通信原理

內(nèi)容概要

　　本書系統(tǒng)地介紹通信的基本概念、基本理論和基本分析方法。在保持一定理論深度的基礎(chǔ)上，本書盡可能簡化數(shù)學(xué)分析過程，突出對概念、新技術(shù)的介紹；敘述上力求概念清楚、重點(diǎn)突出、深入淺出、通俗易懂；內(nèi)容上力求科學(xué)性、先進(jìn)性、系統(tǒng)性與實(shí)用性的統(tǒng)一。
　　本書共10章，內(nèi)容包括：緒論、信號(hào)與噪聲分析、模擬調(diào)制系統(tǒng)、模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸、數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸、數(shù)字信號(hào)的載波傳輸、現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)、信道、信道編碼和擴(kuò)頻通信。內(nèi)容涵蓋國內(nèi)通信原理教學(xué)的全部基本內(nèi)容，每章配有例題和習(xí)題，且書末附有習(xí)題參考答案。
　　本書可作為高等學(xué)校電子、通信類及其相關(guān)專業(yè)的本科生教材，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章　緒論　
　1.1　引言　
　1.2　通信系統(tǒng)的組成　
　　1.2.1　通信系統(tǒng)的一般模型　
　　1.2.2　模擬通信系統(tǒng)模型　
　　1.2.3　數(shù)字通信系統(tǒng)模型　
　1.3　通信系統(tǒng)分類及通信方式　
　　1.3.1　通信系統(tǒng)的分類　
　　1.3.2　通信方式　
　1.4　信息及其度量　
　1.5　通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)　
　　1.5.1　模擬通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)　
　　1.5.2　數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)　
　1.6　通信系統(tǒng)中的噪聲　
　1.7　通信系統(tǒng)運(yùn)載信息的能力　
　1.8　通信技術(shù)的發(fā)展　
　　小結(jié)　
　　思考題　
　　習(xí)題　
第2章　信號(hào)與噪聲分析　
　2.1　信號(hào)的分類　
　　2.1.1　確知信號(hào)與隨機(jī)信號(hào)　
　　2.1.2　周期信號(hào)與非周期信號(hào)　
　　2.1.3　功率信號(hào)與能量信號(hào)　
　2.2　確知信號(hào)的分析　
　　2.2.1　周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)　
　　2.2.2　非周期信號(hào)的傅里葉變換　
　　2.2.3　周期信號(hào)的傅里葉變換　
　　2.2.4　卷積與相關(guān)函數(shù)　
　　2.2.5　能量譜密度與功率譜密度　
　2.3　隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)特征　
　　2.3.1　隨機(jī)變量　
　　2.3.2　概率分布函數(shù)和概率密度函數(shù)　
　　2.3.3　通信系統(tǒng)中幾種典型的隨機(jī)變量　
　　2.3.4　隨機(jī)變量的數(shù)字特征　
　2.4　隨機(jī)過程的一般表述　
　　2.4.1　隨機(jī)過程的概念　
　　2.4.2　隨機(jī)過程的統(tǒng)計(jì)特征　
　2.5　平穩(wěn)隨機(jī)過程　
　　2.5.1　嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過程　
　　2.5.2　寬平穩(wěn)隨機(jī)過程　
　　2.5.3　各態(tài)歷經(jīng)性　
　　2.5.4　平穩(wěn)隨機(jī)過程的自相關(guān)函數(shù)和功率譜密度　
　2.6　高斯隨機(jī)過程　
　　2.6.1　高斯過程的定義　
　　2.6.2　高斯過程的性質(zhì)　
　　2.6.3　一維高斯分布　
　　2.6.4　高斯白噪聲　
　2.7　隨機(jī)過程通過系統(tǒng)的分析　
　　2.7.1　隨機(jī)過程通過線性系統(tǒng)　
　　2.7.2　隨機(jī)過程通過乘法器　
　2.8　窄帶高斯噪聲　
　　2.8.1　窄帶高斯噪聲的統(tǒng)計(jì)特征　
　　2.8.2　正弦波加窄帶高斯噪聲　
　　小結(jié)　
　　思考題　
　　習(xí)題　
第3章　模擬調(diào)制系統(tǒng)　
　3.1　引言　
　3.2　線性調(diào)制的原理　
　　3.2.1　幅度調(diào)制(am)　
　　3.2.2　雙邊帶調(diào)制(dsb)　
　　3.2.3　單邊帶調(diào)制(ssb)　
　　3.2.4　殘留邊帶調(diào)制(vsb)　
　3.3　線性調(diào)制系統(tǒng)的解調(diào)　
　　3.3.1　線性調(diào)制系統(tǒng)的相干解調(diào)　
