數(shù)字通信原理

內(nèi)容概要

　　數(shù)字通信是用數(shù)字基帶信號或用數(shù)字信號調制的載波信號作為載體來傳輸消息的通信方式。本書介紹數(shù)字通信的基本理論與技術，主要內(nèi)容包括數(shù)字通信的信號分析基礎、信源和信道編碼、信息論基礎、信號的基帶傳輸、調制解調技術、信道特性、差錯控制編碼、同步技術、擴頻通信和信道復用與多址技術等。本書的特點是，注重理論分析和推導的嚴謹性，強調物理概念；此外，本書提供有配套的電子課件和習題解答。

書籍目錄

第1章　緒論1.1　引言1.2　近代與現(xiàn)代通信技術的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀1.3　數(shù)字通信系統(tǒng)的基本組成1.4　數(shù)字通信的特點1.5　數(shù)字通信系統(tǒng)基本的性能指標及其度量參數(shù)1.6　本書的內(nèi)容安排習題主要參考文獻第2章　信號分析基礎2.1　引言2.2　確定信號分析方法回顧2.3　信號的矢量表示2.4　希爾伯特變換及應用2.5　隨機信號的基本概念和特點2.6　隨機過程的主要統(tǒng)計特性2.7　隨機變量函數(shù)的分布及數(shù)字特征2.8　平穩(wěn)隨機信號2.9　信號功率密度譜2.10　通信系統(tǒng)中幾種常用的隨機過程2.11　平穩(wěn)隨機過程與時不變線性系統(tǒng)2.12　循環(huán)平穩(wěn)隨機過程2.13　匹配濾波器2.14　信號的帶寬2.15　本章小結習題主要參考文獻第3章　模擬信號的數(shù)字編碼3.1　低通和帶通信號抽樣定理3.1.1　低通信號理想抽樣3.1.2　低通信號自然抽樣3.1.3　混疊現(xiàn)象與低通抽樣定理3.1.4　帶通抽樣定理3.2　模擬信號的量化3.2.1　標量量化3.2.2　矢量量化3.2.3　均勻量化3.2.4　非均勻量化3.2.5　對數(shù)量化3.3　脈沖編碼調制3.3.1　常用的PCM編碼方式3.3.2　A律與　律PCM編碼3.3.3　對數(shù)PCM與線性PCM間的變換3.4　差分脈沖編碼調制（DPCM）3.4.1　預測編碼的基本概念3.4.2　信號預測的基本方法3.4.3　自適應差分脈沖編碼調制3.5　增量調制（ΔM調制）3.5.1　簡單增量調制3.5.2　增量總和調制——Δ-Σ調制3.5.3　數(shù)字壓擴自適應增量調制3.6　不同編碼方式的誤碼性能分析3.6.1　增量調制編碼的誤碼性能分析3.6.2　線性PCM編碼的誤碼性能分析3.6.3　兩種編碼的抗誤碼性能比較3.7　本章小結習題主要參考文獻第4章　信息論基礎4.1　引言4.2　信息的度量4.2.1　離散信源信息的度量4.2.2　離散信源的平均信息量——信源的熵4.2.3　熵的最大化4.2.4　離散信源的聯(lián)合熵與條件熵4.3　離散信道及容量4.3.1　信道的模型4.3.2　互信息量4.3.3　熵函數(shù)與平均互信息量之間的關系4.3.4　離散信道的容量4.3.5　離散無記憶對稱信道及特性4.4　連續(xù)信源、信道及容量4.4.1　連續(xù)信源的相對熵4.4.2　連續(xù)信源的相對條件熵和互信息量4.4.3　連續(xù)信源的相對熵的最大化4.4.4　加性高斯噪聲干擾信道的容量4.4.5　信道容量和信道帶寬的歸一化分析4.5　信源編碼基本方法4.5.1　離散無記憶信源4.5.2　離散無記憶信源的等長編碼*4.5.3　離散無記憶信源的不等長編碼*4.5.4　霍夫曼（Huffman）編碼4.6　率失真理論4.6.1　平均失真度4.6.2　率失真函數(shù)4.7　本章小結習題主要參考文獻第5章　數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)5.1　引言5.2　基帶傳輸系統(tǒng)基本模型5.3　基帶信號的波形設計與編碼5.3.1　基帶信號的波形設計原則5.3.2　基帶信號的基本波形5.3.3　常用的基帶信號傳輸碼型5.4　基帶信號的功率譜5.4.1　二進制純隨機序列基帶信號的功率譜5.4.2　二進制平穩(wěn)序列基帶信號的功率譜5.5　碼間串擾與波形傳輸無失真的條件5.5.1　基帶信道的傳輸特性與碼間串擾5.5.2　奈奎斯特第一準則5.5.3　奈奎斯特第二準則5.5.4　