通信系统概论

第1章 绪论 1 1.1 通信概述 1 1.1.1 通信的定义 1 1.1.2 通信的分类 1 1.1.3 通信的方式 3 1.1.4 通信系统模型 5 1.2 信息论基础 6 1.2.1 信息的度量 6 1.2.2 平均信息量 7 1.3 通信系统的性能指标 8 1.3.1 一般通信系统的性能指标 8 1.3.2 通信系统的有效性指标 8 1.3.3 通信系统的可靠性指标 10 1.4 通信信道的基本特性 11 1.4.1 信道概述 11 1.4.2 传输信道 14 1.4.3 信道内的噪声 16 1.4.4 常见的几种噪声 17 1.4.5 信道容量 19 小结 22 思考与练习1 22 第2章 数字通信系统 24 2.1 数字通信系统模型 24 2.1.1 数字频带传输通信系统 24 2.1.2 数字基带传输通信系统 25 2.1.3 模拟信号数字化传输通信系统 25 2.1.4 数字通信的主要优缺点 25 2.2 时分多路复用(TDM) 26 2.2.1 TDM的基本原理 26 2.2.2 TDM信号的带宽及相关问题 28 2.2.3 时分复用的PCM通信系统 29 2.2.4 PCM 30/32路典型终端设备30 2.3 准同步数字体系(PDH) 30 2.3.1 数字复接的概念和方法 31 2.3.2 同步复接与异步复接 32 2.3.3 PCM高次群 40 2.4 同步数字体系(SDH) 44 2.4.1 SDH的基本概念 45 2.4.2 SDH的速率和帧结构 46 2.4.3 同步复用结构 47 2.4.4 映射的方法51 2.4.5 定位55 2.4.6 复用58 2.5 数字基带传输系统 61 2.5.1 数字基带信号的常用码型 62 2.5.2 数字基带传输系统的性能 65 2.6 数字频带传输系统 68 2.6.1 二进制振幅键控(2ASK) 68 2.6.2 二进制频移键控(2FSK) 71 2.6.3 二进制相移键控(2PSK) 75 2.6.4 二进制数字调制系统的性能比较 80 小结 82 思考与练习2 83 第3章 通信网络技术 88 3.1 概述 88 3.1.1 通信网的组成 88 3.1.2 通信网的分类 89 3.1.3 通信网的功能 93 3.1.4 通信网的发展方向 94 3.2 通信网络体系结构95 3.2.1 网络体系结构的基本概念95 3.2.2 ISO/OSI网络体系结构101 3.2.3 Internet网络体系结构105 3.2.4 IPv4107 3.2.5 IPv6109 小结 110 思考与练习3 111 第4章 大数据和云计算技术112 4.1 大数据的概念112 4.1.1 大数据处理分析的六大工具114 4.1.2 大数据在我国的未来之路116 4.2 云计算的基本概念117 4.2.1 折叠广义的云计算和狭义的云计算118 4.2.2 云计算的工具与服务119 4.2.3 云计算的前景120 4.3 大数据和云计算融合的必然趋势123 4.3.1 大数据发展现状123 4.3.2 大数据条件与运作模式124 4.3.3 大数据安全125 4.3.4 大数据时代的机遇与挑战126 小结 133 思考与练习4 133 第5章 扩频抗干扰通信系统 133 5.1 扩频通信概述 133 5.1.1 扩频通信的概念 133 5.1.2 扩频通信的特点 134 5.1.3 扩频通信的基本理论 138 5.1.4 扩频通信系统的类型 138 5.2 直接序列扩频系统 139 5.2.1 扩频通信的基本原理 139 5.2.2 直接序列扩频信号 142 5.2.3 直接序列扩频信号的相关解扩 144 5.3 跳频扩频通信系统 148 5.3.1 跳频通信的基本原理 148 5.3.2 跳频通信的数学模型 149 5.3.3 双通道跳频系统 150 5.3.4 跳频信号的解调 151 5.3.5 跳频通信系统的技术特点 153 5.4 跳时系统 