現代通信原理

內容包括通信的基本概念、通信系統的組成、分類和性能指標要求、確知信號和隨機信號的分析、通道的基本特性和對信號傳輸的影響、模擬調製系統、數字基帶傳輸系統、數字帶通傳輸系統、模擬信號的數字傳輸、差錯控制原理、同步原理和通道復用原理等。全書共分10章。

《現代通信原理》可作為高等院校通信工程、電子信息、計算機通信等專業的本科生教材或考研參考書。

第1章 概論 1

1.1 通信的發展 1

1.2 信息及其度量 3

1.2.1 消息和信息 3

1.2.2 信號 3

1.2.3 信息量 4

1.3 通信系統 5

1.3.1 通信系統的基本模型 5

1.3.2 通信方式 6

1.3.3 通信系統的分類 7

1.3.4 模擬通信系統 8

1.3.5 數字通信系統 8

1.4 通信系統的性能指標 12

1.4.1 模擬通信系統的性能指標 12

1.4.2 數字通信系統的性能指標 12

思考題 14

習題 14

第2章 信號分析 16

2.1 確知信號 16

2.1.1 什麼是確知信號 16

2.1.2 能量信號和功率信號 17

2.1.3 確知信號的性質 18

2.2 隨機信號 30

2.2.1 隨機信號與隨機過程 30

2.2.2 隨機過程的數字特徵 32

2.2.3 幾種重要的概率分佈 34

2.2.4 高斯隨機過程 37

2.2.5 窄帶高斯隨機過程 38

2.2.6 正弦波加窄帶高斯隨機過程 40

2.3 信號通過線性系統 42

2.3.1 確知信號通過線性系統 42

2.3.2 平穩隨機過程通過線性系統 45

思考題 47

習題 48

第3章 通道 52

3.1 無線通道 52

3.1.1 地波 52

3.1.2 天波 53

3.1.3 視距傳播 54

3.1.4 散射傳播 55

3.2 有線通道 55

3.3 通道的數學模型 57

3.3.1 通道的定義 57

3.3.2 調製通道的數學模型 58

3.3.3 編碼通道的數學模型 59

3.4 通道對信號傳輸的影響 60

3.4.1 恆參通道對信號傳輸的影響 60

3.4.2 隨參通道對信號傳輸的影響 61

3.5 通道中的雜訊 65

3.6 通道容量 67

思考題 68

習題 69

第4章 模擬調製系統 71

4.1 線性調製 71

4.1.1 常規調幅 71

4.1.2 抑制載波雙邊帶調製 76

4.1.3 單邊帶調製 78

4.1.4 殘留邊帶調製 80

4.1.5 線性調製器原理模型 82

4.2 非線性調製 83

4.2.1 基本原理 83

4.2.2 已調信號的頻譜和帶寬 86

4.2.3 角度調製信號的接收 89

思考題 89

習題 89

參考文獻 91

第5章 數字基帶傳輸系統 92

5.1 數字基帶信號 92

5.1.1 數字基帶信號的波形 92

5.1.2 數字基帶信號的模型 94

5.1.3 數字基帶信號的功率譜密度 95

5.2 碼型變換 98

5.2.1 線路碼的選擇原則 98

5.2.2 常用線路碼 98

5.3 數字基帶信號傳輸與碼間干擾 100

5.3.1 帶限基帶通道對基帶信號傳輸的影響 101

5.3.2 數字基帶信號傳輸模型與碼間干擾 102

5.3.3 消除碼間干擾的條件 103

5.3.4 幾種典型的無碼間干擾的基帶傳輸特性 106

5.4 無碼間干擾數字基帶傳輸系統的誤碼特性 110

5.5 眼圖 113

5.6 時域均衡 114

思考題 117

習題 117

參考文獻 121

第6章 數字帶通傳輸系統 122

6.1 二進位振幅鍵控 122

6.1.1 二進位振幅鍵控的基本原理 122

6.1.2 2ASK信號的調製與解調方法 123

6.1.3 2ASK系統的抗噪性能 124

6.2 二進位頻移鍵控 127

6.2.1 二進位頻移鍵控的基本原理 127

6.2.2 2FSK信號的調製與解調方法 128

6.2.3 2FSK系統的抗噪性能 131

6.3 二進位相移鍵控 134

6.3.1 二進位相移鍵控的基本原理 134

6.3.2 2PSK信號的調製與解調方法 135

6.3.3 2PSK系統的抗噪性能 136

6.4 二進位差分相移鍵控 137

6.4.1 二進位差分相移鍵控的基本原理 137

6.4.2 2DPSK信號的調製與解調方法 138

6.4.3 2DPSK系統的抗噪性能 140

6.5 各種二進位數字調製系統的性能比較 142

6.6 多進位數字調製 144

6.6.1 多進位振幅鍵控 145

6.6.2 多進位頻移鍵控 147

6.6.3 多進位相移鍵控 149

思考題 155

習題 155

參考文獻 157

第7章 模擬信號的數字傳輸 158

7.1 模擬信號的抽樣 158

7.2 模擬信號的量化 162

7.2.1 均勻量化 165

7.2.2 非均勻量化 169

7.3 脈衝編碼調製 176

7.3.1 碼位的賦值 177

7.3.2 碼位的排列 178

7.3.3 脈衝編碼調製系統的信號雜訊比 179

7.4 差分脈衝編碼調製原理 180

7.5 增量調製 181

7.5.1 增量調製原理 181

7.5.2 增量調製系統中的量化雜訊和抗噪性能 183

思考題 186

習題 186

參考文獻 188

第8章 差錯控制 189

8.1 差錯控制的基本概念 189

8.1.1 差錯類型 189

8.1.2 差錯控制方式 189

8.2 檢錯和糾錯的基本概念 191

8.2.1 差錯控制編碼舉例 191

8.2.2 差錯控制編碼的基本概念 192

8.3 奇偶監督碼 193

8.3.1 一維奇偶監督碼 194

8.3.2 二維奇偶監督碼 194

8.4 線性分組碼 195

8.5 循環碼 198

8.6 卷積碼 199

思考題 200

習題 200

第9章 同步 202

9.1 載波同步 202

9.1.1 插入導頻法 202

9.1.2 直接法 206

9.1.3 載波同步系統的性能及相位誤差對解調性能的影響 208

9.2 位同步 209

9.2.1 插入導頻法 209

9.2.2 直接法 213

9.2.3 位同步誤差對誤碼率的影響 215

9.3 幀同步 215

9.3.1 連貫式插入法 216

9.3.2 間隔式插入法 218

9.3.3 幀同步性能 220

思考題 223

習題 223

參考文獻 224

第10章 通道復用 225

10.1 頻分復用 225

10.1.1 頻分復用原理 225

10.1.2 有線載波群路標準 227

10.2 時分復用 227

10.2.1 時分復用原理 227

10.2.2 模擬時分復用 228

10.2.3 數字時分復用 229

10.2.4 准同步數字體系 229

10.2.5 復接與碼速調整 231

10.3 碼分復用 232

思考題 236

習題 236

附錄1 誤差函數值表 238

附錄2 三角函數公式 241