通信原理与应用

第1章 绪论

1.1 通信的基本概念

1.2 通信系统的组成

1.2.1 通信系统的一般模型

1.2.2 模拟通信系统

1.2.3 数字通信系统

1.3 通信系统的分类与通信方式

1.3.1 通信系统的分类

1.3.2 通信方式

1.4 信息的度量

1.4.1 信息量的定义

1.4.2 信息量的计算

1.4.3 平均信息量

1.5 通信系统的主要性能指标

1.5.1 有效性

1.5.2 可靠性

习题1

第2章 信号分析及信道

2.1 信号分析

2.1.1 确知信号的分析

2.1.2 信号的能量与功率

2.1.3 能量谱密度与功率谱密度

2.1.4 卷积定义与性质

2.1.5 波形的互相关与自相关

2.2 随机信号分析

2.3 平稳随机过程

2.3.1 狭义平稳随机过程

2.3.2 广义平稳随机过程

2.3.3 各态历经性

2.3.4 自相关函数和功率谱密度

2.4 高斯随机过程

2.4.1 高斯过程的定义

2.4.2 高斯过程的性质

2.4.3 高斯随机变量

2.5 窄带随机过程

2.5.1 同相和正交分量的统计特性

2.5.2 包络和相位的统计特性

2.6 随机过程通过系统的分析

2.7 信道及其容量

2.7.1 信道的定义和分类

2.7.2 高斯白噪声

2.7.3 正弦波加窄带高斯噪声

2.7.4 信道容量

习题2

第3章 模拟调制系统

3.1 幅度调制系统的调制与解调

3.1.1 标准双边带调幅

3.1.2 抑制载波双边带调幅

3.1.3 单边带调幅

3.1.4 残留边带调幅

3.2 角度调制系统的调制与解调

3.2.1 角度调制的基本概念

3.2.2 窄带调频

3.2.3 宽带调频

3.2.4 调频信号的产生与解调

3.3 模拟调制系统的抗噪声性能

3.3.1 线性调制系统的抗噪声性能

3.3.2 非线性调制系统的抗噪声性能

3.3.3 各种模拟调制系统的比较

习题3

第4章 信源编码

4.1 概述

4.2 脉冲编码调制

4.2.1 抽样

4.2.2 量化

4.2.3 编码

4.3 增量调制

4.3.1 ΔM的基本原理

4.3.2 ΔM系统中的量化噪声

4.4 差分脉码调制

4.4.1 DPCM的原理

4.4.2 自适应差分脉码调制

4.4.3 32kbit/s ADPCM系统

4.5 其他编码技术

4.5.1 子带编码

4.5.2 参量编码

4.5.3 混合编码

4.6 各种编码技术在通信系统中的应用

4.6.1 GSM及IP电话系统语音编码

4.6.2 视频编码

习题4

第5章 数字基带传输

5.1 数字基带传输系统的组成

5.2 传输线路码型

5.2.1 二元码

5.2.2 二元分组码

5.2.3 三元码

5.2.4 各种传输码型在通信系统中的应用

5.3 数字基带信号的功率谱密度

5.4 波形传输的无失真条件

5.5 部分响应基带传输系统

5.6 扰码与解扰码

5.6.1 m序列的产生及性质

5.6.2 扰码与解扰码的原理

5.7 眼图

5.8 时域均衡

5.8.1 时域均衡原理

5.8.2 时域均衡的实现

习题5

第6章 数字调制技术

6.1 概述

6.2 二进制数字调制原理

6.2.1 二进制幅移键控

6.2.2 二进制频移键控

6.2.3 二进制相移键控

6.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能

6.3.1 2ASK的抗噪声性能

6.3.2 2FSK的抗噪声性能

6.3.3 2PSK和2DPSK的抗噪声性能

6.3.4 二进制数字调制系统的性能比较

6.4 多进制数字调制系统

6.4.1 多进制幅移键控

6.4.2 多进制频移键控

6.4.3 多进制相移键控

6.5 正交振幅调制

6.5.1 QAM信号的调制

6.5.2 QAM信号的解调

6.6 交错正交相移键控

6.6.1 OQPSK信号的调制

6.6.2 OQPSK信号的解调

6.7 最小频移键控

6.7.1 MSK的基本原理

6.7.2 MSK信号的调制

6.7.3 MSK信号的解调

