通信原理

前言

　　21世紀(jì)是信息技術(shù)突飛猛進(jìn)的時(shí)代，通信產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，人類已真正步入信息化時(shí)代。隨著通信技術(shù)不斷向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展，信息產(chǎn)業(yè)將成為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要?jiǎng)恿??！巴ㄐ旁怼笔峭ㄐ殴こ?、信息工程、網(wǎng)絡(luò)工程等電子信息類專業(yè)的理論基礎(chǔ)，在專業(yè)課程體系中具有十分重要的地位和作用。　　在人們的心目中，通信原理并不好學(xué)，主要是理論性太強(qiáng)，系統(tǒng)而抽象，公式太多，對(duì)于?？茖哟蔚膶W(xué)生來說，學(xué)習(xí)難度較大。有鑒于此，本書將專業(yè)理論和實(shí)踐融為一體，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用講解原理，大量運(yùn)用身邊的生活例子進(jìn)行說明，各單元后面安排了實(shí)踐體驗(yàn)和制作訓(xùn)練項(xiàng)目，既有助于學(xué)生理解消化知識(shí)，同時(shí)又提升了學(xué)生的實(shí)踐操作能力?！　檫m應(yīng)當(dāng)今移動(dòng)通信技術(shù)、數(shù)字多媒體通信、寬帶無線傳輸、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展及需要，本書較其他同類教材增加了信源編碼中的圖像編碼技術(shù)、信道編碼中的空時(shí)編碼、Turbo碼、LDPC碼等內(nèi)容。本書作為專業(yè)基礎(chǔ)課程的教材，在章節(jié)安排上將通信系統(tǒng)的信源編碼和信道傳輸有機(jī)地結(jié)合在一起，注重知識(shí)體系的連貫性和一致性，使學(xué)生通過本書的學(xué)習(xí)對(duì)通信原理有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)和了解。在內(nèi)容選取時(shí)，盡量避免煩瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，對(duì)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行了恰當(dāng)取舍，突出定性分析，深淺得當(dāng)，有助于促進(jìn)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。在編寫過程中，注重科學(xué)性與通俗性的結(jié)合，敘述簡明扼要，講解深入淺出，力求用通俗易懂的語言將枯燥的理論知識(shí)闡述清楚，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和閱讀效率?！　”緯鴧⒖紝W(xué)時(shí)為64學(xué)時(shí)。考慮到不同學(xué)校、不同專業(yè)的實(shí)際情況，對(duì)有關(guān)內(nèi)容可進(jìn)行靈活取舍，以滿足教學(xué)需要?！　”緯勺鳛橥ㄐ蓬?、電子信息類、網(wǎng)絡(luò)工程類和計(jì)算機(jī)類高職高專和普通高校二級(jí)（獨(dú)立）學(xué)院相關(guān)專業(yè)的教材或主要參考書，也可作為有關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書?！　”緯山庀辔嶂骶?，陳濤、解文博、黃新艷任副主編。解文博負(fù)責(zé)編寫了第4單元，陳濤負(fù)責(zé)編寫了第5單元，黃新艷負(fù)責(zé)編寫了第7單元，其余單元由解相吾編寫，全書由解相吾統(tǒng)稿。參加本書編寫的還有徐小英、李波、劉杰、李敏、陳武東、袁世來、鐘科科、吳嘉明、楊遠(yuǎn)輝、莫煜斌、卓偉平等，他們?yōu)楸緯馁Y料收集和整理付出了辛勤的勞動(dòng)。全書在編寫過程中還得到了嶺南中興通信3G學(xué)院同仁們的大力支持，在此向他們深表謝意?！　”緯诰帉戇^程中，參考了大量的文獻(xiàn)和資料，書后的參考文獻(xiàn)僅列出其中的一部分，其他出處實(shí)難一一列舉，在此特向所有引用資料的作者表示衷心的感謝。同時(shí)向?yàn)楸緯某霭娓冻隽舜罅啃难秃顾木庉嬐緜儽硎局孕牡母兄x?！　∮捎谕ㄐ旁淼睦碚撔詮?qiáng)、知識(shí)面廣，限于編者的水平和經(jīng)驗(yàn)，書中難免存在不足之處，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。　　編者　　2012年5月