　　3.3.2　線性調(diào)制系統(tǒng)的非相干解調(diào)　
　3.4　線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能分析　
　　3.4.1　抗噪聲性能的分析模型　
　　3.4.2　相干解調(diào)的抗噪聲性能　
　　3.4.3　非相干解調(diào)的抗噪聲性能　
　3.5　非線性調(diào)制系統(tǒng)的原理及抗噪聲性能　
　　3.5.1　非線性調(diào)制的基本概念　
　　3.5.2　調(diào)頻信號(hào)的頻譜和帶寬　
　　3.5.3　調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)　
　　3.5.4　調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能　
　　3.5.5　調(diào)頻系統(tǒng)的加重技術(shù)　
　3.6　各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的比較　
　3.7　載波同步　
　　3.7.1　載波同步的方法　
　　3.7.2　載波同步系統(tǒng)的性能　
　3.8　頻分復(fù)用　
　　小結(jié)　
　　思考題　
　　習(xí)題　
第4章　模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸　
　4.1　引言　
　4.2　抽樣　
　　4.2.1　理想抽樣　
　　4.2.2　實(shí)際抽樣　
　4.3　量化　
　　4.3.1　均勻量化　
　　4.3.2　非均勻量化　
　4.4　編碼　
　　4.4.1　常用的二進(jìn)制碼型　
　　4.4.2　 律13折線編碼　
　4.5　脈沖編碼調(diào)制系統(tǒng)　
　　4.5.1　脈沖編碼調(diào)制(pcm)原理　
　　4.5.2　pcm系統(tǒng)的傳輸速率　
　　4.5.3　pcm系統(tǒng)的抗噪聲性能分析　
　4.6　差值脈沖編碼調(diào)制　
　　4.6.1　語音壓縮編碼技術(shù)簡介　
　　4.6.2　差值脈沖編碼調(diào)制　
　　4.6.3　自適應(yīng)差值脈沖編碼調(diào)制　
　4.7　增量調(diào)制　
　　4.7.1　增量調(diào)制的原理　
　　4.7.2　增量調(diào)制的過載特性　
　　4.7.3　增量調(diào)制的動(dòng)態(tài)編碼范圍　
　　4.7.4　增量調(diào)制系統(tǒng)的量化信噪比?　
　4.8　時(shí)分復(fù)用和多路數(shù)字電話系統(tǒng)　
　　4.8.1　時(shí)分復(fù)用的pam系統(tǒng)　
　　4.8.2　時(shí)分復(fù)用的pcm系統(tǒng)　
　　4.8.3　tdm-pcm信號(hào)的傳輸速率　
　　4.8.4　pcm30/32路系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)　
　　4.8.5　pcm高次群系統(tǒng)　
　　4.8.6　時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)的同步　
　　4.8.7　sdh的提出　
　　小結(jié)　
　　思考題　
　　習(xí)題　
第5章　數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸　
　5.1　引言　
　5.2　數(shù)字基帶信號(hào)的碼型和波形　
　　5.2.1　數(shù)字基帶信號(hào)的碼型　
　　5.2.2　基帶波形的形成　
　5.3　數(shù)字基帶信號(hào)的功率譜密度　
　5.4　數(shù)字基帶信號(hào)的傳輸與碼間串?dāng)_　
　　5.4.1　碼間串?dāng)_　
　　5.4.2　碼間串?dāng)_的數(shù)學(xué)分析　
　　5.4.3　無碼間串?dāng)_的基帶傳輸特性　
　　5.4.4　無碼間串?dāng)_的理想低通濾波器　
　　5.4.5　無碼間串?dāng)_的滾降系統(tǒng)　
　5.5　無碼間串?dāng)_基帶傳輸系統(tǒng)的抗噪聲性能分析　
　5.6　最佳基帶傳輸系統(tǒng)　
　　5.6.1　匹配濾波器　
　　5.6.2　利用匹配濾波器的最佳基帶傳輸系統(tǒng)　
　　5.6.3　二元系統(tǒng)基于匹配濾波的最佳接收性能　
　5.7　眼圖　
　5.8　改善數(shù)字基帶系統(tǒng)性能的措施　
　　5.8.1　時(shí)域均衡　
　　5.8.2　部分響應(yīng)系統(tǒng)　
　5.9　位同步　
　　5.9.1　插入導(dǎo)頻法　
　　5.9.2　自同步法　
　　5.9.3　位同步系統(tǒng)的性能　
　　小結(jié)　
　　思考題　
　　習(xí)題　
第6章　數(shù)字信號(hào)的載波傳輸　
　6.1　引言　
　6.2　二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理　
　　6.2.1　二進(jìn)制幅移鍵控(2ask)　
　　6.2.2　二進(jìn)制頻移鍵控(2fsk)　
　　6.2.3　二進(jìn)制相移鍵控(2psk)和二進(jìn)制差分移相鍵控(2dpsk)　
