头系数的确定

5.9典型例题解析

5.10数字基带传输仿真

5.10.1AMI码和HDB3码的功率谱仿真

5.10.2眼图仿真

5.11习题

第6章数字调制技术

6.1二进制振幅调制

6.1.12ASK信号的产生

6.1.22ASK信号的功率谱和带宽

6.1.32ASK信号的解调及抗噪声性能

6.2二进制频率调制

6.2.12FSK的产生

6.2.22FSK信号的解调及抗噪声性能

6.3二进制数字相位调制

6.3.1二进制绝对调相

6.3.2二进制相对相位调制

6.4二进制数字调制技术的性能比较

6.5多进制数字调制技术

6.5.1多进制数字振幅调制

6.5.2多进制数字频率调制

6.5.3多进制数字相位调制

6.5.4多进制正交幅度调制

6.6典型例题解析

6.7数字调制技术仿真

6.7.1二进制数字调制波形及频谱仿真

6.7.2四进制数字相位调制4PSK的调制与解调仿真

6.8习题

第7章模拟信号的数字传输

7.1脉冲编码调制

7.1.1取样

7.1.2取样信号的量化

7.1.3编码

7.1.4PCM系统的误码噪声

7.2增量调制

7.2.1简单增量调制

7.2.2简单增量调制系统中的量化噪声

7.2.3自适应增量调制

7.2.4PCM与AM系统性能比较

7.3时分复用

7.3.1时分复用原理

7.3.2时分复用和频分复用的比较

7.3.3PCM30/32路系统帧结构

7.4典型例题解析

7.5脉冲编码调制系统的仿真

7.5.1取样定理仿真

7.5.2脉冲编码调制系统仿真

7.6习题

第8章同步原理

8.1载波同步

8.1.1直接法

8.1.2插入导频法

8.1.3载波同步系统的性能指标

8.2位同步

8.2.1插入导频法

8.2.2直接法

8.2.3位同步系统的主要性能指标

8.2.4位定时误差对系统误码性能的影响

8.3群同步

8.3.1起止式同步法

8.3.2连贯式插入法

8.3.3间歇式插入法

8.3.4群同步系统的性能指标

8.3.5群同步的保护

8.4典型例题解析

8.5同步原理仿真

8.5.1Costas环提取同步载波仿真

8.5.2巴克码识别器仿真

8.6习题

第9章信道编码

9.1信道编码的检错、纠错原理及有关概念

9.1.1信道编码的检错、纠错原理

9.1.2信道编码使系统误码率降低

9.1.3码长、码重、码距和编码效率

9.1.4最小码距do与码的纠、检错能力之间的关系

9.1.5信道编码的分类

9.1.6差错控制方式

9.2常用检错码

9.2.1奇偶监督码

9.2.2行列奇偶监督码

9.2.3恒比码

9.3线性分组码

9.3.1线性分组码的特点

9.3.2线性分组码的编码

9.3.3线性分组码的译码

9.3.4汉明码

9.3.5循环码

9.4其他纠错码介绍

9.4.1卷积码

9.4.2交织码

9.4.3级联码

9.5m序列

9.5.1m序列的产生

9.5.2m序列的性质

9.6典型例题解析

9.7信道编译码仿真

9.7.1奇偶校验码编译码仿真

9.7.2(7，4)汉明码编码与译码的仿真

9.8习题

附录

附录A误差函数及互补误差函数

附录B常用的三角公式

附录C常用的积分公式及级数

附录D2FSK相干解调中上、下支路取样值的均值和方差推导

附录E各章习题参考答案

附录F通信原理实验箱简介

参考文献

　　本书是“普通高等教育电子信息类规划教材”之一，全书以各种现代通信系统模型为主线，以数字通信原理与技术为重点，系统地阐述了通信系统的基本组成、基本原理和基本的实现方法。具体内容包括数字基带传输系统、数字调制解调技术、模拟信号的数字传输系统等。该书可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。　　本书以各种现代通信系统模型为主线，以数字通信原理与技术为重点，系统地阐述了通信系统的基本组成、基本原理和基本的实现方法。　　全书共9章，内容包括基础知识(确知信号和随机信号的分析)、信道、模拟调制解调技术、数字基带传输系统、数字调制解调技术、模拟信号的数字传输系统、同步系统和信道编译码技术等。　　本书既可以作为通信工程、电子工程、信息工程、计算机通信工程等相关专业本科生和大专生的教材，也可作为相关科技人员的参考用书。