现代通信系统

第1章 绪论

1．1 通信系统的构成单元

1．2 通信信道

1．2．1 同轴电缆

1．2．2 光纤

1．2．3 线信道

1．3 模拟通信系统和数字通信系统

1．3．1 数字通信系统

1．3．2 为什么采用数字传输

1．4 通信发展史

1．4．1 线通信

1．5 重要主题及其驱动

结束语

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第2章 信号与线性系统的复习

2．1 信号的基本概念

2．1．1 一些有用的基本信号

2．1．2 能量信号和功率信号

2．1．3 对数功率的计算

2．1．4 信号的一些基本运算

2．2 系统的基本概念

2．2．1 系统分类

2．2．2 LTI系统的特性

2．3 频域表示

2．4 傅里叶级数

2．4．1 三角傅里叶级数

2．4．2 Parseval定理

2．4．3 傅里叶级数的收敛

2．5 傅里叶变换

2．5．1 常见信号的傅里叶变换

2．5．2 傅里叶变换的性质

2．5．3 周期信号的傅里叶变换

2．6 时间带宽积

2．7 LTI系统的信号传输

2．7．1 传输失真

2．8 LTI系统用做频率选择性

滤波器

2．8．1 理想滤波器

2．8．2 理想滤波器的近似实现

2．8．3 用MATLAB设计的模拟

滤波器

2．9 功率谱密度

2．9．1 时间平均自相关函数

2．9．2 输入功率谱密度与输出功率谱密度之间的关系

2．10传输介质的频率响应特性

2．10．1 双绞线对

2．10．2 同轴电缆

2．11离散时间信号的傅里叶变换

结束语

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MATLAB习题

第3章 采用MATLAB/Simulink的通信

系统仿真

3．1 启动Simulink

3．1．1 求解器

3．2 Simulink的建模

3．2．1 子系统

3．3 信源与噪声源的仿真

3．3．1 确知信号

3．3．2 随机信号

3．3．3 AWGN信道的建模

3．4 通信系统的建模

3．4．1 时域建模

3．4．2 变换域表示

3．5 信号的频域显示

3．6 结合MATLAB使用Simulink

建模

3．6．1 MATLAB的仿真运行

结束语

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第4章 幅度调制

4．1 低通和带通信号

4．2 抑制载波的双边带AM

4．2．1 DSB?SC AM信号的频谱

4．2．2 DSB?SC AM信号的解调

4．3 常规幅度调制

4．3．1 常规AM信号的频谱

4．3．2 常规AM信号的解调

4．4 带通信号与系统的其他表示形式

4．4．1 复包络表示与解析表示的频谱

4．4．2 带通系统的复包络表示

4．5 单边带AM

4．5．1 SSB?AM信号的解调

4．6 残留边带AM

4．7 正交多路复用

4．8 复用

4．8．1 频分复用

4．9 变频与频率选择

4．9．1 下变频混频器

4．9．2 镜像抑制混频器

4．10 通信接收机

4．10．1 超外差式接收机

4．10．2 直接变频接收机

4．10．3 低中频接收机

结束语

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附录4A 希尔伯特变换

第5章 角度调制

5．1 FM信号和PM信号

5．1．1 调制信号为正弦信号时的FM信号和PM信号

5．1．2 调角信号的功率

5．2 调角信号的频谱

5．2．1 调制信号为正弦信号时FM信号的带宽

5．2．2 调制信号为任意消息信号时FM信号的带宽

5．3 窄带FM

5．4 调角信号的解调

5．4．1 带通限幅器

5．4．2 鉴频器

5．4．3 鉴相器： 正交检波器

5．5 锁相环

5．5．1 模拟PLL（APLL）

5．5．2 APLL线性模型

5．5．3 一阶PLL

5．5．4 二阶PLL

5．5．5 非锁定状态APLL的捕获过程

5．6 PLL用做FM解调器

5．7 FM广播

5．7．1 调频立体声

5．8 模拟电视

5．8．1 黑白图像

5．8．2 黑白电视

5．8．3 彩色电视

5．8．4 多声道电视音响

结束语

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第6章 概率与随机过程

6．1 概率的概念

6．1．1 相对频率

6．1．2 概率公理

6．1．3 联合限

6．1．4 条件概率

6．2 随机变量

6．2．1 离散随机变量

6．2．2 一些常见的离散随机变量

6．3 连续随机变量

6．3．1 一些常见的连续随机变量

6．3．2 离散随机变量与混合随机变量的概率密度函数

6．4 随机变量的函数

6．4．1 第一种情形： g(x)单调递增或单调递减

6．4．2 第二种情形： 任意g(x)

