通信原理教程

第1章　绪论　1

1．1　通信的基本概念　1

1．2　通信系统的组成　2

1．2．1　通信系统一般模型　2

1．2．2　模拟通信系统模型和数字通信系统模型　3

1．3　通信系统的分类与通信方式　5

1．3．1　通信系统分类　5

1．3．2　通信方式　7

1．4　信息及其度量　8

1．5　通信系统的主要性能指标　11

1．5．1　模拟通信系统的主要传输性能指标　11

1．5．2　数字通信系统的主要传输性能指标　12

本章小结　13

思考题与练习题　14

第2章　信道　15

2．1　信道的定义及其数学模型　15

2．1．1　信道的定义　15

2．1．2　信道的数学模型　16

2．2　恒参信道及其对信号传输的影响　18

2．2．1　恒参信道　18

2．2．2　恒参信道特性及其对信号传输的影响　22

2．3　随参信道及其对信号传输的影响　24

2．3．1　随参信道　24

2．3．2　随参信道特性及其对信号传输的影响　27

2．3．3　随参信道特性的改善　30

2．4　信道的加性噪声　32

2．5　信道容量　34

2．5．1　信道容量定义　34

2．5．2　离散信道信道容量　34

2．5．3　连续信道信道容量　36

本章小结　37

思考题与练习题　38

第3章　模拟调制系统　40

3．1　线性调制的基本原理　40

3．1．1　调幅　41

3．1．2　双边带调制　44

3．1．3　单边带调制　45

3．1．4　残留单边带调制　47

3．1．5　解调　47

3．2　线性调制系统的抗噪声性能分析　49

3．2．1　抗噪声性能的分析模型　49

3．2．2　相干解调的抗噪声性能　50

3．2．3　非相干解调的抗噪声性能　53

3．3　非线性调制的原理　56

3．3．1　角度调制的基本原理　56

3．3．2　窄带角度调制信号　57

3．3．3　调频信号的产生与解调　57

3．4　调频系统的抗噪声性能分析　59

3．4．1　相干解调的抗噪声性能　59

3．4．2　非相干解调的抗噪声性能　60

3．5　调频系统的加重技术　64

本章小结　65

思考题与练习题　65

第4章　数字基带传输系统　67

4．1　数字基带信号　67

4．1．1　数字基带信号的码型设计原则　67

4．1．2　数字基带信号的常用码型　68

4．1．3　数字基带信号的频谱特性　72

4．2　数字基带信号的传输与码间串扰　75

4．2．1　数字基带传输系统的组成　75

4．2．2　数字基带传输系统的数学分析　76

4．2．3　码间串扰的消除　77

4．3　无码间串扰的基带传输系统　77

4．3．1　无码间串扰的时域条件　77

4．3．2　无码间串扰的频域条件　78

4．3．3　理想基带传输系统　78

4．3．4　实用的无码间串扰基带传输特性　79

4．4　部分响应系统　81

4．4．1　部分响应系统的基本原理　81

4．4．2　一种实用的部分响应系统　83

4．4．3　一般形式的部分响应系统　83

4．5　眼图　85

4．5．1　眼图的概念　85

4．5．2　眼图形成原理及模型　85

本章小结　86

思考题与练习题　87

第5章　数字频带传输系统　89

5．1　二进制幅移键控　89

5．1．1　基本原理　90

5．1．2　功率谱密度及带宽　91

5．1．3　二进制幅移键控抗噪声性能　92

5．2　二进制频移键控　96

5．2．1　基本原理　96

5．2．2　功率谱密度及带宽　98

5．2．3　二进制频移键控抗噪声性能　100

5．3　二进制相移键控　103

5．3．1　基本原理　104

5．3．2　功率谱密度及带宽　107

5．3．3　二进制相移键控抗噪声性能　108

5．4　二进制数字调制系统的性能比较　110

5．5　多进制数字调制原理　112

5．5．1　多进制幅移键控　112

5．5．2　多进制频移键控　113

5．5．3　多进制相移键控　114

本章小结　116

思考题与练习题　116

第6章　模拟信号的数字传输　118

6．1　模拟信号的抽样　118

6．1．1　理想抽样　119

6．1．2　脉冲振幅调制　120

6．2　抽样信号的量化　123

6．2．1　均匀量化　123

6．2．2　非均匀量化　125

6．3　脉冲编码调制　128

6．3．1　脉冲编码调制基本原理　128

6．3．2　常用的编码方法　129

6．3．3　A律13折线编码　130

6．3．4　PCM系统的抗噪声分析　134

6．4　差分脉冲编码调制　135

6．4．1　预测编码简介　135

6．4．2　差分脉冲编码调制原理及性能　135

6．5　增量调制　136

6．5．1　增量调制原理　136

6．5．2　增量调制系统中的量化噪声　138

本章小结　139

思考题与练习题　139

第7章　同步原理　141

7．1　载波同步　141

7．1．1　直接法　142

7．1．2　插入导频法　148

7．1．3　载波同步系统的性能　151

7．2　位同步　153

7．2．1　外同步法　153

7．2．2　直接法　155

7．2．3　位同步系统的性能及其相位误差对性能的影响　160

7．3　群同步　162

7．3．1　连贯插入法　163

7．3．2　间隔式插入法　165

7．3．3　群同步系统的性能　167

7．3．4　群同步的保护　169

本章小结　169

思考题与练习题　170

第8章　差错控制编码　172

8．1　差错控制编码基本概念　172

8．1．1　差错控制方式　172

8．1．2　差错控制编码的分类　174

8．1．3　检错与纠错的基本原理　174

8．1．4　码长、码重、码距、编码效率　175

8．1．5　最小码距d0与码的纠、检错能力之间的关系　176

8．2　常用检错码　176

8．2．1　奇偶校验码　176

8．2．2　行列奇偶校验码　177

8．2．3　恒比码　178

8．2．4　正反码　179

8．3　线性分组码　179

8．3．1　线性分组码基本原理　179

8．3．2　汉明码　186

8．4　循环码　186

8．4．1　循环码的特点　186

8．4．2　码多项式及按模运算　187

8．4．3　循环码的生成多项式和生成矩阵　188

8．4．4　循环码的编码　189

8．4．5　循环码的解码　191

8．5　卷积码　192

8．5．1　卷积码的编码原理　192

8．5．2　卷积码的图形描述　193

8．5．3　卷积码的维特比译码　194

8．6　Turbo码　196

本章小结　197

思考题与练习题　198

主要参考文献　200

本书以各种现代通信系统的基本组成为模型，全面系统地论述了现代通信的基本原理和技术。全书共8章，内容包括：绪论、信道、模拟调制系统、数字基带传输系统、数字调制系统、模拟信号的数字传输、同步原理、差错控制编码等。
　　本书最大的特点是物理概念清楚，公式推导详略得当，内容叙述深入浅出，语言流畅，条理清楚，例题丰富，便于读者自学以及组织实施教学活动。另外，本书的另一个特色是各章均有完整的知识小结和思考题与习题，便于读者更好地熟悉、提炼所学内容，以及对所学内容的掌握情况进行自我检查，有助于更好地掌握所学知识。
　　本书可作为应用型本科通信工程、信息工程、电子工程及相近专业的教材，适当删节也可作为相关专业的专科学生教材，还可供相关工程技术人员参考。