奈奎斯特第三準則5.6　部分響應基帶傳輸系統(tǒng)5.6.1　部分響應系統(tǒng)的信號波形特性5.6.2　預編碼和相關編碼5.7　基帶信號的檢測與最佳接收5.7.1　加性高斯白噪聲干擾下的信號檢測5.7.2　基帶信號的最佳接收5.7.3　基帶傳輸系統(tǒng)特性的眼圖觀測方法5.8　本章小結習題主要參考文獻第6章　數(shù)字載波調制傳輸系統(tǒng)6.1　引言6.2　數(shù)字載波調制與解調的基本原理6.2.1　數(shù)字載波調制的基本原理6.2.2　數(shù)字載波調制信號的功率譜分析6.2.3　數(shù)字載波調制信號解調的基本原理6.3　二進制數(shù)字載波調制傳輸系統(tǒng)6.3.1　2ASK調制解調系統(tǒng)6.3.2　2PSK調制解調系統(tǒng)6.3.3　2DPSK調制解調系統(tǒng)6.3.4　2FSK調制解調系統(tǒng)6.3.5　二進制調制解調系統(tǒng)的性能比較6.4　多進制數(shù)字載波調制傳輸系統(tǒng)6.4.1　信號統(tǒng)計判決的基本原理6.4.2　MASK調制解調系統(tǒng)6.4.3　MPSK調制解調系統(tǒng)6.4.4　MQAM調制解調系統(tǒng)6.4.5　MFSK調制解調系統(tǒng)6.5　恒包絡連續(xù)相位調制6.5.1　MSK調制解調系統(tǒng)6.5.2　GMSK調制解調系統(tǒng)6.6　正交頻分復用載波調制傳輸系統(tǒng)6.6.1　并行傳輸?shù)幕靖拍?.6.2　OFDM的基本原理6.6.3　OFDM信號的時間保護間隔與循環(huán)前綴6.6.4　OFDM信號的功率譜及OFDM信號的特點6.7　本章小結習題主要參考文獻第7章　傳輸信道7.1　信道的定義和分類7.1.1　信道的定義7.1.2　恒參信道7.1.3　隨參信道7.2　信道的損耗與衰落特性7.2.1　自由空間傳輸損耗模型7.2.2　傳輸路徑損耗模型7.2.3　傳輸信道陰影衰落模型7.2.4　路徑損耗與陰影衰落綜合模型7.3　信道的統(tǒng)計多徑模型7.3.1　多普勒頻移與多徑接收信號7.3.2　窄帶衰落模型7.3.3　寬帶衰落模型*7.4　信道的容量分析7.4.1　平坦衰落信道的容量7.4.2　頻率選擇性衰落信道容量7.5　信道估計與均衡7.5.1　信道估計與均衡的基本概念7.5.2　最大似然序列估計法7.5.3　數(shù)字時域均衡的基本原理7.5.4　數(shù)字時域均衡的常用方法7.5.5　自適應均衡器7.6　本章小結習題主要參考文獻第8章　差錯控制編碼8.1　引言8.2　差錯控制編碼的主要類型和方式8.2.1　差錯控制編碼的主要類型8.2.2　差錯控制的方式8.3　簡單的差錯控制方法8.3.1　奇偶校驗碼8.3.2　重復碼8.3.3　水平奇偶校驗碼8.4　信道編碼的基本概念和定理*8.5　線性分組碼的代數(shù)基礎*8.6　線性分組碼的基本性質8.6.1　碼距的概念8.6.2　碼距與檢錯糾錯能力的關系8.6.3　線性分組碼的生成矩陣與監(jiān)督矩陣8.6.4　線性分組碼的最小碼距與最小碼重的關系8.6.5　線性分組碼的標準陣、陪集首和陪集8.6.6　漢明碼8.6.7　線性分組碼糾錯能力分析8.7　循環(huán)碼8.7.1　循環(huán)碼的基本概念和定理8.7.2　系統(tǒng)碼結構的循環(huán)碼8.7.3　漢明循環(huán)碼8.7.4　BCH碼*8.8　卷積碼8.8.1　卷積碼編碼器的構造和表示方法8.8.2　卷積碼的卷積關系、生成矩陣與生成多項式8.8.3　卷積碼的監(jiān)督矩陣與監(jiān)督多項式矩陣8.8.4　卷積碼的伴隨式與代數(shù)譯碼8.8.5　卷積碼的狀態(tài)圖、樹圖與網(wǎng)格圖描述8.8.6　卷積碼的距離特性與轉移函數(shù)8.8.7　卷積碼的概率譯碼原理8.8.8　卷積碼的維特比譯碼8.8.9　維特比譯碼器的性能分析*8.8.10　卷積碼的碼率變換操作——鑿孔卷積碼*8.9　調制與編碼的權衡8.9.1　調制方式的權衡問題8.9.2　帶寬受限系統(tǒng)與功率受限系統(tǒng)8.9.3　帶寬與功率均受限的系統(tǒng)8.10　本章小結習題……

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