6．5 随机变量的统计特性

6．5．1 矩函数与特征函数

6．6 随机变量对

6．6．1 边缘分析

6．6．2 两个随机变量的函数： 期望值

6．7 条件分布

6．7．1 条件期望值

6．7．2 独立随机变量

6．8 联合高斯随机变量

6．8．1 两个随机变量的两个函数

6．8．2 中心极限定理

6．9 随机过程： 初步

6．9．1 随机过程的特性

6．9．2 平稳随机过程

6．9．3 广义平稳随机过程

6．9．4 各态历经的随机过程

6．9．5 自相关函数的性质

6．9．6 不相关、 正交和独立的随机过程

6．10 随机过程的功率谱

6．10．1 维纳辛钦定理

6．10．2 随机信号在线性时不变系统中的传输

6．11 一些重要的随机过程

6．11．1 高斯随机过程

6．11．2 高斯白噪声

6．11．3 滤波后的高斯白噪声

6．12 窄带噪声

6．12．1 窄带高斯白噪声

6．12．2 窄带噪声的正弦波包络

6．13 通信系统中的噪声源

6．13．1 热噪声

6．13．2 有效功率

6．13．3 散粒噪声

6．14 系统噪声的特性表示

6．14．1 噪声因子和噪声系数

6．14．2 子系统的有效输入噪声温度

6．14．3 级联子系统的噪声系数

6．14．4 有损二端口网络的噪声因子

6．15 随机过程的MATLAB仿真

6．15．1 产生任意概率密度函数的随机变量

6．15．2 自相关函数和频谱密度

6．15．3 高斯白噪声的样值

结束语

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第7章 模拟通信系统的噪声分析

7．1 基带系统的噪声性能

7．2 噪声对AM系统性能的影响

7．2．1 DSB?SC的噪声性能

7．2．2 SSB?AM的噪声性能

7．2．3 常规AM的性能

7．3 调角系统的噪声性能

7．3．1 高CNR系统的运行

7．3．2 FM系统的运行： 低CNR情形

7．4 预加重与去加重

7．5 模拟调制系统的比较

7．6 链路设计

7．6．1 模拟增音机

7．6．2 增音机级联时模拟通信系统的性能

结束语

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第8章 模拟信号转换为数字形式

8．1 低通信号的采样

8．1．1 奈奎斯特香农（Nyquist?Shannon）采样定理

8．1．2 采样序列的DFT

8．1．3 模拟信号的恢复

8．1．4 实用的采样技术

8．2 频谱混叠

8．3 模拟信号的数字化

8．3．1 量化

8．3．2 量化样值的编码

8．3．3 量化过程引入的误差

8．3．4 量化噪声

8．4 脉冲编码调制

8．4．1 非均匀量化

8．5 差分脉冲编码调制

8．6 模/数转换的过采样

8．7 增量调制

8．7．1 斜率过载与颗粒噪声

8．7．2 自适应增量调制

8．7．3 连续可变斜率增量调制

8．7．4 量化噪声

8．8 sigma?delta调制

8．8．1 一阶sigma?delta调制

8．8．2 噪声性能

8．9 带通信号的采样定理

8．9．1 数字接收机的带通采样

结束语

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第9章 数字基带调制

9．1 脉冲幅度调制

9．2 二进制线路编码技术

9．3 数字基带信号的频谱

9．3．1 随机脉冲序列的功率谱密度

9．3．2 二进制线路码的频谱

9．4 数字基带信号的带宽

9．5 频谱图与带外功率图

9．6 分组线路码

9．6．1 二进制分组码

9．6．2 多电平分组码

9．7 扰码

9．7．1 帧同步扰码器

9．7．2 SONET扰码器

9．7．3 自同步扰码器

9．7．4 ATM扰码

9．8 改善频谱效率的脉冲整形

9．8．1 sinc 脉冲

9．8．2 升余弦脉冲

9．9 允许的比特率估值

结束语

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第10章 基带信号的噪声检测

10．1 AWGN环境下的二进制信号检测

10．1．1 比特差错概率

10．2 匹配滤波器

10．2．1 相关检测器

10．2．2 二进制信号传输系统的性能

10．3 矢量空间的概念

10．3．1 有限维矢量空间

10．3．2 矢量空间的内积

10．3．3 Gram?Schmidt正交化过程

10．4 信号与WGN的矢量空间表示

10．4．1 波形的矢量空间表示

10．4．2 信号星座实例

10．4．3 WGN的矢量空间表示

10．5 AWGN环境下M进制信号的检测

10．5．1 最大后验概率检测器

10．5．2 最大似然检测器

10．5．3 最大后验概率和最大似然检测器的实现

10．5．4 判决区

10．6 最大似然检测器的差错性能

10．6．1 两星座信号的差错检测概率

10．6．2 M进制信号的差错概率

10．6．3 比特差错率与符号差错率之间的关系

10．7 M进制PAM信号的差错性能

结束语

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第11章 采用载波调制的数字信息传输

11．1 基本概念

11．1．1 已调数字载波信号的表示

11．2 二进制幅移键控

11．2．1 BASK信号的相干解调

11．3 二进制相移键控

11．3．1 BPSK信号的相干解调

11．4 二进制频移键控

