通信原理(第二版)

第1章绪论

1.1通信的基本概念

1.2历史回顾

1.3消息与信源

1.3.1数字信源与模拟信源

1.3.2随机信号与确定信号

1.3.3信息及其度量

1.3.4常见的消息类型

1.4信道

1.4.1信道的影响

1.4.2加性噪声信道模型

1.4.3常用信道

1.5频带与电波传播

1.5.1频带的名称

1.5.2无线电波的传播

1.5.3无线频谱及其管理

1.5.4频分复用

1.6数字与模拟通信系统

1.6.1模拟通信系统

1.6.2数字通信系统

1.6.3通信系统的基本性能指标

1.6.4信道的容量

1.7通信网络

本章关键词

习题

第2章基础知识

2.1确知信号

2.1.1信号及其基本参数

2.1.2傅里叶变换与信号的频谱密度

2.1.3能量谱密度与功率谱密度

2.1.4信号的频带与带宽

2.2随机信号

2.2.1概念与定义

2.2.2基本特性

2.2.3平稳随机过程

2.2.4两个信号的联合特性

2.2.5功率谱密度

2.3高斯信号与高斯白噪声

2.3.1高斯分布与高斯信号

2.3.2白噪声

2.3.3高斯白噪声

2.4信号通过线性时不变系统

2.4.1确知信号通过系统

2.4.2无失真传输条件

2.4.3平稳随机信号通过系统

*2.4.4系统的等效噪声带宽

2.5带通信号

2.5.1希尔伯特变换与解析信号

2.5.2带通信号及其复包络

*2.5.3频谱搬移

*2.5.4带通系统

2.5.5带通高斯白噪声

本章关键词

习题

第3章模拟传输

3.1幅度调制

3.1.1常规调幅（AM）

3.1.2抑制载波双边带调幅（DSB-SC）

3.1.3单边带调幅（SSB）

3.1.4残留边带调幅（VSB）

3.2模拟角度调制

3.2.1角调制的基本概念

3.2.2角度调制信号的频谱特性

*3.2.3窄带角度调制

3.2.4调角信号的产生

3.2.5调角信号的接收

3.3幅度调制系统的抗噪声性能

3.3.1模拟传输中的噪声问题

3.3.2常规AM系统（非相干解调）

3.3.3DSB-SC与AM（相干解调）系统

*3.3.4SSB系统

3.4角度调制系统的抗噪声性能

3.4.1FM与PM系统的抗噪声性能

*3.4.2预加重/去加重技术

*3.4.3角度调制系统的噪声性能分析

*3.4.4改善门限效应的解调方法

3.5各类通信系统的比较与应用

3.5.1各类通信系统的比较

3.5.2频分多路复用

*3.5.3模拟调制应用举例

本章关键词

习题

第4章数字基带传输

4.1二元与多元数字基带信号

4.1.1数据传输的基本概念

4.1.2二元与多元PAM信号

4.1.3数字基带信号的传输速率

4.2数字基带信号的功率谱与带宽

4.2.1信号的功率谱

4.2.2信号的带宽

*4.2.3一般PAM信号功率谱公式及推导

4.3二元信号的接收方法与误码分析

4.3.1噪声中二元信号的接收方法

4.3.2接收系统的误码性能

4.3.3匹配滤波器

*4.3.4误码过程的分析

*4.3.5一般接收系统的误码率计算

*4.4多元信号的接收方法与误码分析

4.4.1接收方法与误码性能

4.4.2误比特率

4.4.3格雷编码

4.4.4误码分析

4.5码间串扰与带限信道上的传输方法

4.5.1码间串扰问题

4.5.2无码间串扰传输与Nyquist准则

4.5.3带限信道上的无码间串扰传输

4.5.4升余弦滚降滤波器

*4.5.5带限AWGN信道上的*佳传输系统

4.5.6眼图

*4.6信道均衡

4.6.1均衡原理

4.6.2数字均衡器

4.6.3基本均衡算法

4.6.4自适应均衡算法

*4.7部分响应系统

4.7.1第Ⅰ类部分响应系统（又名双二进制系统）

4.7.2第Ⅳ类部分响应系统（又名改进双二进制系统）

4.7.3部分响应系统的一般形式

4.8符号同步

4.8.1基本概念

4.8.2非线性滤波同步法——开环自同步法

4.8.3早迟门同步法——闭环自同步法

4.9线路码型

4.9.1基本线路码型

*4.9.2HDB3码及其他

本章关键词

习题

第5章基本的数字频带传输

5.1BASK

5.1.1基本原理

5.1.2功率谱与带宽

*5.1.3包络检波的误码性能分析

5.2BFSK

5.2.1基本原理

5.2.2功率谱与带宽

*5.2.3包络检波法的误码性能分析

5.3BPSK与DPSK

5.3.12PSK

5.3.22DPSK

*5.3.3载波同步

5.4QPSK与DQPSK

5.4.1QPSK信号的基本原理

5.4.2QPSK的调制解调方法及误比特性能

*5.4.3DQPSK

*5.4.4OQPSK与π4DQPSK

5.5基本频带调制的讨论

5.5.1ASK与FSK的相干解调

5.5.2无码间串扰传输

5.5.3差错概率的比较

5.5.4功率谱与带宽的讨论

*5.6多元数字频带调制

5.6.1MASK

5.6.2MFSK

5.6.3MPSK

5.6.4QAM

