通信原理

內(nèi)容概要

　　本書是針對高等職業(yè)教育的要求，結(jié)合高職學(xué)生的特點(diǎn)和多年來高職教育的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)編寫而成的。以通信系統(tǒng)必不可少的基本組成開始，按信號(hào)在通信系統(tǒng)的流程順序進(jìn)行編寫，著重介紹數(shù)字通信的基本原理，并圍繞原理介紹最新的通信技術(shù)與實(shí)現(xiàn)方法。
　　本書共分為9章：第1章緒論；第2章模擬調(diào)制系統(tǒng)；第3章模擬信號(hào)的數(shù)字化傳輸；第4章數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸系統(tǒng)；第5章數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸；第6章信道復(fù)用和多址方式；第7章同步技術(shù)；第8章差錯(cuò)控制；第9章通信系統(tǒng)的應(yīng)用舉例。
　　本書的特點(diǎn)是系統(tǒng)性強(qiáng)，內(nèi)容編排連貫，突出基本概念、基本原理。在編寫上力求通俗易懂，除必要的數(shù)學(xué)推導(dǎo)外，注意講述物理概念和直觀的圖形分析，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用。
　　為使讀者能更好地理解基本概念和掌握通信系統(tǒng)的分析方法，每章都精選了一些例題和習(xí)題，以供學(xué)習(xí)時(shí)參考。
　　本書可以作為通信、電子信息、電子工程、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等專業(yè)高職高專、函授和成人教育的教材，也可供其他學(xué)習(xí)通信技術(shù)的人員參考。