154 5.5 混合扩展频谱系统 155 5.5.1 跳频/直扩混合系统 155 5.5.2 跳频/跳时混合系统 156 5.5.3 跳时/直扩混合系统 156 小结 157 思考与练习5 157 第6章 微波与卫星通信系统 159 6.1 概述 159 6.1.1 微波通信 160 6.1.2 卫星通信 161 6.2 微波与卫星通信的主要技术 163 6.2.1 微波信号的传播 163 6.2.2 微波与卫星通信的频率配置 165 6.2.3 信号的传输与复用 168 6.2.4 信号的调制与解调 169 6.2.5 编解码技术 169 6.2.6 信号处理技术 171 6.2.7 卫星通信中的多址技术 175 6.3 微波通信系统 179 6.3.1 数字微波通信系统 179 6.3.2 数字微波通信系统的性能 181 6.3.3 大容量微波通信系统 183 6.4 卫星通信系统 186 6.4.1 静止卫星通信系统 186 6.4.2 移动卫星通信系统 190 6.4.3 VSAT卫星通信系统 192 6.4.4 卫星通信新技术 194 6.5 GPS定位系统 198 6.5.1 GPS的基本概念 198 6.5.2 GPS系统的组成及作用 198 6.5.3 GPS系统的定位原理 201 6.6 北斗卫星导航系统 201 6.6.1 基本组成 202 6.6.2 发展历程 202 6.6.3 发展特色 203 6.6.4 北斗卫星校时服务器的关键技术和特点 204 6.6.5 北斗系统的应用 206 小结 207 思考与练习6 207 第7章 移动通信系统 209 7.1 概述 209 7.1.1 移动通信的特点 209 7.1.2 移动通信系统的分类 211 7.1.3 移动通信系统的组成 212 7.2 移动通信的基本技术 213 7.2.1 蜂窝组网技术 213 7.2.2 多址技术 218 7.2.3 调制技术 219 7.2.4 交织技术 220 7.2.5 自适应均衡技术 222 7.2.6 信道配置技术 222 7.3 GSM移动通信系统 223 7.3.1 GSM系统的网络结构 224 7.3.2 GSM系统的无线空中接口 227 7.3.3 通用分组无线业务(GPRS) 235 7.3.4 GSM系统的区域定义 239 7.3.5 移动用户的接续过程 240 7.4 CDMA移动通信系统 241 7.4.1 CDMA的概念 241 7.4.2 CDMA蜂窝系统的无线传输 244 7.5 第三代移动通信系统 246 7.5.1 W-CDMA系统 246 7.5.2 CDMA2000系统 248 7.5.3 TD-SCDMA系统 253 7.5.4 IMT-2000系统 255 7.5.5 移动通信新技术 257 7.5.6 后3G移动通信的关键技术 265 7.6 第四代移动通信技术 267 7.6.1 第四代移动通信的要求 268 7.6.2 第四代移动通信标准的发展 268 7.6.3 第四代移动通信的主要技术 270 7.7 第五代移动通信技术 275 小结 287 思考与练习7 287 第8章 光通信系统 288 8.1 光纤通信 288 8.1.1 光纤通信概述 288 8.1.2 光纤通信系统的组成 291 8.1.3 光纤通信的应用 297 8.2 波分复用(WDM)技术 298 8.2.1 WDM的基本原理 298 8.2.2 WDM通信系统 301 8.3 相干光通信技术 306 8.3.1 相干光通信的基本原理 306 8.3.2 相干光通信的关键技术 308 8.4 光孤子通信 309 8.4.1 光孤子的基本特征 309 8.4.2 光孤子通信系统 310 8.5 全光通信系统 311 8.5.1 全光通信的概念 311 8.5.2 全光通信技术 312 8.5.3 全光通信网 315 8.5.4 光时分复用 317 小结 318 思考与练习8 318 参考文献 319