数字数据通信

第1章绪论1

1.1通信技术简介2

1.1.1信息、信号、通信2

1.1.2通信系统模型3

1.2信号4

1.2.1信号的分类4

1.2.2信号的时域描述和频域描述5

1.3模拟通信系统6

1.4数字通信系统7

1.5通信的发展历程8

1.5.1通信技术的发展历程8

1.5.2通信网络的发展历程9

1.6通信的发展趋势10

1.6.1通信技术的发展趋势10

1.6.2通信行业中的标准与法规13

小结13

习题14

第2章信道与噪声16

2.1有线通信信道17

2.1.1双绞线17

2.1.2同轴电缆19

2.1.3光缆21

2.2无线通信信道24

2.2.1无线信道的基本概念24

2.2.2电磁波在无线信道中的传播25

2.2.3无线信道的特点26

2.2.4无线传输介质26

2.3信道的噪声28

2.4信道容量28

2.4.1信道容量的定义28

2.4.2连续信道的容量29

2.4.3离散信道的信道容量29

小结30

习题30

第3章模拟信号数字化32

3.1抽样33

3.1.1抽样原理33

3.1.2抽样定理34

3.1.3抽样恢复35

3.1.4带通信号的抽样36

3.2量化36

3.2.1量化的概念36

3.2.2均匀量化37

3.2.3非均匀量化38

3.3PCM编码、译码41

3.3.1非线性编码与译码41

3.3.2A律13折线编码过程42

3.4PCM解码46

3.4.1再生46

3.4.2解码原理47

3.5增量调制48

3.5.1简单增量调制48

3.5.2改进型增量调制系统49

3.5.3PCM和DM系统性能比较52

3.5.4自适应差分脉冲编码调制53

3.6子带编码SBC55

3.6.1子带编码的概念和工作原理55

3.6.2子带的划分56

3.6.3子带编码的应用56

3.7参量编码57

3.7.1语声形成机理57

3.7.2线性预测编码的基本概念59

3.7.3线性预测合成分析编码60

小结61

习题61

第4章数据信号的基带传输64

4.1数据概论65

4.2数据通信系统65

4.3数据通信系统的主要性能指标66

4.3.1工作速率67

4.3.2可靠性质量指标68

4.3.3有效性质量指标68

4.4数据传输方式69

4.4.1并行传输和串行传输69

4.4.2同步传输与异步传输69

4.4.3单工、半双工和全双工数据传输70

4.5数据序列的电信号表示71

4.6数据序列的频谱特性72

4.6.1二进制数据信号的一般表示式72

4.6.2二进制数据信号的功率谱密度73

4.7数据信号的基带传输74

4.7.1基带传输系统构成模型75

4.7.2奈奎斯特第一准则75

4.7.3具有幅度滚降特性的低通网络波形形成78

4.7.4部分响应形成系统81

4.7.5数据序列的扰乱与解扰84

4.7.6数据传输系统中的时域均衡86

4.7.7数据传输系统中的时钟同步89

4.7.8数据传输系统性能分析眼图90

4.7.9基带数据传输系统及应用90

小结91

习题93

第5章数据信号的频带传输96

5.1频带传输系统97

5.2数字调幅98

5.2.1ASK信号调制解调原理98

5.2.22ASK调制波功率谱100

5.2.3单边带和残余边带调制的概念101

5.2.4正交幅度调制101

5.3数字调相105

5.3.1PSK信号及功率谱密度106

5.3.2二相调相信号的产生和解调107

5.3.3多相调制110

5.4频移键控(FSK)114

5.4.12FSK信号及功率谱密度114

5.4.22FSK信号的产生和解调116

5.5最小移频键控(MSK)117

5.6各种调制方式的信道频带利用率比较117

5.6.1二进制方式117

5.6.2多相调制方式118

5.7数字调幅调相118

5.8格型编码调制(TCM)的概念119

5.9数据信号数字传输120

5.9.1数据信号数字传输概念120

5.9.2数据信号数字传输的特点121

5.9.3数字数据传输的实现方式121

5.9.4数字数据的时分复用TDM122

5.9.5数字数据传输系统的构成123

