現(xiàn)代通信原理

前言

　　目前，作為國家重要基礎(chǔ)設(shè)施之一的電信網(wǎng)已經(jīng)遍布我國城鄉(xiāng)，成為廣大人民群眾生活和工作須臾不可離的伙伴。截至2008年5月，我國的固定電話和移動電話用戶的總數(shù)已經(jīng)達到了9.36億戶，用戶規(guī)模居世界首位：互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)用戶總數(shù)已經(jīng)超過21億戶，網(wǎng)民數(shù)量居世界第二位。與此相應，在我國從事與電信有關(guān)的研究、開發(fā)、生產(chǎn)、建設(shè)、應用、管理和領(lǐng)導工作的人員數(shù)量也相當龐大，并在不斷增加。在這種形勢下，電信專業(yè)學生的培養(yǎng)和在職人員的繼續(xù)教育是一項重要的任務(wù)，本書就是為了適應這一形勢發(fā)展的需要而編寫的?！　∧壳埃娦啪W(wǎng)已基本實現(xiàn)了數(shù)字化。在我國公共通信網(wǎng)中長途傳輸?shù)男盘栔饕菙?shù)字信號，模擬信號的傳輸日漸減少。因此，本書中將重點討論數(shù)字通信，包括數(shù)字信號的形成、變換、編碼和傳輸以及模擬信號的數(shù)字化?！　”緯轻槍ζ胀ǜ叩仍盒Ｖ小巴ㄐ旁怼闭n程安排學時數(shù)較少的通信專業(yè)和其他專業(yè)的高年級本科生及碩士生編寫的，也可以作為工程技術(shù)人員的培訓教材。闡述中著重分析推理和講述物理概念，盡可能縮減煩瑣的數(shù)學推導。各章末皆附有思考題和習題。思考題協(xié)助讀者復習本章內(nèi)容，而習題則可以促使讀者深入領(lǐng)會本章內(nèi)容，將理論聯(lián)系實際，提高解決實際問題的能力。每章末還附有少量參考文獻，供讀者查閱有關(guān)結(jié)論的出處?！　∪珪灿?0章。第1章簡要介紹通信的發(fā)展歷史，講述消息、信息和信號的基本概念，給出通信系統(tǒng)的組成、分類和性能指標要求，使讀者對于通信和通信系統(tǒng)建立初步的認識。第2章討論信號特性，對于確知信號和隨機信號作深入分析，并對于信號在信道中傳輸受到的影響給予一般介紹。課堂教學中，先修課程已經(jīng)學過這些內(nèi)容的班級可以跳過本章或作復習性講述。第3章講述信道。先介紹信道的分類和特性，然后建立信道的數(shù)學模型，討論信道傳輸特性對信號傳輸?shù)挠绊懸约靶诺乐械脑肼暎詈蠼o出信道容量的概念。第4章闡明模擬調(diào)制系統(tǒng)的原理。若在先修課程中已經(jīng)建立了模擬調(diào)制的基本概念，本章也可以從略。第5章對數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的各個方面作了基本介紹。本章內(nèi)容涉及數(shù)字通信的基礎(chǔ)知識，是數(shù)字調(diào)制的基礎(chǔ)，需要重點學習好。第6章對于幾種基本的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)作了較詳細和深入的討論。這些內(nèi)容都是實際應用中經(jīng)常會遇到的，因此必須熟知。第7章詳細討論模擬信號的抽樣、量化和編碼方法。它是用數(shù)字技術(shù)傳輸模擬信號的必經(jīng)之路。第8章討論糾錯編碼和差錯控制技術(shù)，重點介紹了幾種性能優(yōu)良的糾錯碼的基本原理。其中主要的差錯控制技術(shù)在數(shù)字通信系統(tǒng)中都得到了廣泛的應用。第9章討論數(shù)字通信系統(tǒng)中必不可少的同步，包括載波同步、位同步和群同步方法。第10章講述多路復用和復接，并且介紹了主要的國際標準建議?！　W習本課程的先修課程主要有：模擬電子線路、高頻電子線路、數(shù)字邏輯電路、概率論，以及信號與系統(tǒng)?！　”緯木帉?，得到了西安電子科技大學通信工程學院各級領(lǐng)導的大力支持，以及西安電子科技大學張會寧副教授，博士生楊麗花、倪浩，碩士生張哲、魏振、白云、劉曉杰和王倩等多人的協(xié)助。在此致以誠摯的謝意。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)、清晰地介紹了通信系統(tǒng)的基本概念、基本原理和基本技術(shù)，以及設(shè)計與分析的方法。全書共分10章。內(nèi)容包括通信的基本概念、通信系統(tǒng)的組成、分類和性能指標要求、確知信號和隨機信號的分析、信道的基本特性和對信號傳輸?shù)挠绊?、模擬調(diào)制系統(tǒng)、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)、數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)、模擬信號的數(shù)字傳輸、差錯控制原理、同步原理和信道復用原理等?！　”緯勺鳛楦叩仍盒Ｍㄐ殴こ?、電子信息、計算機通信等專業(yè)的本科生教材或考研參考書。

