現(xiàn)代數(shù)字通信

前言

　　在當今信息化社會中，隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展，相關(guān)的通信理論、技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。數(shù)字通信已成為信息傳輸?shù)闹匾侄?，?shù)字通信的新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，全球數(shù)字化已成為當今社會發(fā)展的主要潮流，人們越來越離不開數(shù)字通信，越來越期望了解和掌握數(shù)字通信技術(shù)?！　?shù)字通信是迅速發(fā)展的信息技術(shù)，目前將科研的發(fā)展前沿與基礎(chǔ)的通信理論有機結(jié)合進行闡述的著作還很少。本書將對數(shù)字通信的基本原理、前沿技術(shù)以及目前常見的和正在研究的通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡進行介紹和論述。本書材料來源于國內(nèi)外的教材、研究文獻和作者的科研成果，內(nèi)容緊扣數(shù)字通信低成本、高速率、分布式的發(fā)展趨勢，對常見的通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡和未來的通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡進行較全面的論述。全書共分12章，主要內(nèi)容如下：　　第1章概述，主要介紹通信系統(tǒng)的基本組成和基本概念，重點介紹數(shù)字通信的主要技術(shù)、特點以及主要性能指標?！　〉?章信源編碼技術(shù)，主要介紹無失真和失真信源編碼的原理，并簡要介紹其應用?！　〉?章基帶傳輸技術(shù)，介紹基帶傳輸信號的波形表示和基本碼型，重點介紹數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性能?！　〉?章現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)，簡要介紹幾種簡單的數(shù)字調(diào)制技術(shù)原理，主要介紹多相相移鍵控、正交振幅調(diào)制、網(wǎng)格編碼調(diào)制等調(diào)制原理和各自的性能特點，最后對已經(jīng)廣泛應用于現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng)中的擴頻技術(shù)的原理和性能做簡單介紹?！　〉?章同步技術(shù)，簡要介紹同步技術(shù)的幾種分類，詳細介紹載波同步、位同步、幀同步和網(wǎng)同步的實現(xiàn)方法及其性能指標，重點是位同步技術(shù)。　　第6章多用戶檢測技術(shù)，首先簡要介紹多路復用與多址的概念和多址接入的方法，并以多用戶信息論為指導比較了FDMA、TDMA和CDMA多用戶通信系統(tǒng)的容量，隨后針對CDMA系統(tǒng)的多用戶檢測進行研究與討論?！　〉?章多址接入技術(shù)，主要介紹多址接入技術(shù)的實現(xiàn)，包括頻分多址、時分多址、碼分多址，并闡述多址接入算法以及局域網(wǎng)的多址接入技術(shù)?！　〉?章現(xiàn)代數(shù)字交換與組網(wǎng)技術(shù)，主要介紹程控交換技術(shù)、分組交換技術(shù)和ATM交換技術(shù)。

內(nèi)容概要

　　《現(xiàn)代數(shù)字通信》主要介紹了現(xiàn)代數(shù)字通信的相關(guān)技術(shù)，對信源編碼技術(shù)、基帶傳輸技術(shù)、數(shù)字調(diào)制技術(shù)、同步技術(shù)、多用戶檢測技術(shù)、多址接入技術(shù)、數(shù)字交換與組網(wǎng)技術(shù)以及衛(wèi)星通信系統(tǒng)、數(shù)字移動通信系統(tǒng)、超寬帶通信系統(tǒng)、無線自組織網(wǎng)絡進行了全面系統(tǒng)的論述，使讀者能夠?qū)?shù)字通信的基本概念有明確的認識?！　　冬F(xiàn)代數(shù)字通信》概念性強，突出基本概念以及基本原理的闡述，注重理論與實際的結(jié)合，深入淺出，圖文并茂，適用范圍較寬，可作為高等院校電子、通信、計算機、自動控制等相關(guān)專業(yè)研究生和高年級本科生的專業(yè)教材或參考書，也可供工程技術(shù)人員及技術(shù)管理人員閱讀參考。