內(nèi)容概要

　　本書以通信系統(tǒng)為主線，深入淺出地介紹了通信基本原理和相關(guān)技術(shù)。全書共分10個(gè)單元，對(duì)通信系統(tǒng)的組成、信號(hào)與頻譜、語音編碼、圖像編碼、模擬調(diào)制、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)、數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)、信道與復(fù)用、信道編碼、傳輸中的同步進(jìn)行了全面的介紹，精心設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)踐訓(xùn)練項(xiàng)目，是一部體系新穎、內(nèi)容全面的通用基礎(chǔ)教材。本書可作為高職院校和其他高等院校的通信技術(shù)、電子信息、網(wǎng)絡(luò)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)等專業(yè)的教材，也可以供相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員參考。

書籍目錄

單元1 關(guān)于通信系統(tǒng)
學(xué)習(xí)引導(dǎo)
1.1 千里共嬋娟——通信零距離
資訊1 通信的定義
資訊2 通信的分類
資訊3 通信的方式
1.2 夢(mèng)幻組合—通信系統(tǒng)的組成
資訊1 一般組成
資訊2 模擬通信系統(tǒng)組成
資訊3 數(shù)字通信系統(tǒng)組成
資訊4 模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸系統(tǒng)組成
資訊5 數(shù)字通信的特點(diǎn)
1.3 我只在乎你—通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)
資訊1 模擬通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)
資訊2 數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)
1.4 繼往開來—通信的發(fā)展過程與方向
實(shí)踐體驗(yàn)：電話機(jī)制作
練習(xí)與思考
單元2 信號(hào)與頻譜
學(xué)習(xí)引導(dǎo)
2.1 遠(yuǎn)方的呼喚—信號(hào)
資訊1 基本概念
資訊2 信號(hào)的種類
2.2 廬山真面目—頻譜
資訊1 傅里葉級(jí)數(shù)與傅里葉變換
資訊2 信號(hào)的頻域性質(zhì)
小結(jié)
資訊3 信號(hào)的時(shí)域性質(zhì)
資訊4 信號(hào)的時(shí)域測(cè)試和頻域測(cè)試
2.3 高速公路—通信系統(tǒng)中的帶寬
2.4 選我中意的—濾波器
實(shí)踐體驗(yàn)
示波器的使用
頻譜分析儀的操作
練習(xí)與思考
單元3 語音編碼
學(xué)習(xí)引導(dǎo)
3.1 瘦身體驗(yàn)—信源編碼
資訊1 壓縮編碼中的主要概念
資訊2 壓縮編碼的基本原理和方法
3.2 我形我秀—波形編碼
資訊1 脈沖編碼調(diào)制（PCM）
資訊2 增量調(diào)制(ΔM)
3.3 差分脈沖編碼調(diào)制（DPCM）
資訊1 自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制（ADPCM）
資訊2 子帶自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制（SB-ADPCM）
3.4 骨感美人—參數(shù)編碼
資訊1 語音生成模型
資訊2 線性預(yù)測(cè)編碼（LPC）
3.5 優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)—混合編碼
資訊1 多脈沖線性預(yù)測(cè)編碼（MPLPC）
資訊2 規(guī)則脈沖激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編耄≧PE-LTP）
資訊3 碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（CELP）
資訊4 矢量和激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（VSELP）
