數字通信系統

本書介紹了現代通信的基礎理論及相關技術。全書共分8章，主要內容包括基礎預備知識、模擬信源數字化與時分複用、數字信號的基帶傳輸、數字調製傳輸、同步與數字復接（涉及PDH及SDH系列）、糾錯編碼及配套的實驗指導。參考學時為80學時。本書在內容選擇方面注重體現職業教育的特色；在論述上強調物理概念，注意實用性與後續課程的銜接，力求系統地闡述現代通信系統的基本原理和新技術，即以數字通信為核心，突出系統的基本分析方法、工作原理和信號流程圖，以使讀者建立數字通信的整體概念；提供配套的實驗內容以增強實踐操作和感性認識，通過驗證性實驗內容鞏固基本概念的掌握和加深理解。除第8章外，每章後均附有小結及習題與思考題。附錄包含各章部分習題的答案和通信原理自考模擬試卷及答案。

本書可作為高職高專院校通信、電子、信息工程類專業教材，也可供應用型本科院校及函授、成人自考等相關專業選用，還可供相關工程技術人員培訓、自學時參考。

第1章 緒論 1

1.1 通信技術的發展與信息社會 1

1.2 通信系統的組成和分類 2

1.2.1 通信系統的組成 2

1.2.2 通信系統的分類 3

1.2.3 數字通信系統及主要技術 6

1.2.4 數字通信的主要特點 8

1.3 數字通信系統的主要性能指標 10

1.3.1 有效性指標 10

1.3.2 可靠性指標 11

小結 12

習題與思考題 12

第2章 預備知識 13

2.1 信號處理和分析的基礎知識 13

2.1.1 信號的種類 14

2.1.2 模擬信號和數字信號 16

2.1.3 信號的表達和分析方法 16

2.1.4 單位衝激信號 26

2.1.5 系統響應及分析 29

2.2 概率論的基礎知識 33

2.2.1 概率的概念 33

2.2.2 概率的一些基本定理 34

2.3 隨機信號的描述 36

2.3.1 概述 36

2.3.2 隨機變量概率密度函數和概率分佈函數 39

2.3.3 正態分佈 40

2.3.4 隨機信號的數字特徵 41

2.3.5 信號的相關函數的意義 45

2.4 消息、信號、信息及其度量 47

2.5 語音的功率密度分佈和聽覺頻率特性 50

小結 51

習題與思考題 52

第3章 模擬信源數字化與時分複用 54

3.1 抽樣定理 54

3.1.1 引言 54

3.1.2 低通型信號理想抽樣定理 56

3.1.3 帶通型信號抽樣定理 58

3.2 模擬信號的量化 61

3.2.1 均勻量化和量化噪聲 61

3.2.2 非均勻量化 65

3.3 脈衝編碼調製 70

3.3.1 碼字碼型 70

3.3.2 碼位安排 71

3.3.3 逐次反饋型編碼器 73

3.3.4 PCM非線性譯碼器 78

3.3.5 單片PCM編、譯碼器 79

3.4 自適應差值脈碼調製 81

3.4.1 差值脈碼調製的原理 81

3.4.2 自適應差值脈碼調製的基本思路 85

3.5 時分多路複用通信 89

3.5.1 時分多路複用概念 89

3.5.2 幀同步 90

3.5.3 幀結構 92

3.5.4 定時系統 95

3.6 數據壓縮技術簡介 98

小結 100

習題與思考題 100

第4章 數字信號的基帶傳輸 102

4.1 數字信號傳輸的基本理論 103

4.1.1 數字信號波形與頻譜 103

4.1.2 帶限傳輸對信號波形的影響 104

4.1.3 數字信號傳輸的基本準則 106

4.1.4 數字信號基帶傳輸系統 108

4.2 PCM信號的再生中繼傳輸 109

4.2.1 信道特性和噪聲 109

4.2.2 再生中繼 111

4.2.3 信號波形的均衡 112

4.2.4 時鐘提取 115

4.2.5 判決再生 116

4.3 中繼傳輸性能的分析 117

4.3.1 信道噪聲及干擾 118

4.3.2 誤碼率及誤碼率的累積 119

4.3.3 相位抖動 122

4.4 基帶傳輸的常用碼型 123

4.4.1 數字基帶信號的碼型設計原則 123

4.4.2 常用的幾種碼型 124

4.5 擾碼與解擾 127

4.5.1 m序列的產生 127

4.5.2 擾碼和解擾原理 131

4.6 眼圖 133

4.7 PCM中繼傳輸系統的測量 134

4.7.1 誤碼率的測量 134

4.7.2 誤碼率的指標 135

4.7.3 PCM中繼系統故障位置的測定 136

小結 137

習題與思考題 138

第5章 數字調製傳輸 139

第6章 同步與數字復接 172

第7章 糾錯編碼 205

第8章 數字通信實驗項目 229

附錄1 部分習題的答案 261

附錄2 高等教育自學考試卷模板 265

附錄3 高等教育自學考試答案 273

參考文獻 280 ^[1]