5.9.6本地传输系统123

5.9.7交叉连接和复用124

小结125

习题126

第6章复用技术128

6.1概述129

6.2频分多路复用129

6.2.1基本概念129

6.2.2基本原理130

6.2.3基本特点131

6.3时分多路复用131

6.3.1复用原理132

6.3.2PCM30/32路系统134

6.4复接技术136

6.4.1复接基本原理136

6.4.2同步复接与异步复接基本原理138

6.5码分多路复用141

6.5.1扩频通信142

6.5.2复用原理143

小结143

习题144

第7章差错控制147

7.1差错控制的基本概念及原理148

7.1.1差错控制的基本概念148

7.1.2随机差错与突发差错148

7.1.3差错控制方式149

7.2检错和纠错的基本概念152

7.2.1检错和纠错的基本原理152

7.2.2码距与检错和纠错的关系153

7.2.3编码效率154

7.2.4纠错编码的分类154

7.3简单的差错控制编码155

7.3.1奇偶监督码155

7.3.2水平奇偶监督码156

7.3.3水平垂直奇偶监督码157

7.4汉明码157

7.4.1汉明码的诞生157

7.4.2汉明码的原理158

7.4.3汉明码编码方法158

7.4.4汉明码编码效率160

7.5线性分组码161

7.5.1监督矩阵161

7.5.2生成矩阵162

7.5.3校正子和检错163

7.5.4线性分组码主要性质164

7.6循环码165

7.6.1循环码的循环特性165

7.6.2循环码的多项式表示166

7.6.3循环码的生成多项式g(x)及生成矩阵167

7.6.4循环码的编码方法167

7.6.5循环码的解码方法168

小结169

习题170

第8章同步技术172

8.1概述173

8.2位同步173

8.2.1插入导频法174

8.2.2自同步法176

8.3帧同步178

8.3.1集中插入同步178

8.3.2分散插入同步180

8.4网同步181

8.4.1全网同步181

8.4.2准同步系统182

小结182

习题183

第9章现代通信技术185

9.1光纤通信186

9.1.1光纤通信的概念及特点186

9.1.2光纤与光纤的导光原理187

9.1.3光纤通信系统189

9.2卫星通信193

9.2.1微波通信193

9.2.2卫星通信197

9.3卫星定位技术202

9.3.1GPS系统202

9.3.2中国北斗导航系统(COMPASS)204

9.4蓝牙技术205

9.4.1概述205

9.4.2蓝牙系统组成206

9.4.3蓝牙技术的特点及应用208

小结209

习题209

参考文献212

　　为适应高职高专教育的需要，针对高职高专学生的实际情况，依据理论“必需、够用”，重在应用的原则，编者在总结了许多工作在高职高专教育第一线教师的经验和现代通信技术发展成果的基础上编写成本书。根据职业技术教育的特点，本书在编写过程中放弃了以前的教材对“系统性、完整性”的强调，把重点放在“实用性”和“可读性”方面。本书强调理论和实际的结合，同时加强了课程之间的融合，打破原有的课程界限，将以前分别在“通信原理”、“通信系统”、“数字通信原理”、“数据通信”、“光纤通信”、“卫星通信”等课程的内容有机地整合在一起。删除了传统的“通信原理”课程中大量繁冗的数学运算，以通俗的语言、简明的图形提示，将现代通信技术的基本原理和基本系统构成加以清楚地阐述，使学生在有限的学时内掌握现代通信技术的基本原理和系统构成，了解现代通信技术的新成果和发展的新趋势。　　本书以通信技术的基本概念和原理为主线，以数字数据通信技术为主要内容进行系统地讲解和介绍，同时简单介绍了现代通信新技术和发展趋势。　　全书共分9章，内容包括通信的基本概念及基础理论，信道与噪声基本原理，脉冲编码调制的原理和方法，基带传输原理，数字信号的频带传输原理和方法，复用技术相关理论和实际应用，差错控制编码，同步技术的概念和实现方法，以及现代通信技术简介。　　本书可作为高职高专通信、电子信息类专业或同等学历相近专业的教学用书，也可供相应专业的工程技术人员参考。