　6.3　二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能　
　　6.3.1　ask的抗噪聲性能　
　　6.3.2　fsk的抗噪聲性能　
　　6.3.3　psk和2dpsk的抗噪聲性能　
　　6.3.4　二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較　
　6.4　多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)　
　　6.4.1　多進(jìn)制幅移鍵控(mask)　
　　6.4.2　多進(jìn)制頻移鍵控(mfsk)　
　　6.4.3　多進(jìn)制相移鍵控(mpsk、mdpsk)　
　　小結(jié)　
　　思考題　
　　習(xí)題　
第7章　現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)　
　7.1　引言　
　7.2　改進(jìn)型四相相移鍵控　
　　7.2.1　偏移四相相移鍵控　
　　7.2.2　差分四相相移鍵控　
　7.3　恒包絡(luò)連續(xù)相位頻移鍵控　
　　7.3.1　連續(xù)相位2fsk　
　　7.3.2　正交2fsk　
　　7.3.3　msk信號(hào)　
　　7.3.4　gmsk信號(hào)　
　7.4　正交幅度調(diào)制　
　　7.4.1　qam信號(hào)的表示　
　　7.4.2　mqam信號(hào)的產(chǎn)生和解調(diào)　
　　7.4.3　mqam信號(hào)的頻帶利用率　
　　7.4.4　mqam信號(hào)的抗噪性能分析　
　7.5　正交頻分復(fù)用多載波調(diào)制　
　　7.5.1　多載波調(diào)制技術(shù)　
　　7.5.2　正交頻分復(fù)用技術(shù)　
　　小結(jié)　
　　思考題　
　　習(xí)題　
第8章　信道　
　8.1　信道的定義和分類　
　8.2　信道的數(shù)學(xué)模型　
　　8.2.1　調(diào)制信道的模型　
　　8.2.2　編碼信道模型　
　8.3　通信信道實(shí)例　
　　8.3.1　恒參信道　
　　8.3.2　隨參信道　
　8.4　恒參信道特性及其對信號(hào)傳輸?shù)挠绊憽?br />　8.5　隨參信道特性及其對信號(hào)傳輸?shù)挠绊憽?br />　8.6　信道衰減　
　　小結(jié)　
　　思考題　
　　習(xí)題　
第9章　信道編碼　
　9.1 引言　
　9.2　信道編碼的基本原理　
　　9.2.1　信道編碼的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力　
　　9.2.2　信道編碼的譯碼方法　
　　9.2.3　差錯(cuò)控制的3種方式　
　9.3　線性分組碼　
　　9.3.1　線性分組碼的編碼　
　　9.3.2　線性分組碼的譯碼　
　　9.3.3　完備碼和漢明碼　
　9.4　循環(huán)碼　
　　9.4.1　循環(huán)碼的碼多項(xiàng)式　
　　9.4.2　循環(huán)碼的生成多項(xiàng)式和生成矩陣　
　　9.4.3　循環(huán)碼的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)　
　　9.4.4　循環(huán)碼的編碼和譯碼　
　　9.4.5　crc碼　
　　9.4.6　bch碼和rs碼　
　9.5　卷積碼　
　　9.5.1　卷積碼的解析表示?　
　　9.5.2　卷積碼的圖形描述　
　　9.5.3　卷積碼的譯碼方法　
　　9.5.4　遞歸型系統(tǒng)卷積碼　
　9.6　糾突發(fā)差錯(cuò)的碼　
　9.7　turbo碼　
　　9.7.1　turbo編碼　
　　9.7.2　turbo譯碼　
　　小結(jié)　
　　思考題　
　　習(xí)題　
第10章　擴(kuò)頻通信　
　10.1　引言　
　10.2　擴(kuò)頻通信的基本原理　
　　10.2.1　概述　
　　10.2.2　主要工作方式　
　　10.2.3　擴(kuò)頻通信的主要特點(diǎn)　
　　10.2.4　擴(kuò)頻通信的主要性能指標(biāo)　
　10.3　偽隨機(jī)序列　
　　10.3.1　定義　
　　10.3.2　m序列　
　　10.3.3　gold碼　
　10.4　直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)　
　　10.4.1　直擴(kuò)系統(tǒng)的擴(kuò)頻與解擴(kuò)　
　　10.4.2　直擴(kuò)信號(hào)接收機(jī)抗干擾性能　
　10.5　跳頻系統(tǒng)　
　　10.5.1　跳頻系統(tǒng)的擴(kuò)頻與解擴(kuò)　
　　10.5.2　跳頻圖案的產(chǎn)生　
　　10.5.3　跳頻系統(tǒng)的抗干擾原理　
　10.6　碼分復(fù)用　
　　10.6.1　正交碼　
　　10.6.2　碼分復(fù)用　
　　小結(jié)　
　　思考題　
　　習(xí)題　
附錄一　英文縮寫詞對照表　
附錄二　傅里葉變換　
附錄三　貝塞爾函數(shù)表jn(x)　
附錄四　誤差函數(shù)、互補(bǔ)誤差函數(shù)表　
附錄五　常用數(shù)學(xué)公式　
附錄六　部分習(xí)題答案　
參考文獻(xiàn)　

