數字通信原理

序

言

章 概論

第一節 通信與通信系統

一、通信與通信系統的概念

二、通信系統的分類

三、數字通信系統的基本模型

第二節 信息、信號與通道

一、信息、消息和信號

二、信號的分類及特徵

三、信息量與信源熵，

四、通道的概念、分類與特點

五、通道雜訊與通道容量

第三節 數字通信的特點及實際系統介紹

一、數字通信的特點

二、數字通信的發展

三、數字蜂窩移動通信系統簡介

第四節 數字通信系統的主要性能指標

一、數字通信系統的有效性

二、數字通信系統的可靠性

三、實際通信系統性能指標舉例

第五節 數字通信研究的主要內容

思考題與習題

第二章 模擬信號的數字化傳輸

第一節 模擬信號數字化傳輸的基本原理

一、抽樣定理的表述

二、信號的抽樣與恢復，

三、帶通信號的抽樣

四、脈衝振幅調製(PAM——Pulse Amplitude Modulation)

第二節 脈衝編碼調製(PCM——Pulse CodeModulation)

一、PCM編解碼原理

二、量化誤差及其分析

三、非均勻量化

四、數字壓擴技術

五、編碼與解碼

第三節 增量調製(AM編碼)

一、增量調製的工作原理

二、增量調製的量化誤差及其分析

三、PCM系統和△M系統抗雜訊性能的比較

四、改進型增量調製介紹

第四節 其他實用的語音編碼技術

一、概述

二、自適應差分脈衝編碼調製(ADPCM ——Adaptive Differential Pulse Code Modulation)

三、線性預測編碼(LPC Linear Predictive Coding)聲碼器

四、混合編碼(改進型LPC聲碼器)

五、GSM系統的語音編/解碼器

思考題與習題

第三牽 數字信號的基帶傳輸技術

第一節 數字信號傳輸的基本理論

一、數字基帶信號的表示及其功率譜

二、數字信號基帶傳輸系統的組成

三、基帶傳輸與碼間串擾

第二節 基帶傳輸的線路碼型

一、基帶系統對傳輸碼型的要求

二、數字基帶信號的常用碼型

三、擾碼與解擾

四、多進位數字基帶信號

第三節 部分響應技術

一、部分響應波形

二、部分響應基帶傳輸系統

第四節 基帶傳輸系統的抗雜訊性能

一、通道雜訊及於擾

二、誤碼率與信噪比

三、脈衝相位抖動

第五節 眼圖與時域均衡

一、眼圖

二、均衡的概念與分類

三、時域均衡的基本原理

思考題與習題

第四章 數字調製與解調技術

第一節 數字調製的概念與分類

一、數字調製的概念

二、數字調製的類型

第二節 二進位數字調製與解調

一、二進位振幅鍵控

二、二進位頻率鍵控

三、二進位相位鍵控

四、三種基本鍵控方式的比較

第三節 多進位數字調製與解調

一、多進位振幅鍵控

二、多進位頻率鍵控

三、多進位相位鍵控

四、正交振幅鍵控

第四節 幾種新型數字調製方式

一、偏移四相相移鍵控(OQPSK)

二、最小頻移鍵控(MSK)

三、高斯最小頻移鍵控(GMSK)

四、π/4相對四相相移鍵控

(π/4DQPSK)

五、多載波調製技術

第五節 擴頻調製

一、擴頻數字通信系統的概念和特點

二、直接序列擴頻(DS-SS)

三、跳頻擴頻(FH-SS)

思考題與習題

第五章數字信號的最佳接收

第一節 最佳接收的概念與準則

一、最佳接收的含義

二、最佳接收的常用準則

第二節 確知信號的最佳接收

一、二進位確知信號最佳接收機

二、二進位確知信號最佳接收機的性能

三、多進位確知信號最佳接收機及性能

第三節 隨相信號的最佳接收

一、二進位隨相信號最佳接收機

二、二進位隨相信號最佳接收機的性能

第四節 匹配濾波器

一、匹配濾波器的原理

二、匹配濾波器在最佳接收中的應用

第五節 實際接收機與最佳接收機的比較

第六節 基帶系統的最佳化

一、最佳基帶傳輸系統的結構

二、最佳基帶傳輸系統的性能

思考題與習題

第六章 同步原理

第一節 同步的基本內容和要求

第二節 載波同步

一、直接法

二、插入導頻法

三、載波同步系統的性能

第三節 位同步

一、自同步法

二、位同步系統的性能

第四節 群同步(幀同步)

一、起止式同步法

二、連貫式插入法

三、幀同步系統的性能

四、幀同步的保護

五、GSM系統TDMA幀的調節

第五節 網同步的基本概念

思考題與習題

第七章 差錯控制編碼

第一節 概述

一、差錯控制編碼的作用

二、差錯控制方式

三、糾錯碼的分類

四、糾錯編碼的基本原理

第二節 常用的幾種簡單分組碼

一、奇偶監督碼

二、二維奇偶監督碼

三、恆比碼

第三節 線性分組碼

一、基本概念

二、監督矩陣H和生成矩陣G

三、伴隨式(校正子)S

第四節循環碼

一、生成多項式及生成矩陣

二、監督多項式及監督矩陣

三、編碼方法和電路

四、解碼方法和電路

五、CRC碼

第五節卷積碼

一、基本概念

二、卷積碼的描述

三、卷積碼的解碼

第六節交織碼

第七節 網路編碼調製

第八節 Turbo碼

一、Turbo碼編碼器的組成

二、Turbo碼的解碼

第九節 GSM移動通信系統差錯控制編碼簡介

一、卷積碼的運用

二、分組碼的運用

三、奇偶碼的運用

四、交織碼的運用

思考題與習題

附錄 erf(x)、erfc(x)與x的數值表

參考文獻