現(xiàn)代通信原理教程

前言

　　步入信息化社會(huì)離不開現(xiàn)代通信技術(shù)。通信領(lǐng)域發(fā)展迅猛，門類繁多，要對各種通信系統(tǒng)及其設(shè)備作深入研究，必須掌握最基本的通信理論，理解通信系統(tǒng)構(gòu)成的基本原理，進(jìn)而應(yīng)用、設(shè)計(jì)各種類型的通信系統(tǒng)、通信設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)。因此，使讀者獲得足夠的通信基礎(chǔ)理論是本教材的宗旨?！　”窘滩南到y(tǒng)地介紹了現(xiàn)代通信系統(tǒng)的基本概念、工作原理、主要技術(shù)及分析方法。　　全書共分11章。第1章緒論，主要介紹通信的基本概念、通信系統(tǒng)模型、衡量通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)、同時(shí)還討論了信息的基本概念及通信頻段的劃分等內(nèi)容；第2章確定信號(hào)分析，主要回顧信號(hào)與系統(tǒng)的分析方法及重要結(jié)論；第3章隨機(jī)信號(hào)分析，介紹了分析通信系統(tǒng)抗噪聲性能必備的隨機(jī)過程的數(shù)學(xué)知識(shí)；第4章模擬調(diào)制系統(tǒng)，主要介紹了各種模擬通信系統(tǒng)的調(diào)制、解調(diào)方法，并討論了模擬通信系統(tǒng)的抗噪聲性能，頻分復(fù)用和加重技術(shù)等相關(guān)內(nèi)容；第5章數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)，主要介紹數(shù)字基帶信號(hào)波形和功率譜密度、碼間干擾、部分響應(yīng)系統(tǒng)、眼圖和時(shí)域均衡等內(nèi)容；第6章數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)，主要介紹了二進(jìn)制和多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制解調(diào)原理、抗噪聲性能分析、正交振幅調(diào)制（QAM）、最小頻移鍵控（MSK）、正交頻分復(fù)用（OFDM）等原理；第7章模擬信號(hào)的數(shù)字化傳輸，主要介紹PCM、△M、DPCM等模擬信號(hào)的數(shù)字化方法并簡要介紹了PDH、SDH原理；第8章信道，主要介紹信道的數(shù)學(xué)模型、恒參信道和隨參信道及其對信號(hào)傳輸?shù)挠绊?；?章數(shù)字信號(hào)的最佳接收，主要介紹數(shù)字信號(hào)的最佳接收準(zhǔn)則，二進(jìn)制和M進(jìn)制的最佳接收等內(nèi)容；第10章差錯(cuò)控制編碼，講述了差錯(cuò)控制編碼的機(jī)理、檢錯(cuò)碼和糾錯(cuò)碼的概念，分析了線性分組碼和卷積碼的構(gòu)成原理及解碼方式，同時(shí)還介紹了刪余卷積碼和Turbo碼等新技術(shù)；第11章現(xiàn)代通信系統(tǒng)簡介，簡單介紹衛(wèi)星通信系統(tǒng)、移動(dòng)通信系統(tǒng)等概況。

內(nèi)容概要

本教材根據(jù)國內(nèi)通信原理課程的傳統(tǒng)教學(xué)體系，結(jié)合近年來通信技術(shù)的發(fā)展，全面講述了現(xiàn)代通信的基本原理和分析方法，是作者通過長期的教學(xué)實(shí)踐為通信及電子信息類專業(yè)編寫的教材。    具體內(nèi)容包括通信系統(tǒng)的基本概念、確知信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)分析的基本知識(shí)、模擬調(diào)制、模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸、數(shù)字調(diào)制、數(shù)字基帶傳輸、數(shù)字信號(hào)的最佳接收、信道及信道編碼、現(xiàn)代通信技術(shù)簡介等。    本教材的特色是在選材上注重了傳統(tǒng)通信理論系統(tǒng)性的同時(shí)注意與其他專業(yè)課程的銜接。本書系統(tǒng)性強(qiáng)、闡述簡練、深入淺出、圖文并茂。在對系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格理論分析的基礎(chǔ)上，盡量結(jié)合實(shí)際通信系統(tǒng)進(jìn)行原理闡述。各章后均附有大量思考題和習(xí)題，旨在促進(jìn)讀者思考、理解有關(guān)基本原理與概念、全面加深和完善讀者對通信基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)和掌握。        本書可作為高等院校通信與電子信息類及相關(guān)專業(yè)本科生教材，也可作為研究生和成人教育的主要參考教材。