章節(jié)摘錄

　　本章首先對確知信號(hào)的分析作概要性的復(fù)習(xí)，然后重點(diǎn)討論隨機(jī)變量和平穩(wěn)隨機(jī)過程的統(tǒng)計(jì)特性，以及隨機(jī)過程通過線性系統(tǒng)的基本分析方法。　　信號(hào)的分類方法有多種，可以分為確知信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)、周期信號(hào)和非周期信號(hào)、能量信號(hào)和功率信號(hào)等等。一般地說，能量有限的信號(hào)稱為能量信號(hào)；平均功率有限的信號(hào)稱為功率信號(hào)。功率信號(hào)對應(yīng)的頻譜是功率譜，能量信號(hào)對應(yīng)的頻譜是能量譜。　　確知信號(hào)可以從頻域和時(shí)域兩方面進(jìn)行分析。頻域分析常采用傅里葉分析法。時(shí)域分析主要有自相關(guān)函數(shù)和互相關(guān)函數(shù)。能量信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)等于信號(hào)的能量；而功率信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)等于信號(hào)的平均功率?；ハ嚓P(guān)函數(shù)反映兩個(gè)信號(hào)的相關(guān)程度，它和時(shí)間無關(guān)，只和時(shí)間差有關(guān)，并且互相關(guān)函數(shù)和兩個(gè)信號(hào)的前后次序有關(guān)?！　‰S機(jī)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性既可由其概率分布和概率密度函數(shù)表示，也可由其數(shù)字特征來描述。　　我們定義隨時(shí)間變化的無數(shù)個(gè)隨機(jī)變量的集合為隨機(jī)過程。隨機(jī)過程的基本特征是：它是時(shí)間f的函數(shù)，但在任一確定時(shí)刻上的取值是不確定的，是一個(gè)隨機(jī)變量；或者，可將它看成是一個(gè)事件的全部可能實(shí)現(xiàn)構(gòu)成的總體，其中每個(gè)實(shí)現(xiàn)都是一個(gè)確定的時(shí)間函數(shù)，而隨機(jī)性就體現(xiàn)在出現(xiàn)哪一個(gè)實(shí)現(xiàn)是不確定的。通信過程中的隨機(jī)信號(hào)和噪聲均可歸納為依賴于時(shí)間f的隨機(jī)過程。通信系統(tǒng)中的信號(hào)和噪聲都可以看作是隨時(shí)間變化的隨機(jī)過程。 　　……

編輯推薦

　　《通信原理（第3版）》是工業(yè)和信息化普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材立項(xiàng)項(xiàng)目之一?！　　锻ㄐ旁恚ǖ?版）》是電子、信息工程、自控類及其相近專業(yè)的主干技術(shù)基礎(chǔ)課程之一。重在介紹各種現(xiàn)代通信系統(tǒng)的基本原理和分析計(jì)算方法，為后續(xù)課程奠定堅(jiān)實(shí)的通信理論基礎(chǔ)。這些基本理論和分析方法將在信息化帶動(dòng)工業(yè)化的各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用?！　　锻ㄐ旁恚ǖ?版）》是在前兩版的基礎(chǔ)上，根據(jù)使用院校老師的參考意見及教學(xué)實(shí)踐，加以修訂和完善的。在保持第2版特色的基礎(chǔ)上，根據(jù)近年來電子信息技術(shù)的新發(fā)展以及注重學(xué)生能力培養(yǎng)，加強(qiáng)基礎(chǔ)和拓寬專業(yè)的新要求。對其部分章節(jié)進(jìn)行了較為細(xì)致的加工。減少過時(shí)的通信技術(shù)并增加新型通信技術(shù)原理的介紹，做到經(jīng)典內(nèi)容與新增內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合。同時(shí)進(jìn)一步擴(kuò)充了各章的習(xí)題數(shù)量。

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