資訊5 多帶激勵(lì)語音編碼（MBE）
資訊6 混合激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（MELP）
3.6 余音繞梁—MPEG音頻編碼
實(shí)踐體驗(yàn)：熟識(shí)單片集成PCM編解碼器
練習(xí)與思考
單元4 圖像編碼
學(xué)習(xí)引導(dǎo)
4.1 百聞不如一見—視頻圖像
資訊1 圖像的三要素
資訊2 數(shù)字圖像的類型
資訊3 視頻
資訊4 視頻信號(hào)的數(shù)字化
資訊5 視頻壓縮原理
4.2 孔明再世—預(yù)測(cè)編碼
資訊1 預(yù)測(cè)編碼的基本原理
資訊2 預(yù)測(cè)編碼的類型
資訊3 預(yù)測(cè)器
資訊4 后向預(yù)測(cè)和雙向預(yù)測(cè)
資訊5 像素塊預(yù)測(cè)
資訊6 量化與編碼
資訊7 具有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸瑑?nèi)插
4.3 山路十八彎—變換編碼
資訊1 變換編碼的基本原理
資訊2 離散余弦變換（DCT）
4.4 美人心計(jì)—統(tǒng)計(jì)編碼
資訊1 霍夫曼編碼
資訊2 游程編碼
資訊3 算術(shù)編碼
4.5 殊途同歸—子帶編碼（SBC）
資訊1 子帶編碼原理
資訊2 子帶濾波
資訊3 二維子帶編碼
4.6 碧波蕩漾—小波變換（WT）編碼
資訊1 概述
資訊2 圖像小波多分辨分解的數(shù)據(jù)特性
資訊3 基于小波變換的靜態(tài)圖像壓縮算法
4.7 帶上顯微鏡—分形編碼
資訊1 分形的概念
資訊2 分形編碼原理
4.8 畫虎畫皮—知識(shí)（模型）基編碼
資訊1 基于模型的編碼
資訊2 語義基圖像編碼
資訊3 物體基圖像編碼
4.9 群芳爭妍—圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)
資訊1 靜態(tài)圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)（JPEG）
資訊2 H.26X標(biāo)準(zhǔn)
資訊3 H.323可視通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)
資訊4 活動(dòng)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)（MPEG）
實(shí)踐體驗(yàn)：Hi3510應(yīng)用方案
練習(xí)與思考
單元5 模擬調(diào)制
學(xué)習(xí)引導(dǎo)
5.1 遠(yuǎn)走高飛—調(diào)制
資訊1 為什么要調(diào)制
資訊2 調(diào)制的分類
5.2 情牽一線—線性調(diào)制
資訊1 振幅調(diào)制（AM）
資訊2 抑制載波雙邊帶調(diào)制（DSB）
資訊3 單邊帶調(diào)幅（SSB）
資訊4 殘留邊帶調(diào)幅（VSB）
5.3 自由飛翔—非線性（角度）調(diào)制
資訊1 角度調(diào)制的基本概念
資訊2 頻率調(diào)制（FM）
資訊3 相位調(diào)制（PM）
5.4 各有千秋—各種模擬調(diào)制方式的比較
實(shí)踐體驗(yàn)：超外差式接收機(jī)的制作
練習(xí)與思考
單元6 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)
學(xué)習(xí)引導(dǎo)
6.1 萬馬奔騰—常用數(shù)字基帶信號(hào)
資訊1 數(shù)字基帶信號(hào)的常用碼型
資訊2 碼型變換的基本方法
資訊3 數(shù)字基帶信號(hào)的頻譜
6.2 安步當(dāng)車—數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)
資訊1 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的基本組成
資訊2 數(shù)字基帶傳輸中的碼間串?dāng)_與噪聲
6.3 淡妝濃抹—時(shí)域均衡
資訊1 均衡的基本概念
資訊2 時(shí)域均衡的基本原理
6.4 簡約不簡單—眼圖
6.5 接力賽跑—再生中繼傳輸
資訊1 基帶傳輸?shù)脑偕欣^系統(tǒng)
資訊2 再生中繼器
資訊3 再生中繼傳輸?shù)男阅芊治?br />實(shí)踐體驗(yàn)：PCM線路再生中繼器的電路制作