作者簡介

樊昌信
　　博士生導師：國內(nèi)外通信學術(shù)界享有很高的聲譽，被推選為美國電氣和電子工程師學會會士（IEEE Fellow）、中國通信學會會士、中國電子學會會士，并被英國薩瑞大學（University of Surrey）聘為榮譽客座教授（1 999—2002），陜西省科協(xié)曾授予“陜西科技精英”稱號

書籍目錄

第1章　概論　　1.1　通信的發(fā)展　　1.2　信息及其度量　　　1.2.1　消息和信息　　　1.2.2　信號　　　1.2.3　信息量　　1.3　通信系統(tǒng)　　　1.3.1　通信系統(tǒng)的基本模型　　　1.3.2　通信方式　　　1.3.3　通信系統(tǒng)的分類　　　1.3.4　模擬通信系統(tǒng)　　　1.3.5　數(shù)字通信系統(tǒng)　　1.4　通信系統(tǒng)的性能指標　　　1.4.1　模擬通信系統(tǒng)的性能指標　　　1.4.2　數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標　　思考題　　習題　第2章　信號分析　　2.1　確知信號　　　2.1.1　什么是確知信號　　　2.1.2　能量信號和功率信號　　　2.1.3　確知信號的性質(zhì)　　2.2　隨機信號　　　2.2.1　隨機信號與隨機過程　　　2.2.2　隨機過程的數(shù)字特征　　　2.2.3　幾種重要的概率分布　　　2.2.4　高斯隨機過程　　　2.2.5　窄帶高斯隨機過程　　　2.2.6　正弦波加窄帶高斯隨機過程　　2.3　信號通過線性系統(tǒng)　　　2.3.1　確知信號通過線性系統(tǒng)　　　2.3.2　平穩(wěn)隨機過程通過線性系統(tǒng)　　思考題　　習題　第3章　信道　　3.1　無線信道　　　3.1.1　地波　　　3.1.2　天波　　　3.1.3　視距傳播　　　3.1.4　散射傳播　　3.2　有線信道　　3.3　信道的數(shù)學模型　　　3.3.1　信道的定義　　　3.3.2　調(diào)制信道的數(shù)學模型　　　3.3.3　編碼信道的數(shù)學模型　　3.4　信道對信號傳輸?shù)挠绊憽　　?.4.1　恒參信道對信號傳輸?shù)挠绊憽　　?.4.2　隨參信道對信號傳輸?shù)挠绊憽　?.5　信道中的噪聲　　3.6　信道容量　　思考題　　習題　第4章　模擬調(diào)制系統(tǒng)　　4.1　線性調(diào)制　　　4.1.1　常規(guī)調(diào)幅　　　4.1.2　抑制載波雙邊帶調(diào)制　　　4.1.3　單邊帶調(diào)制　　　4.1.4　殘留邊帶調(diào)制　　　4.1.5　線性調(diào)制器原理模型　　4.2　非線性調(diào)制　　　4.2.1　基本原理　　　4.2.2　已調(diào)信號的頻譜和帶寬　　　4.2.3　角度調(diào)制信號的接收　　思考題　　習題　　參考文獻　第5章　數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)　　5.1　數(shù)字基帶信號　　　5.1.1　數(shù)字基帶信號的波形　　　5.1.2　數(shù)字基帶信號的模型　　　5.1.3　數(shù)字基帶信號的功率譜密度　　5.2　碼型變換　　　5.2.1　線路碼的選擇原則　　　5.2.2　常用線路碼　　5.3　數(shù)字基帶信號傳輸與碼間干擾　　　5.3.1　帶限基帶信道對基帶信號傳輸?shù)挠绊憽　　?.3.2　數(shù)字基帶信號傳輸模型與碼間干擾　　　5.3.3　消除碼間干擾的條件　　　5.3.4　幾種典型的無碼間干擾的基帶傳輸特性　　5.4　無碼間干擾數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的誤碼特性　　5.5　眼圖　　5.6　時域均衡　　思考題　　習題　　參考文獻　第6章　數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)　第7章　模擬信號的數(shù)字傳輸　第8章　差錯控制　第9章　同步　第10章　信道復用　附錄1　誤差函數(shù)值表　附錄2　三角函數(shù)公式　

