通信原理

通信原理是一門理論性和實踐性都很強的課程。本書在內容編排上，充分反映現代通信技術發展方向和水平，突出通信的系統概念，注意理論聯繫實際，簡化數學分析，強化物理概念。全書共12章，包括緒論、預備知識、信道、模擬調製系統、數字基帶系統、數字調製系統、相位連續調製與正交頻分複用技術、模擬信號的數字化與傳輸、複用與多址、擴頻通信原理、信道編碼以及蜂窩移動通信傳輸技術等內容。本書可作為電子信息類相關專業“通信原理”課程的教材，或作為相關領域科技人員的參考書。 ^[1] 

第1章緒論

1.1消息、信號與信息

1.1.1定義

1.1.2信息的度量

1.2通信系統一般模型

1.3模擬通信系統與數字通信系統

1.3.1定義

1.3.2數字通信系統

1.3.3模擬通信系統

1.4通信網基本概念

1.4.1通信網的種類和拓撲結構

1.4.2通信網的組成

1.4.3信令和協議

1.5通信系統的分類和通信方式

1.5.1通信系統的分類

1.5.2通信方式

1.6通信系統的性能指標

1.7通信技術的發展簡史和展望

1.7.1通信技術發展簡史

1.7.2通信發展的趨勢

思考題

習題

第2章預備知識

2.1引言

2.2確知信號分析

2.2.1信號的傅里葉變換

2.2.2信號的能量譜與功率譜

2.2.3自相關函數與互相關函數

2.2.4自相關函數與能量譜密度函數及功率譜密度函數的關係

2.3隨機過程分析

2.3.1隨機過程的分佈函數和概率密度函數

2.3.2隨機過程的數字特徵

2.3.3平穩隨機過程

2.3.4高斯隨機過程

2.3.5高斯白噪聲和高斯窄帶白噪聲

2.3.6正弦波加窄帶高斯過程

2.3.7平穩隨機過程通過線性系統

2.3.8隨機變量

2.4數字信號的最佳接收

2.4.1最佳接收機的相關器形式

2.4.2最佳接收機的匹配濾波器形式

2.5鎖相環基本原理

2.5.1鎖相環構成及分類

2.5.2模擬鎖相環的數學模型

2.5.3鎖相環的工作狀態

2.5.4鎖相環的捕捉帶、同步帶及捕捉時間

2.5.5鎖相環的頻率特性

2.5.6鎖相環的穩定性

2.6鎖相環抗噪聲性能

2.6.1鎖相環對輸入白噪聲的濾除能力

2.6.2鎖相環對輸入干擾信號的濾除能力

思考題

習題

第3章信道

3.1信道分類

3.2調製信道與編碼信道

3.2.1調製信道

3.2.2編碼信道

3.3恆參信道

3.4變參信道

3.4.1變參信道實例

3.4.2變參信道傳輸特性及其對信號傳輸的影響

3.5變參信道中的信息傳輸

3.5.1分集方式

3.5.2合併方式

3.6信道加性噪聲

3.6.1噪聲來源及分類

3.6.2起伏噪聲的統計特性

3.6.3等效噪聲帶寬

3.7信道容量

思考題

習題

第4章模擬調製系統

4.1幅度調製系統原理

4.1.1幅度調製系統構成

4.1.2幅度調製

4.1.3雙邊帶調製

4.1.4單邊帶調製

4.1.5殘留邊帶調製

4.2角度調製系統原理

4.2.1基本概念

4.2.2調頻方法

4.2.3鑑頻方法

4.3模擬調製系統的抗噪性能

4.3.1AM系統的抗噪性能

4.3.2DSB系統的抗噪性能

4.3.3SSB系統的抗噪性能

4.3.4FM系統的抗噪性能

4.4各類模擬通信系統的性能比較

4.5模擬調製系統的載波同步原理

4.5.1載波同步方法

4.5.2載波同步器的性能指標

思考題

習題

第5章數字基帶系統

5.1引言

5.2數字基帶信號碼型

5.2.1二進制碼

5.2.21B2B碼

5.2.3AMI碼和HDB3碼

5.2.4多進制碼

5.3數字基帶信號的頻譜

5.3.1無記憶相同波形二進制數字基帶信號的功率譜密度

5.3.2無記憶多進制數字基帶信號的功率譜密度

5.3.3有記憶相同波形隨機序列的功率譜密度

5.4無碼間串擾數字基帶系統

5.4.1數學模型

5.4.2無碼間串擾數字基帶系統的衝繳響應

5.4.3無碼間串擾數字基帶系統的頻率特性

5.4.4餘弦滾降數字基帶系統

5.5部分響應系統

5.5.1第Ⅰ類部分響應系統

5.5.2第Ⅳ類部分響應系統

5.6眼圖

5.7時域均衡

5.7.1時域均衡原理

5.7.2時域均衡算法及實現

5.8基帶傳輸系統的抗噪性能

5.8.1二進制數字基帶系統的誤碼率

5.8.2M進制雙極性數字基帶系統的誤碼率

5.8.3M進制雙極性部分響應系統的誤碼率

5.9數字基帶信號最佳接收機及最佳傳輸系統

5.9.1數字基帶信號最佳接收機

5.9.2數字基帶信號最佳傳輸系統

5.10位同步原理

5.10.1位同步器輸入信號的頻譜

5.10.2濾波法

5.10.3鎖相環法

5.10.4位同步器的性能指標

思考題

習題

第6章數字調製系統

6.1引言

6.2二進制數字調製系統原理

6.2.1二進制振幅鍵控

6.2.2二進制頻移鍵控

6.2.3二進制相移鍵控

6.2.4二進制差分相移鍵控

6.3多進制數字調製原理

6.3.1M進制振幅鍵控

6.3.2M進制頻移鍵控