6.8 高斯滤波最小频移键控

6.9 扩频调制技术

6.9.1 PN码序列

6.9.2 直接序列扩频

6.9.3 跳频扩频技术

6.10 各种调制技术在通信系统中的应用

习题6

第7章 复用技术

7.1 频分复用

7.2 时分复用

7.2.1 时分复用的概念

7.2.2 码元速率与带宽

7.2.3 PCM30/32路系统帧结构

7.2.4 准同步数字体系

7.2.5 同步数字体系

7.3 波分复用

7.4 码分复用

7.5 多址技术

7.5.1 频分多址

7.5.2 时分多址

7.5.3 码分多址

7.5.4 空分多址

7.6 各种复用技术在通信系统中的应用

7.6.1 频分复用的应用

7.6.2 时分复用的应用

7.6.3 波分复用的应用

7.6.4 多址技术的应用

习题7

第8章 同步技术

8.1 概述

8.2 载波同步

8.2.1 锁相环的工作原理

8.2.2 插入导频法

8.2.3 直接提取载波法

8.2.4 载波同步系统的性能指标

8.3 位同步

8.3.1 插入导频法

8.3.2 直接法

8.3.3 位同步系统的性能指标

8.4 群同步

8.4.1 起止同步法

8.4.2 集中插入法

8.4.3 分散插入法

8.4.4 群同步系统的性能指标

8.5 同步技术在数字通信网中的应用

8.5.1 主从同步方式

8.5.2 相互同步方式

8.5.3 独立时钟的同步方式

习题8

第9章 差错控制编码

9.1 差错控制编码的基本概念

9.1.1 差错控制方式

9.1.2 差错控制编码的分类

9.1.3 差错控制编码的基本原理

9.2 几种常用的简单检错码

9.2.1 奇偶校验码

9.2.2 行列校验码

9.2.3 恒比码

9.2.4 正反码

9.3 线性分组码

9.3.1 线性分组码的定义

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

9.4 循环码

9.4.1 循环码的基本原理

9.4.2 CRC码

9.4.3 BCH码

9.4.4 RS码

9.4.5 各种循环码在通信系统中的应用

9.5 卷积码

9.5.1 卷积码的基本概念

9.5.2 卷积码的描述

9.5.3 卷积码的译码

9.5.4 卷积码的应用

9.6 网格编码调制

9.6.1 TCM的基本概念

9.6.2 TCM编码

9.6.3 TCM译码

9.6.4 TCM的应用

9.7 低密度校验码

9.7.1 LDPC码的基本概念

9.7.2 LDPC码的编码

9.7.3 LDPC码的译码

9.7.4 LDPC码在通信系统中的应用

习题9

附录1 傅里叶变换

附录2 误差函数表

附录3 贝塞尔函数表Jn（x）

部分习题解答

参考文献

《通信原理与应用》力求体现科学性、系统性、完整性和先进性，在内容的选取上注重理论与实践的结合。主要内容包含信源编码理论、数字基带传输技术、数字调制技术、信道复接技术、同步技术、差错控制编码等，重点介绍了传统的基础理论在高速光纤通信、以太网无源光网络、数字电视地面广播、数字图像通信及卫星通信等场合中的应用。《通信原理与应用》除了必要的数学推导外，突出基本概念、基本原理，简化了烦琐的理论推导，强调知识的理解和应用.通俗易懂、图文并茂、循序渐进。书中提供习题解答，便于读者自学。《通信原理与应用》可作为高等院校通信工程、电子信息工程等相关专业教材，也可供研究生和从事通信工程的技术人员阅读参考。《通信原理与应用》以传输技术为主线，将传统的基础理论分析与当前的实际应用相结合，主要介绍信源编码理论、数字基带传输技术、数字调制技术、信道复接技术、同步技术、差错控制编码等。《通信原理与应用》力求体现科学性、系统性、完整性和先进性，在内容的选取上注重理论与实践的结合，注重各种通信技术在实际工作中的应用。书中除了包含必要的数学推导外，突出了基本概念、基本原理的阐述，简化了部分烦琐的理论推导，突出对知识的理解和应用，力求做到通俗易懂、图文并茂、循序渐进，便于读者自学。《通信原理与应用》可作为高等院校通信工程、电子信息工程等专业的学科基础课教材，也可供研究生和从事通信工程的技术人员阅读和参考。