章節(jié)摘錄

　　第1章　概論　　1.2 　信息及其度量　　通信的主要任務(wù)是傳輸信息，信息包含于消息中，而消息則載荷在信號上傳輸。本節(jié)首先討論消息、信息與信號的基本概念和相互關(guān)系，然后重點介紹信息量。　　1.2.1　消息和信息　　電信是用電信號來傳遞消息。語音、圖形、活動圖像、符號、文字等都是不同形式的消息。消息是包含信息的事物，信息是消息中包含的有效內(nèi)容。信息具有一定的不確定性。人們傳遞消息是為了獲取其中包含的信息。若此消息是確定的，或者說是確知的，則它就沒有必要傳遞了。例如，“太陽會發(fā)光”是人所共知的，沒有必要傳遞這個消息給你；這就是說這個消息中不包含信息，或包含的信息量為0?！　∠嗤男畔⒖梢杂貌煌愋偷南鬟f。例如，天氣預報的“晴”，可以用漢字表示，也可以用英文或其他圖形表示，還可以用語音表示?！　?.2.2　信號　　在電信中，消息是用電信號傳輸?shù)?。信號是消息的載體，是一種電波形。用這種波形代表消息。在通信系統(tǒng)中傳輸?shù)氖切盘?。按照信號中代表消息的參量取值方式的不同，信號可以分為模擬信號和數(shù)字信號兩大類。第一類模擬信號，又稱連續(xù)信號，例如，話筒送出的語音信號。模擬信號的電壓和電流可以用取值連續(xù)的時間函數(shù)表示，如圖1-4（a）所示。第二類數(shù)字信號，又稱離散信號，例如計算機輸出的數(shù)字數(shù)據(jù)信號。數(shù)字信號的電壓和電流僅可能取有限個離散值，如圖1-5（a）所示。特別需要注意的是：區(qū)分模擬信號和數(shù)字信號的準繩是其代表消息的參量取值是連續(xù)還是離散，而不是時間波形連續(xù)變化與否。模擬信號在時間上可以是離散的，如圖1-4（b）所示。數(shù)字信號在波形上可以是連續(xù)變化的，如圖1-5（b）所示。

編輯推薦

　　1.名師編寫：本教材的作者為全國“通信原理”教材的鼻祖、知名教授----樊昌信老師編寫?！　?.通俗，淺顯：本書是針對大專院校中“通信原理”課程安排時數(shù)較少的通信專業(yè)學生。闡述中著重分析推理和講述物理概念，盡可能縮減繁瑣的數(shù)學推導。各章末皆附有思考題和習題。思考題協(xié)助讀者復習本章內(nèi)容，而習題則可以促使讀者深入領(lǐng)會本章內(nèi)容，將理論聯(lián)系實際，提高解決實際問題的能力。每章末還附有少量參考文獻，供讀者查閱有關(guān)結(jié)論的出處。

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