書籍目錄

第1章 緒論  1.1 通信的基本概念  1.2 通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)  1.3 模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)    1.3.1 模擬通信系統(tǒng)    1.3.2 數(shù)字通信系統(tǒng)    1.3.3 模擬通信和數(shù)字通信的比較  1.4 信息及其度量  1.5 通信系統(tǒng)主要性能指標(biāo)  1.6 常用通信信道及通信頻帶劃分    1.6.1 幾種常用信道特征    1.6.2 通信頻段劃分  1.7 通信技術(shù)發(fā)展簡史  思考題  習(xí)題第2章 確定信號(hào)分析  2.1 引言  2.2 信號(hào)與系統(tǒng)的表示法    2.2.1 信號(hào)的分類    2.2.2 系統(tǒng)的描述  2.3 信號(hào)的頻域分析    2.3.1 周期信號(hào)的傅里葉級數(shù)    2.3.2 傅里葉變換  2.4 能量譜密度與功率譜密度    2.4.1 能量譜密度    2.4.2 功率譜密度  2.5 確定信號(hào)的卷積與相關(guān)    2.5.1 卷積與卷積定理    2.5.2 信號(hào)的相關(guān)  2.6 確定信號(hào)通過線性系統(tǒng)    2.6.1 信號(hào)通過線性系統(tǒng)的分析方法    2.6.2 信號(hào)的無失真?zhèn)鬏敆l件    2.6.3 信號(hào)帶寬與系統(tǒng)的帶寬    2.6.4 低通濾波器與帶通濾波器  2.7 希爾伯特變換與解析信號(hào)    2.7.1 希爾伯特變換    2.7.2 解析信號(hào)  思考題  習(xí)題第3章 隨機(jī)信號(hào)分析  3.1 隨機(jī)過程的一般描述    3.1.1 隨機(jī)過程的基本概念    3.1.2 隨機(jī)過程的一般描述  3.2 隨機(jī)過程的部分描述——數(shù)字特征    3.2.1 數(shù)學(xué)期望”    3.2.2 方差    3.2.3 自協(xié)方差函數(shù)和自相關(guān)函數(shù)    3.2.4 互協(xié)方差和互相關(guān)函數(shù)  3.3 平穩(wěn)隨機(jī)過程    3.3.1 平穩(wěn)隨機(jī)過程定義    3.3.2 各態(tài)歷經(jīng)性    3.3.3 平穩(wěn)隨機(jī)過程的相關(guān)函數(shù)與功率譜密度    3.3.4 循環(huán)平穩(wěn)隨機(jī)過程  3.4 高斯隨機(jī)過程    3.4.1 高斯隨機(jī)變量與高斯隨機(jī)過程    3.4.2 高斯過程的性質(zhì)    3.4.3 與高斯分布有關(guān)的重要函數(shù)  3.5 窄帶隨機(jī)過程    3.5.1 窄帶隨機(jī)過程的定義    3.5.2 窄帶隨機(jī)過程的表示方式    3.5.3 同相分量與正交分量的統(tǒng)計(jì)特性    3.5.4 包絡(luò)與相位的統(tǒng)計(jì)特性    3.5.5 窄帶隨機(jī)過程的功率譜密度  3.6 余弦波加窄帶平穩(wěn)高斯過程  3.7 隨機(jī)過程通過系統(tǒng)分析    3.7.1 平穩(wěn)隨機(jī)過程通過線性系統(tǒng)  ……第4章 模擬調(diào)制系統(tǒng)第5章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)第6章 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)第7章 模擬信號(hào)的數(shù)字化轉(zhuǎn)輸?shù)?章 信道第9章 數(shù)字信號(hào)的最佳接收第10章 差錯(cuò)控制編碼第11章 現(xiàn)代通信系統(tǒng)簡介附錄A 常用三角公式附錄B 常用信號(hào)的傅里葉變換附錄C Q函數(shù)表和誤差函數(shù)表附錄D 貝塞爾函烽表Jn（X）附錄E 英文縮寫詞對照表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1．1通信的基本概念　　通信就是信息的傳輸與交換。通信的基本方式是在信源和信宿之間建立一個(gè)傳輸信息的通路（信道）。但由于信源和信宿之間的不確定性和多元性，所以它們之間一般不一定需要建立固定的信息通路。因此，通信系統(tǒng)除了信息的傳輸以外，還必須進(jìn)行信息的交換。傳輸系統(tǒng)和交換系統(tǒng)共同組成了一個(gè)完整的通信系統(tǒng)，乃至通信網(wǎng)。在通信原理課程中，主要講述通信傳輸系統(tǒng)的基本原理?！　⊥ㄐ啪褪菍⑾囊粋€(gè)地方傳送到另一個(gè)或多個(gè)地方，這些消息有話音、文字、圖像、數(shù)據(jù)等。實(shí)現(xiàn)通信的方法有旌旗、烽火臺(tái)、金鼓、信件、電報(bào)、電話、廣播、電視、遙控、因特網(wǎng)等。旌旗、烽火臺(tái)、金鼓、信件都屬于非電通信，這些通信方式要受到自然環(huán)境的影響，可靠性差并且傳輸速率慢。電報(bào)、電話、廣播、電視、遙控、因特網(wǎng)等為電通信，這些通信方式借助電信號(hào)傳遞信息。電通信受自然環(huán)境的影響比非電通信小得多，并且傳輸速率快、可靠性好。在通信原理教材中講述的是電通信的基本原理?！　?．2通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)　　通信技術(shù)實(shí)際上就是通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)的技術(shù)。通信系統(tǒng)是指點(diǎn)對點(diǎn)通信所需的全部設(shè)施，而通信網(wǎng)是由許多通信系統(tǒng)組成的多點(diǎn)之間能相互通信的全部設(shè)施?！　∽罨镜狞c(diǎn)對點(diǎn)單向通信系統(tǒng)模型如圖1．2．1所示?！　⌒畔⒃矗ㄐ旁矗┊a(chǎn)生各種可能的消息，并把各種消息轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào)，也稱之為基帶信號(hào)。電話機(jī)的話筒、電視攝像機(jī)屬于典型的模擬信源，輸出的是模擬信號(hào)；電傳機(jī)、計(jì)算機(jī)等各種數(shù)字終端設(shè)備屬于典型的數(shù)字信源，輸出的是數(shù)字信號(hào)?！　“l(fā)送設(shè)備的基本功能是將信源和信道匹配起來，即將信源產(chǎn)生的消息信號(hào)變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘?hào)。變換方式是多種多樣的，在需要頻譜搬移的場合，調(diào)制是最常見的變換方式。對數(shù)字通信系統(tǒng)來說，發(fā)送設(shè)備常常又可分為信源編碼與信道編碼。

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