11．4．1 BFSK信号的正交性

11．4．2 BFSK信号的相干解调

11．5 二进制差分相移键控

11．6 二进制数字载波信号的非相干解调

11．6．1 非相干二进制ASK

11．6．2 非相干二进制FSK

11．7 正交调制方案

11．7．1 正交调制信号的解调

11．7．2 QPSK

11．7．3 偏移QPSK

11．7．4 M进制相移键控

11．8 最小频移键控

11．9 正交幅度调制

11．10正交调制信号的频谱

11．10．1 带宽的其他定义

11．11载波调制方案的比较

结束语

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第12章 数字信号在时间色散信道上的传输

12．1 PAM信号在带限信道上的传输

12．1．1 眼图

12．2 Nyquist零码间干扰准则

12．2．1 RC脉冲信号

12．3 带限AWGN信道的发送滤波器与接收滤波器

12．3．1 差错概率性能

12．4 部分响应（双二进制）信号

12．4．1 双二进制信号的检测

12．4．2 差错概率性能

12．5 线性均衡器

12．5．1 迫零均衡器

12．5．2 最小均方差均衡器

12．6 自适应均衡

12．6．1 最小均方差算法

12．7 判决反馈均衡器

12．7．1 系数优化

12．7．2 信道估计

12．8 线性判决反馈均衡器的性能

结束语

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第13章 数字复用与同步

13．1 数字复用

13．1．1 准同步数字体系

13．1．2 PDH信号的同步

13．1．3 M12复用器： DS2帧

13．1．4 DS2 的开销比特

13．2 SONET

13．2．1 SONET信号的复用

13．2．2 SONET信号的同步

13．3 载波同步

13．3．1 升幂次环路

13．3．2 科斯塔斯环

13．3．3 噪声对载波相位估计的影响

13．3．4 噪声对载波同步装置性能的影响

13．4 符号同步

13．4．1 NRZ数据的时钟恢复

13．4．2 恢复时钟的PLL

13．5 帧同步

13．5．1 帧同步装置的性能

13．5．2 帧同步字的选择

结束语

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第14章 信息论与压缩技术

14．1 信息论的基本概念

14．1．1 联合熵与条件熵

14．1．2 微分熵

14．1．3 互信息

14．2 信源编码

14．2．1 离散记忆信源

14．2．2 香农信源编码定理

14．3 信道编码

14．3．1 通信信道建模

14．3．2 通信信道的容量

14．3．3 香农信道容量定理

14．3．4 另一个信道编码定理

14．4 AWGN信道的容量

14．4．1 AWGN信道的Shannon容量定理

14．4．2 带限AWGN信道的容量

14．4．3 带限AWGN信道上容量定理的含义

14．4．4 功率带宽折中

14．5 损压缩技术

14．5．1 损压缩技术

14．5．2 Huffman编码

14．5．3 游程长度编码

14．5．4 Lemoel?Ziv编码

14．6 图像压缩： JPEG

14．6．1 离散余弦变换

14．6．2 JPEG压缩标准

14．6．3 色度分量的二次采样

14．7 数字视频压缩： MPEG

14．7．1 MPEG

结束语

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附录14A AWGN信道的容量： 另一种证明方法

第15章 信道编码技术

15．1 分组码

15．1．1 线性分组码

15．1．2 线性分组系统码

15．1．3 差错矢量和伴随式矢量

15．2 分组码的硬判决译码

15．2．1 分组码的伴随式译码

15．2．2 检错和纠错能力

15．3 循环码

15．3．1 系统循环码的编码

15．3．2 循环码的译码

15．3．3 分组码的重要系列

15．3．4 循环码冗余校验码

15．4 分组码硬判决译码的纠错性能

15．5 分组码的软判决译码

15．5．1 软判决译码的差错性能

15．5．2 编码增益

15．6 卷积码

15．6．1 卷积码的表示

15．6．2 卷积码的译码

15．6．3 维特比算法

15．7 卷积码的差错性能

15．7．1 卷积码的传输函数

15．7．2 卷积码的差错概率

15．7．3 编码增益

15．8 Turbo码

15．8．1 Turbo译码

15．8．2 Turbo码的性能

15．9 网格编码调制

15．9．1 TCM码的译码

结束语

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附录A 数学公式

附录B 缩略语

附录C 符号表

《国外电子与通信教材系列：现代通信系统》共15章，全面介绍了模拟通信系统和数字通信系统的基本理论，这些理论是构成目前光纤、线和卫星通信网基础设施的基础。《国外电子与通信教材系列：现代通信系统》在介绍信号与线性系统、MATLAB/Simulink通信仿真、概率与随机过程的基础上，细致剖析了模拟调制、噪声特性、基带调制与检测、频带调制、时间色散信道上的信号传输、复用与同步、数据压缩、信道编码等基本原理。列举了数字有线电视、线通信、蜂窝通信和网络通信等众多应用实例，通过这些实例详细分析了基带技术和抗噪技术、调制／解调、复用与同步技术、信源编码、信道编码技术等。