6.3.3M進制相移鍵控

6.3.4M進制正交振幅調製

6.4無碼間串擾數字調製系統

6.4.1數字調製系統無碼間串擾條件

6.4.2餘弦滾降頻率特性

6.5正交部分響應幅度調製系統

6.6數字調製系統的抗噪聲性能

6.6.12ASK系統的抗噪聲性能

6.6.22FSK系統的抗噪性能

6.6.32PSK及2DPSK系統的抗噪性能

6.6.44PSK系統的抗噪性能

6.7各類數字調製系統的性能比較

6.7.1有效性

6.7.2可靠性

6.8數字已調信號的最佳接收機及最佳傳輸系統

6.8.1數字已調信號最佳接收機

6.8.2數字已調信號最佳傳輸系統

6.8.3數字已調信號最佳接收機及最佳傳輸系統的抗噪性能

6.9數字調製系統的載波同步原理

6.9.1非線性變換法(直接法)

6.9.2插入導頻法

思考題

習題

第7章相位連續調製與正交頻分複用技術

7.1最小頻移鍵控

7.1.1MSK基本原理

7.1.2MSK調製

7.1.3MSK解調

7.2高斯濾波最小頻移鍵控

7.2.1GMSK基本原理

7.2.2GMSK調製

7.2.3GMSK解調

7.3正交頻分複用

思考題

習題

第8章模擬信號的數字化與傳輸

8.1概述

8.2抽樣定理

8.2.1低通信號抽樣定理

8.2.2帶通信號抽樣定理

8.3量化與編碼

8.3.1基本概念

8.3.2均勻量化與線性PCM

8.3.3非均勻量化與非線性PCM

8.4A律PCM與μ律PCM

8.4.1A律PCM

8.4.2μ律PCM

8.4.3孔徑失真及補償

8.4.4PCM通信系統輸出信噪比

8.5自適應差分脈衝編碼調製

8.6增量調製

8.6.1簡單ΔM

8.6.2自適應ΔM

8.6.3ΔM系統與PCM系統的性能比較

思考題

習題

第9章複用與多址

9.1引言

9.2頻分複用

9.2.1FDM基本原理

9.2.2波分複用

9.3時分複用

9.3.1TDM基本原理

9.3.2PCM基羣幀結構

9.4數字復接原理

9.4.1PCM數字復接系列

9.4.2PDH復接原理

9.4.3SDH復接基本概念

9.5多址通信方式

9.5.1頻分多址

9.5.2時分多址

9.5.3碼分多址

9.6幀同步原理

9.6.1幀同步碼插入方法

9.6.2集中插入式幀同步器

9.6.3集中插入式幀同步器的性能指標

9.7網同步的基本概念

9.7.1主從同步方式

9.7.2相互同步方式

9.7.3獨立時鐘同步方式

思考題

習題

第10章擴頻通信原理

10.1引言

10.2直擴系統原理

10.2.1擴頻與解擴

10.2.2抗隨機噪聲能力

10.2.3抗人為干擾的能力

10.2.4抗多徑干擾能力

10.2.5多址能力

10.2.6干擾容限

10.3跳頻通信系統原理

10.3.1擴頻與解擴

10.3.2抗噪性能

10.4擴頻碼的捕捉與跟蹤

10.4.1直擴系統擴頻碼的捕捉與跟蹤

10.4.2跳頻系統擴頻碼的捕捉與跟蹤

思考題

第11章信道編碼

11.1信道編碼的基本概念

11.1.1概述

11.1.2常用的差錯控制方式

11.1.3差錯控制碼分類

11.1.4碼重、碼距及檢錯糾錯能力

11.1.5最大似然譯碼準則

11.2常用的簡單信道碼

11.2.1奇偶監督碼

11.2.2二維奇偶監督碼

11.2.3恆比碼

11.2.4羣計數碼

11.3線性分組碼

11.3.1生成矩陣

11.3.2監督方程和監督矩陣

11.3.3糾錯原理

11.3.4漢明碼

11.4循環碼

11.4.1循環碼的特點

11.4.2循環碼的生成多項式

11.4.3循環碼的編碼和譯碼

11.4.4常用的幾種循環碼

11.5卷積碼

11.5.1卷積碼的編碼及描述

11.5.2卷積碼的譯碼

11.6網格編碼調製

11.6.1TCM信號的調製

11.6.2TCM信號的解調

11.7級聯碼與Turbo碼

11.7.1級聯碼

11.7.2Turbo碼

思考題

習題

第12章蜂窩移動通信傳輸技術

12.1概述

12.1.1基本概念

12.1.2傳輸特性

12.1.3發展概況

12.2第一代蜂窩移動通信系統

12.2.1多址技術

12.2.2調製技術

12.2.3抗干擾技術

12.3第二代蜂窩移動通信系統

12.3.1多址技術

12.3.2線性編碼與RPELTP編碼

12.3.3信道編碼

12.3.4突發脈衝形式

12.3.5GMSK調製

12.3.6幀結構

12.3.7同步

12.3.8跳頻和間隔傳輸技術

12.4第三代蜂窩移動通信系統

12.4.1多址技術

12.4.2地址碼

12.4.3正向業務信道

12.4.4同步

12.4.5反向傳輸

12.4.6RAKE接收機

12.5第四代蜂窩移動通信系統

12.5.1多址技術

12.5.2信道編碼

12.5.3調製和多天線MIMO技術

12.5.4LTE下行鏈路接收機簡介

附錄

A常用三角公式

BQ函數表、Q函數曲線和誤差函數表

參考文獻