書籍目錄

第1章 概述名詞術(shù)語釋義1.1 通信系統(tǒng)的組成及分類1.2 數(shù)字通信及其主要技術(shù)1.2.1 數(shù)字通信系統(tǒng)的組成1.2.2 數(shù)字通信的主要技術(shù)1.3 數(shù)字通信的主要特點1.4 通信信道與信道模型1.4.1 信道的定義與分類1.4.2 信道的數(shù)學模型1.5 數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標1.6 數(shù)字通信發(fā)展趨勢練習題參考文獻第2章 信源編碼技術(shù)名詞術(shù)語釋義2.1 信源編碼的基本概念2.1.1 編碼器2.1.2 碼的分類2.2 無失真信源的編碼2.2.1 定長編碼及定長編碼定理2.2.2 變長編碼及變長編碼定理2.3 失真信源的編碼2.3.1 失真測度2.3.2 信息率失真函數(shù)2.3.3 限失真信源編碼定理2.3.4 熵壓縮編碼的具體方法2.4 音頻編碼2.4.1 波形編碼ADPCM的基本原理2.4.2 參量編碼的線性預測編碼器LPC2.5 視頻編碼2.5.1 靜止圖像壓縮編碼及其技術(shù)標準JPEG2.5.2 面向通信的視頻壓縮編碼及其技術(shù)標準H.2612.5.3 活動圖像壓縮編碼及其技術(shù)標準MPEG2.6 例題練習題參考文獻第3章 基帶傳輸技術(shù)名詞術(shù)語釋義3.1 數(shù)字基帶傳輸?shù)幕靖拍?.2 數(shù)字基帶信號波形3.2.1 基帶信號時域表示3.2.2 基帶信號頻域表示3.3 基帶傳輸碼型與碼型變換3.3.1 基帶傳輸碼型的特點3.3.2 常見基帶傳輸碼型3.4 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)3.4.1 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.4.2 無失真基帶傳輸3.4.3 部分響應系統(tǒng)3.4.4 無碼間串擾基帶系統(tǒng)抗噪聲性能3.4.5 時域均衡3.5 眼圖3.6 例題練習題參考文獻第4章 現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)名詞術(shù)語釋義4.1 簡單數(shù)字調(diào)制4.1.1 二進制幅移鍵控4.1.2 二進制頻移鍵控4.1.3 二進制相移鍵控4.2 多相相移鍵控4.2.1 四相相移鍵控4.2.2 高階多相相移鍵控4.3 正交振幅調(diào)制4.3.1 QAM基本原理4.3.2 QAM性能分析4.4 恒包絡調(diào)制4.4.1 準恒包絡調(diào)制技術(shù)4.4.2 幾種恒包絡調(diào)制技術(shù)4.5 網(wǎng)格編碼調(diào)制4.5.1 TCM基本原理4.5.2 TCM的研究和應用發(fā)展4.6 擴頻技術(shù)4.6.1 擴頻技術(shù)原理4.6.2 偽隨機序列4.6.3 擴頻技術(shù)的性能特點4.6.4 擴頻技術(shù)應用4.7 例題練習題參考文獻第5章 同步技術(shù)名詞術(shù)語釋義5.1 同步技術(shù)分類5.2 載波同步技術(shù)5.2.1 直接法5.2.2 插入導頻法5.2.3 載波同步系統(tǒng)性能指標5.3 位同步技術(shù)5.3.1 外同步法5.3.2 自同步法5.3.3 位同步系統(tǒng)的性能指標5.4 幀同步技術(shù)5.4.1 起止同步法5.4.2 連貫式插入法5.4.3 間歇式插入法5.4.4 幀同步系統(tǒng)性能指標5.4.5 幀同步的保護5.5 網(wǎng)同步5.5.1 準同步方式5.5.2 碼速調(diào)整法5.5.3 水庫法5.5.4 主從同步法5.5.5 相互同步法5.6 例題練習題參考文獻第6章 多用戶檢測技術(shù)名詞術(shù)語釋義6.1 多路復用與多址接入6.2 FDMA系統(tǒng)及TDMA系統(tǒng)容量6.3 CDMA系統(tǒng)容量6.3.1 CDMA系統(tǒng)容量——單用戶檢測6.3.2 CDMA系統(tǒng)容量——多用戶檢測6.3.3 FDMA、TDMA和CDMA多用戶系統(tǒng)容量的比較6.4 DS-CDMA系統(tǒng)多用戶檢測6.4.1 CDMA接收機——濾波與判決6.4.2 多用戶檢測技術(shù)的發(fā)展與分類6.4.3 最佳多用戶檢測接收機6.4.4 線性檢測器6.4.5 干擾抵消型檢測器6.4.6 盲多用戶檢測6.5 多用戶檢測器的性能6.5.1 比特差錯率6.5.2 漸近多用戶有效性6.5.3 抗遠近效應能力6.6 例題練習題參考文獻第7章 多址接入技術(shù)名詞術(shù)語釋義……第8章 現(xiàn)代數(shù)字交換與組網(wǎng)技術(shù)第9章 衛(wèi)星通信系統(tǒng)第10章 數(shù)字移動通信系統(tǒng)第11章 超完帶通信系統(tǒng)第12章 無線自組織網(wǎng)絡名詞術(shù)語英漢對照