5.6.5信号功率谱与带宽

5.6.6误码性能与比较

*5.7复包络与等效基带系统

5.7.1已调信号的复包络

5.7.2等效基带传输系统

本章关键词

习题

第6章模拟信号数字化与PCM

6.1模拟信号的抽样

6.1.1带限信号的抽样

6.1.2实际抽样

*6.1.3模拟脉冲调制

*6.1.4带通信号的抽样

6.2均匀量化与*佳量化

6.2.1量化原理

6.2.2均匀量化器

*6.2.3*佳量化器

6.3量化信噪比与对数量化

6.3.1量化信噪比

6.3.2对数量化

6.3.3A律与μ律及其折线近似

6.4脉冲编码调制

6.4.1PCM的基本原理

6.4.2编码规则

*6.4.3PCM传输系统的信噪比

*6.5差分脉冲编码调制与增量调制

6.5.1语音压缩编码

6.5.2差分脉冲编码调制

6.5.3增量调制

6.6时分复用

6.6.1TDM的基本原理

6.6.2帧同步方法

6.6.3E1与T1

6.6.4准同步与同步数字体系

*6.6.5复接与码率调整

本章关键词

习题

第7章信号空间分析与多元数字传输

7.1信号空间分析

7.1.1矢量空间回顾

7.1.2信号空间的基本概念

7.1.3信号的合成器、分析器与相关器

7.1.4信号组及Gram-Schmidt正交化方法

7.1.5AWGN信道及其等效矢量形式

7.2信号星座图

7.2.1数字传输系统的一般模型

7.2.2信号空间与信号点集举例

7.2.3信号星座图

7.2.4云图

7.3*佳接收系统

7.3.1*佳接收原理

7.3.2*佳接收机结构

7.3.3*小差错概率

7.4MASK、MPSK与QAM及性能分析

7.4.1信号星座图

7.4.2*佳接收机

*7.4.3MASK*小差错概率

*7.4.4MPSK*小差错概率

*7.4.5QAM*小差错概率

7.4.6差错概率的比较

*7.5MFSK及性能分析

7.5.1信号正交性条件

7.5.2信号星座图与*佳接收机

7.5.3*小差错概率

本章关键词

习题

第8章现代数字传输技术

8.1MSK与GMSK

8.1.1连续相位FSK(CPFSK)

8.1.2*小频移键控(MSK)

8.1.3高斯滤波的MSK(GMSK)

8.2OFDM

8.2.1多载波调制的由来

8.2.2OFDM方案

8.2.3利用FFT的数字实现方法

8.2.4保护间隔与循环前缀

*8.2.5OFDM系统方案

8.3扩展频谱技术与CDMA

8.3.1直接序列扩频

8.3.2CDMA

*8.3.3伪随机序列及其同步方法

*8.3.4跳频扩频

本章关键词

习题

第9章多用户与无线通信

9.1多址技术

9.1.1多路复用与多址技术概述

9.1.2FDM/FDMA举例

9.1.3TDM/TDMA举例

9.1.4CDM/CDMA及举例

*9.1.5随机接入多址技术

9.2无线通信链路预算分析

9.2.1无线传输中的增益与损耗

9.2.2噪声温度与噪声系数

9.2.3链路预算分析

*9.3多径衰落与信号分集接收技术

9.3.1无线电波传播机理

9.3.2多径衰落信道举例

9.3.3瑞利和莱斯衰减模型

9.3.4时延扩展与相关带宽

9.3.5分集技术及分类

9.3.6分集合并技术

9.3.7Rake接收机

本章关键词

习题

第10章信息论基础

10.1熵与互信息

10.1.1熵及其特性

10.1.2联合熵与条件熵

10.1.3互信息

10.2离散信道与信道容量

10.2.1离散信道模型

10.2.2信道容量

*10.2.3典型序列

10.3相对熵与高斯信道容量

10.3.1连续信号的相对熵与互信息

10.3.2高斯信道的容量

10.3.3信道容量公式的讨论

10.4离散信源编码与压缩算法

10.4.1定长编码与信源编码定理

10.4.2变长编码及相关定理

10.4.3Huffman算法

*10.5率失真函数与限失真编码定理

10.5.1失真与率失真定理

10.5.2二进制信源编码器的率失真函数

10.5.3高斯信源编码器的率失真函数

本章关键词

习题

第11章纠错编码

11.1编码信息传输模型

11.1.1信息、信号与编码的传输模型

11.1.2分组码

11.2无差错信息传输原理

11.2.1传输速率与误码率

11.2.2香农信道编码定理与香农限

11.2.3编码增益

11.3纠错编码与译码基本原理

11.3.1纠错码的基本结构

11.3.2检错与纠错的基本方法

11.3.3译码模式与检纠错能力

11.3.4纠错码的应用与发展

11.4线性分组码

11.4.1生成矩阵与校验矩阵

11.4.2典型码例

11.5线性循环码

11.5.1线性循环码的描述

11.5.2BCH码与RS码

11.5.3CRC码与差错检测译码

11.6二元线性卷积码

11.6.1二元线性卷积码的描述

11.6.2维特比译码与好码

本章关键词

习题

附录 A常用数学公式

附录 B典型概率分布及主要统计特性

附录CQ(x)函数表

参考文献