書籍目錄

第1章 緒 論
1.1 通信系統(tǒng)的組成
1.2 通信系統(tǒng)的分類及通信方式
1.3 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)
1.4 信號(hào)、信道與噪聲
1.5 信道容量
小結(jié)
思考題
第2章 模擬調(diào)制系統(tǒng)
2.1 調(diào)制的作用和分類
2.2 幅度調(diào)制
2.3 線性調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)
2.4 線性調(diào)幅信號(hào)的非相干解調(diào)
2.5 模擬角調(diào)制
小結(jié)
思考題
第3章 模擬信號(hào)的數(shù)字化傳輸
3.1 抽樣定理
3.2 脈沖編碼調(diào)制
3.3 增量調(diào)制
3.4 改進(jìn)型增量調(diào)制
3.5 自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制
3.6 語音與圖像壓縮編碼簡介
小結(jié)
思考題
第4章 數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸系統(tǒng)
4.1 數(shù)字基帶信號(hào)的特點(diǎn)
4.2 數(shù)字基帶信號(hào)的頻譜分析
4.3 基帶傳輸中的碼間串?dāng)_與無碼間串?dāng)_的基帶傳輸
4.4 部分響應(yīng)系統(tǒng)
4.5 眼圖與均衡
小結(jié)
思考題
第5章 數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸
5.1 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理
5.2 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制信號(hào)的頻譜特性
5.3 二進(jìn)制數(shù)字載波傳輸系統(tǒng)的抗噪聲性能
5.4 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較
5.5 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)
5.6 現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)
小結(jié)
思考題
第6章 信道復(fù)用和多址方式
6.1 頻分復(fù)用
6.2 時(shí)分復(fù)用
6.3 碼分復(fù)用
6.4 多址通信方式
小結(jié)
思考題
第7章 同步技術(shù)
7.1 引言
7.2 載波同步技術(shù)
7.3 位同步技術(shù)
7.4 群同步(幀同步)技術(shù)
7.5 網(wǎng)同步技術(shù)
小結(jié)
思考題
第8章 差錯(cuò)控制
8.1 差錯(cuò)控制編碼的基本原理
8.2 差錯(cuò)控制的基本方式
8.3 常用的檢錯(cuò)編碼方式
8.4 循環(huán)碼
8.5 卷積碼
小結(jié)
思考題
第9章 通信系統(tǒng)的應(yīng)用舉例
9.1 光發(fā)送機(jī)的組成
9.2 光接收機(jī)的組成
9.3 光中繼器
9.4 線路碼型
9.5 光端機(jī)的主要指標(biāo)
小結(jié)
思考題
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　值得注意的是，DPCM系統(tǒng)性能的改善是以最佳的預(yù)測和量化為前提的。但對語音信號(hào)進(jìn)行預(yù)測和量化是復(fù)雜的技術(shù)問題，這是因?yàn)檎Z音信號(hào)在較大的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)變化。為了能在相當(dāng)寬的變化范圍內(nèi)獲得最佳的性能，只有在DPCM基礎(chǔ)上引入自適應(yīng)系統(tǒng)。有自適應(yīng)系統(tǒng)的DPCM稱為自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制，簡稱ADPCM。 　　ADPCM的主要特點(diǎn)是用自適應(yīng)量化取代固定量化，用自適應(yīng)預(yù)測取代固定預(yù)測。自適應(yīng)量化指量化臺(tái)階隨信號(hào)的變化而變化，使量化誤差減小。自適應(yīng)預(yù)測指預(yù)測器系數(shù){ai}可以隨信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性而自適應(yīng)調(diào)整，提高了預(yù)測信號(hào)的精度，從而得到高于預(yù)期的增益。通過這兩點(diǎn)改進(jìn)，可大大提高輸出信噪比和編碼動(dòng)態(tài)范圍。 　　如果DPCM的預(yù)測增益為6～11 dB，自適應(yīng)預(yù)測可使信噪比改善4 dB，自適應(yīng)量化可使信噪比改善4～7 dB，則ADPCM比PCM可改善16～21 dB，相當(dāng)于編碼位數(shù)可以減少3位到4位。因此，在維持相同的語音質(zhì)量下，ADPCM允許用32 kbit/s比特率編碼，這是標(biāo)準(zhǔn)64 kbit/s PCM的一半。因此，在長途傳輸系統(tǒng)中，ADPCM有著遠(yuǎn)大的前景。 　　語音、圖像、數(shù)據(jù)等都是攜帶信息的主要載體，其中語音和圖像屬模擬信號(hào)范疇。由于數(shù)字通信和模擬通信比較有較多的優(yōu)點(diǎn)，將語音和圖像信號(hào)通過編碼以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化是必然趨勢。但數(shù)字化的語音和圖像與模擬時(shí)相比，需要用較高的數(shù)碼率，占用較大的帶寬和存儲(chǔ)空間，是語音和圖像數(shù)字化的主要障礙。壓縮數(shù)字化語音和圖像信號(hào)的數(shù)碼率是實(shí)現(xiàn)語音和圖像數(shù)字化的關(guān)鍵。編碼技術(shù)的核心就是研究編碼算法，用盡可能低的數(shù)碼率獲得盡可能好的語音和圖像質(zhì)量。 　　對于聲音壓縮編碼，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）推出的MPEG-1聲音編碼算法作為一種開放、先進(jìn)、可分級(jí)的編碼技術(shù)，是高保真聲音壓縮領(lǐng)域的第一個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO 11172.3）。MPEG系列標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)于視頻和音頻的壓縮標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)圖像壓縮的內(nèi)容將在后面介紹。MPEG-1聲音編碼算法按照復(fù)雜度和壓縮比遞增分為一、二、三層。第一層的復(fù)雜度最低，在每聲道192 kbit/s提供高質(zhì)量的聲音，第二層有中等復(fù)雜度，可在128 kbit/s的速率提供近CD質(zhì)量的聲音，第三層結(jié)合了MUSICAM和ASPEC的優(yōu)點(diǎn)，可在每聲道低于128 kbit/s的速率獲得滿意的質(zhì)量。在使用時(shí)，可以根據(jù)不同的應(yīng)用要求，使用不同的層來構(gòu)成音頻編碼器。 　　由于MUSICAM只能傳送兩個(gè)聲道，為此MPEG開展了低碼率多聲道編碼方面的研究，將多聲道擴(kuò)展信息附加到MPEG-1音頻數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)的輔助數(shù)據(jù)段中，這樣可以將聲道擴(kuò)展到5.1個(gè)，即3個(gè)前聲道（左L、中C和右R）、兩個(gè)環(huán)繞聲道（左LS和右RS）和一個(gè)超低音聲道LFE（常稱為0.1），由此形成了MPEG-2音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-2音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)通常被稱為MUSICAM環(huán)繞聲。ISO于1998年公布的MPEG-4聲音編碼標(biāo)準(zhǔn)將語音合成與自然音編譯碼相結(jié)合，更加注重多媒體系統(tǒng)的交互性和靈活性。MPEG-4支持2～64 kbit/s的自然聲編碼，在技術(shù)上借鑒了已有的音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，如G.732、G. 728、MPEG-1、MPEG-2等 。　　……

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