章節(jié)摘錄

　　離散信源的輸出是離散取值的隨機序列。實際信源輸出往往不是離散的，而是連續(xù)取值的隨機過程，例如，語音信號和電視信號都屬于這一類隨機過程。由前面無失真離散信源編碼分析可知，只要信息傳輸率R小于信道容量C，總能找到一種編碼，在信道上能以任意小的錯誤概率，任意接近信道容量的傳輸率來傳送信息。但若信息傳輸率R大于信道容量C，總不能實現(xiàn)無失真的傳輸，使傳輸錯誤概率任意小。而對于連續(xù)的消息（即取值是無限的，不可數(shù)的），信源的熵日為無限大。那么，如果要求無失真地傳送連續(xù)信源的消息，信息傳輸率R必須為無限大。在信道中，由于帶寬是有限的，所以信道容量受到限制。為此，在實際通信中，信息傳輸率總是大大超過信道容量C，因此也就不可能實現(xiàn)完全無失真地傳輸信源的信息。此外，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字系統(tǒng)得到了廣泛應用，這就需要傳送、存儲和處理大量的數(shù)據(jù)。為了提高傳輸和存儲的效率，就必須對有待傳送和存儲的數(shù)據(jù)進行壓縮，這樣也會損失一定的信息，帶來失真。然而，在實際生活中，人們一般并不要求完全無失真地恢復消息。通常總是要求在保證一定質(zhì)量（一定保真度）的條件下近似地再現(xiàn)原來的消息，也就是允許一定的錯誤（失真）存在。例如在傳送語言信號時，由于人耳接受的帶寬和分辨率是有限的，所以說這種錯誤是允許的。又如傳送圖像時，也并不需要全部精確地把圖像傳送到觀察者。因為人眼有一定的主觀視覺特征，允許傳送圖像時有一定的誤差存在。另外，根據(jù)圖像使用目的不同，也允許有不同程度的誤差?！　≡谠试S一定程度失真的條件下，如何能快速地傳輸信源的信息。這個問題在香農(nóng)最初發(fā)表的論文中已經(jīng)有所體現(xiàn)，但直到1959年香農(nóng)又發(fā)表了《保真度準則下的離散信源編碼定理》這篇重要文章之后，才引起了人們的注意。在該文中，香農(nóng)定義了信息率失真函數(shù)R（D），并論述了關(guān)于這個函數(shù)的基本定理。定理指出：在允許一定失真度D的情況下，信源輸出信息傳輸率可壓縮到R（D）值，這就從理論上給出了信息傳輸率與允許失真之間的關(guān)系，建立了信息率失真理論。信息率失真理論是量化、數(shù)模轉(zhuǎn)換、頻帶壓縮和數(shù)據(jù)壓縮的理論基礎(chǔ)。

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