練習(xí)與思考
單元7 數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)
學(xué)習(xí)引導(dǎo)
7.1 “0”和“1”的世界—數(shù)字調(diào)制原理
7.2 泛起的漣漪—數(shù)字振幅鍵控
資訊1 二進(jìn)制振幅鍵控的調(diào)制
資訊2 二進(jìn)制振幅鍵控的解調(diào)
資訊3 多進(jìn)制數(shù)字振幅鍵控
7.3 律動(dòng)的心—數(shù)字頻率鍵控
資訊1 二進(jìn)制頻移鍵控信號(hào)的調(diào)制
資訊2 二進(jìn)制頻移鍵控信號(hào)的解調(diào)
資訊3 多進(jìn)制數(shù)字頻移鍵控
7.4 相由心生—數(shù)字相位調(diào)制
資訊1 二進(jìn)制相移鍵控
資訊2 二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)的解調(diào)
資訊3 多進(jìn)制數(shù)字相移鍵控
7.5 兩儀生四相—現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)
資訊1 正交幅度調(diào)制（QAM）
資訊2 偏移四相相移鍵控（OQPSK）
資訊3 /4四相相移鍵控（/4-QPSK）
資訊4 最小頻移鍵控（MSK）
資訊5 高斯最小頻移鍵控（GMSK）
資訊6 正交頻分復(fù)用（OFDM）
實(shí)踐體驗(yàn)：無線對(duì)講機(jī)的制作
練習(xí)與思考
單元8 信道與復(fù)用
學(xué)習(xí)引導(dǎo)
8.1 漫漫長路—信道
資訊1 信道的定義與分類
資訊2 信道的數(shù)學(xué)模型
8.2 空中快車—無線傳輸信道
資訊1 電磁波的產(chǎn)生與發(fā)射
資訊2 無線電波的頻段
資訊3 無線通信系統(tǒng)
8.3 軌道交通—有線傳輸信道
8.4 樹欲靜而風(fēng)不止—信道內(nèi)的噪聲與干擾
資訊1 信道中的噪聲
資訊2 信道內(nèi)的干擾
8.5 香農(nóng)的預(yù)言—信道容量
8.6 資源共享—信道復(fù)用
資訊1 頻分多路復(fù)用（FDM）
資訊2 時(shí)分多路復(fù)用（TDM）
資訊3 時(shí)分復(fù)用所需的信道帶寬
資訊4 時(shí)分復(fù)用的PCM系統(tǒng)
資訊5 PCM 30/32路PCM系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)
8.7 溪流匯入大江—數(shù)字復(fù)接技術(shù)
資訊1 PCM復(fù)用和數(shù)字復(fù)接
資訊2 數(shù)字復(fù)接的實(shí)現(xiàn)
資訊3 數(shù)字復(fù)接的同步
實(shí)踐體驗(yàn)：PCM基群終端機(jī)的指標(biāo)測(cè)試
練習(xí)與思考
單元9 信道編碼
學(xué)習(xí)引導(dǎo)
9.1 穿上太空服—信道編碼
9.2 未雨綢繆—差錯(cuò)控制編碼
資訊1 差錯(cuò)控制方式
資訊2 差錯(cuò)編碼的基本原理
資訊3 簡單差錯(cuò)編碼
9.3 武裝押運(yùn)—線性分組碼
資訊1 基本概念
資訊2 線性分組碼的一般原理
資訊3 漢明碼
9.4 生生不息—循環(huán)碼
資訊1 循環(huán)碼的概念及性質(zhì)
資訊2 循環(huán)碼的編碼方法
資訊3 循環(huán)碼的譯碼方法
資訊4 BCH碼
9.5 斷尾求生—里德所羅門碼（RS碼）
資訊1 RS碼的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
資訊2 RS碼的編碼
資訊3 RS碼的截短選擇
資訊4 RS碼的譯碼
9.6 源遠(yuǎn)流長—卷積碼
資訊1 卷積碼的產(chǎn)生
資訊2 卷積碼的譯碼
9.7 雞蛋不要放在一只筐里—信道編碼中的交織技術(shù)
資訊1 交織過程
資訊2 卷積交織與解交織
9.8 內(nèi)外碼并重—Turbo碼
資訊1 軟輸出譯碼及并行級(jí)聯(lián)卷積碼
資訊2 Turbo碼的譯碼
資訊3 Turbo碼性能分析
9.9 瞞天過?！兔芏绕媾夹ｒ?yàn)碼（LDPC）
資訊1 LDPC碼簡介
資訊2 LDPC碼的編碼和譯碼

圖書封面

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