通信原理

第1章 通信原理概述 1 1.1 引言 2 1.2 通信系统的组成 4 1.3 通信系统的分类及通信方式 6 1.3.1 信号的分类 6 1.3.2 通信系统的分类 8 1.3.3 通信方式 10 1.4 通信系统的性能指标 13 本章知识点小结 15 习题 16 第2章 信号分析 20 2.1 确知信号的分析 21 2.1.1 周期性信号与傅里叶级数 21 2.1.2 非周期性信号与傅里叶变换 26 2.1.3 信号的功率谱与能量谱 28 2.2 随机信号的分析 32 2.2.1 概率与随机变量 33 2.2.2 随机变量的数字特征 34 2.3 信道与噪声 37 2.3.1 信道的定义和模型 38 2.3.2 高斯白噪声 39 2.4 信息与信息量 39 2.4.1 信息量 40 2.4.2 平均信息量 42 本章知识点小结 42 习题 45 第3章 模拟信号的调制与解调 48 3.1 模拟信号的线性调制 51 3.1.1 常规双边带调制 52 3.1.2 抑制载波的双边带调制(DSB-SC) 55 3.1.3 单边带调制 57 3.1.4 残留边带调制 58 3.2 线性调制信号的解调与线性调制系统的抗噪声性能 59 3.2.1 线性调制信号的解调方式 59 3.2.2 线性调制系统的抗噪声性能 60 3.3 模拟信号的非线性调制 65 3.3.1 基本概念 65 3.3.2 窄带调频(NBFM) 66 3.3.3 宽带调频(WBFM) 68 3.4 调频信号的解调与调频系统的抗噪声性能 69 3.4.1 调频信号的解调方式 69 3.4.2 调频系统的抗噪声性能 70 3.5 模拟调制系统的性能比较 71 3.6 频分复用(FDM) 71 3.7 模拟调制系统的应用 73 本章知识点小结 73 习题 75 实训1 观察AM/FM波形 76 第4章 模拟信号的数字化 78 4.1 抽样定理及脉冲幅度调制(PAM) 81 4.1.1 抽样定理 81 4.1.2 脉冲幅度调制(PAM) 83 4.2 模拟信号的量化 85 4.2.1 均匀量化 86 4.2.2 非均匀量化 86 4.3 脉冲编码调制(PCM) 89 4.4 增量调制(ΔM) 91 4.5 时分复用(TDM) 93 本章知识点小结 95 习题 96 实训2 模拟信号的抽样与还原 97 实训3 脉冲编码调制与解调 99 实训4 时分复用 100 第5章 数字信号的基带传输 103 5.1 数字基带传输的基本码型 104 5.1.1 码型设计原则 105 5.1.2 二元码 105 5.1.3 三元码 109 5.1.4 多元码 111 5.2 数字基带信号的频谱特性 111 5.3 数字基带传输系统无码间串扰的传输条件 115 5.3.1 数字基带传输中的码间串扰 115 5.3.2 无码间串扰的传输条件 117 5.4 数字基带传输系统的误码率 123 5.4.1 数字基带传输系统接收端的抽样判决 123 5.4.2 无码间串扰条件下数字基带传输系统的误码率 123 5.5 眼图 126 本章知识点小结 127 习题 129 实训5 AMI/HDB3码型变换 131 第6章 数字信号的频带传输 133 6.1 二进制幅度键控(2ASK) 137 6.1.1 二进制幅度键控(2ASK)信号的调制 137 6.1.2 二进制幅度键控(2ASK)信号的解调 140 6.2 二进制频移键控(2FSK) 142 6.2.1 二进制频移键控(2FSK)信号的调制 142 6.2.2 二进制频移键控(2FSK)信号的解调 145 6.3 二进制相移键控(2PSK) 147 6.3.1 二进制相移键控(2PSK)信号的调制 147 6.3.2 二进制相移键控(2PSK)信号的解调 148 6.3.3 二进制相对相移键控(2DPSK)信号的调制 150 6.3.4 二进制相对相移键控(2DPSK)信号的解调 150 6.4 二进制键控调制系统的性能比较 152 6.4.1 2ASK系统的抗噪声性能 152 6.4.2 2FSK系统的抗噪声性能 153 6.4.3 2PSK系统的抗噪声性能 153 6.4.4 二进制数字调制系统的性能比较 154 6.5 多进制数字键控调制 155 6.5.1 多进制数字幅度键控(MASK)调制 155 6.5.2 多进制数字频移键控(MFSK)调制 157 6.5.3 多进制数字相移键控(MPSK)调制 157 6.6 现代数字调制方式 160 6.6.1 正交幅度调制(QAM) 160 6.6.2 交错正交相移键控(OQPSK) 162 6.6.3 *小频移键控(MSK) 163 本章知识点小结 165 习题 167 实训6 2ASK调制与解调 168 实训7 2FSK调制与解调 170 实训8 2PSK调制与解调 173 实训9 2DPSK调制与解调 176 第7章 差错控制编码 179 7.1 差错控制编码的基本原理 180 7.2 差错控制编码的工作方式 180 7.3 差错控制编码的分类及相关概念 183 7.3.1 差错控制编码的分类 183 7.3.2 差错控制编码的相关概念 184 7.4 检错码和纠错码 184 7.4.1 常用的检错码和纠错码 184 7.4.2 检错、纠错码的检错、纠错能力 186 7.5 线性分组码 187 7.5.1 线性分组码的原理 187 7.5.2 循环码 188 7.5.3 汉明码 193 7.6 卷积码 195 7.7 信道编码在LTE通信系统中的应用 201 7.7.1 LTE通信系统中的信道 201 7.7.2 LTE通信系统中的信道编码 204 本章知识点小结 205 习题 207 实训10 汉明码验证 209 第8章 同步原理 212 8.1 载波同步 213 8.1.1 直接法(自同步法) 213 8.1.2 插入导频法(外同步法) 214 8.1.3 载波同步系统的性能指标 215 8.2 位同步 216 8.2.1 直接位同步法(自同步法) 216 8.2.2 插入导频的位同步法(外同步法) 218 8.2.3 位同步系统的性能指标 220 8.3 群(帧)同步 220 8.3.1 起止同步法 220 8.3.2 连贯式插入法 221 8.4 网同步 222 8.4.1 同步法 223 8.4.2 准同步法 224 8.4.3 我国数字同步网的等级结构 225 8.4.4 移动通信系统中的网同步 226 本章知识点小结 227 习题 229 附录 误差函数和互补误差函数表 230 参考文献 231