通信原理（簡體書）

本書是普通高等教育電子信息類系列教材之一，是編者在長期教學實踐的基礎上編寫的。
全書共分12章，主要內容包括緒論、隨機過程、信道與噪聲、模擬調製系統、數字基帶傳輸系統、模擬信號的數字傳輸、數字頻帶傳輸系統、數字信號的*佳接收、差錯控制編碼、偽隨機序列及編碼、同步原理、MATLAB在通信仿真中的應用。為了便於讀者使用，每章開始有本章概述和知識點，*後是本章小結和思考題與習題。
本書可以作為普通高等院校電子、信息、物聯網、通信類專業本科生的教材，也可以供相關專業技術人員參考。

本書是普通高等教育電子信息類系列教材之一，是編者在長期教學實踐的基礎上編寫的。

前言
第1章緒論1
1.1通信的基本概念1
1.1.1通信的定義1
1.1.2通信的分類1
1.1.3通信的工作方式3
1.2通信系統的組成5
1.2.1模擬通信系統6
1.2.2數字通信系統6
1.2.3數字通信的主要優缺點8
1.3通信技術發展概況9
1.3.1通信發展簡史9
1.3.2通信技術的現狀和發展趨勢10
1.4數字通信系統的主要性能指標11
1.4.1一般通信系統的性能指標11
1.4.2信息及其量度12
1.4.3有效性指標的具體表述15
1.4.4可靠性指標的具體表述16
1.5數字通信的主要技術問題17
1.6本章小結18
1.7思考題與習題19
第2章隨機過程24
2.1隨機過程的基本概念和統計特性24
2.1.1隨機過程的基本概念24
2.1.2隨機過程的統計特性25
2.1.3隨機過程的數字特徵26
2.2平穩隨機過程27
2.2.1定義27
2.2.2各態歷經性28
2.2.3平穩隨機過程自相關函數的
性質28
2.2.4平穩隨機過程的功率譜密度29
2.3高斯隨機過程31
2.3.1定義32
2.3.2重要性質32
2.3.3高斯白噪聲34
2.4隨機過程通過線性系統的分析35
2.5窄帶隨機過程37
2.5.1同相分量和正交分量的統計
特性38
2.5.2包絡和相位的統計特性40
2.6正弦波加窄帶高斯噪聲41
2.7本章小結43
2.8思考題與習題44
第3章信道與噪聲47
3.1信道分類47
3.2調製信道與編碼信道47
3.2.1調製信道48
3.2.2編碼信道48
3.3恒參信道49
3.3.1恒參信道實例49
3.3.2恒參信道傳輸特性及其對信號
傳輸的影響51
3.4隨參信道52
3.4.1隨參信道實例52
3.4.2隨參信道傳輸特性及其對信號
傳輸的影響54
3.5隨參信道特性的改善56
3.5.1分集方式57
3.5.2合併方式58
3.6信道加性噪聲58
3.6.1噪聲來源及分類58
3.6.2起伏噪聲的統計特性59
3.6.3等效噪聲帶寬59
3.7信道容量60
3.8本章小結62
3.9思考題與習題64
第4章模擬調製系統66
4.1幅度調製(線性調製)的原理66
4.1.1調幅(AM)67
4.1.2抑制載波雙邊帶調製
(DSBSC)68
4.1.3單邊帶調製(SSB)69
4.1.4殘留邊帶調製(VSB)71
4.2線性調製系統的抗噪聲性能73
4.2.1分析模型73
4.2.2線性調製相干解調的抗噪聲
性能74
4.2.3調幅信號包絡檢波的抗噪聲
性能77
4.3非線性調製(角度調製)的原理79
4.3.1角度調製的基本概念80
4.3.2窄帶調頻與寬帶調頻81
4.3.3調頻信號的產生與解調85
4.4調頻系統的抗噪聲性能90
4.5各種模擬調製系統的性能比較93
4.6本章小結94
4.7思考題與習題96
第5章數字基帶傳輸系統101
5.1數字基帶傳輸概述101
5.2數字基帶信號及其頻譜特性103
5.2.1數字基帶信號103
5.2.2基帶信號的頻譜特性104
5.3基帶傳輸的常用碼型110
5.4基帶脈衝傳輸與碼間串擾113
5.5無碼間串擾的基帶傳輸特性115
5.6無碼間串擾基帶系統的抗噪聲性能120
5.7眼圖123
5.8均衡技術125
5.8.1時域均衡原理125
5.8.2均衡效果的衡量128
5.8.3均衡器的實現與調整131
5.9部分響應系統133
5.9.1第Ⅰ類部分響應波形134
5.9.2部分響應的一般形式136
5.10本章小結139
5.11思考題與習題141
第6章模擬信號的數字傳輸146
6.1抽樣定理147
6.1.1低通抽樣定理 147
6.1.2帶通抽樣定理150
6.2脈衝振幅調製(PAM)152
6.3脈沖編碼調制(PCM)155
6.3.1量化156
6.3.2編碼和譯碼167
6.3.3PCM系統的抗噪聲性能174
6.4自適應差分脈沖編碼調制
(ADPCM)176
6.4.1DPCM176
6.4.2ADPCM177
6.5增量調製(ΔM)178
6.5.1簡單增量調製178
6.5.2增量調製的過載特性與動態編碼
範圍181
6.5.3增量調製系統的抗噪聲性能182
6.5.4PCM與ΔM系統的比較184
6.6本章小結185
6.7思考題與習題187
第7章數字頻帶傳輸系統192
7.1二進制數字調制與解調原理192
7.1.1二進制振幅鍵控(2ASK)192
7.1.2二進制移頻鍵控(2FSK)194
7.1.3二進制移相鍵控(2PSK)195
7.1.4二進制差分相位鍵控
(2DPSK)198
7.1.5二進制數字調制信號的功率譜
密度200
7.2二進制數字調制系統的抗噪聲性能202
7.2.1二進制振幅鍵控(2ASK)系統的
抗噪聲性能203
7.2.2二進制移頻鍵控(2FSK)系統的
抗噪聲性能209
7.2.3二進制移相鍵控(2PSK)和二進
制差分相位鍵控(2DPSK)系統的
抗噪聲性能213
7.3二進制數字調制系統的性能比較218
7.4多進制數字調製系統220
7.4.1多進制數字振幅調製系統221
7.4.2多進制數字頻率調製系統222
7.4.3多進制數字相位調製系統224
7.5本章小結228
7.6思考題與習題230
第8章數字信號的最佳接收234
8.1最佳接收準則234
8.1.1統計判決模型234
8.1.2最佳判決準則235
8.2確知信號的最佳接收及性能237
8.2.1二進制確知信號最佳接收機
結構237
8.2.2二進制確知信號最佳接收機
性能238
8.2.3幾種二進制確知信號的性能240
8.2.4實際接收機與最佳接收機比較242
8.2.5多進制確知信號最佳接收機結構
及性能242
8.3隨相信號的最佳接收243
8.3.1二進制隨相信號的最佳接收機243
8.3.2多進制隨相信號的最佳接收機244
8.4最佳接收機的匹配濾波器形式245
8.4.1匹配濾波器245
8.4.2匹配濾波器組成的最佳接收機247
8.5數字基帶系統的最佳化248
8.5.1理想信道下的最佳基帶系統249
8.5.2非理想信道下的最佳基帶系統249
8.6本章小結250
8.7思考題與習題252
第9章差錯控制編碼255
9.1概述255
9.1.1信道編碼255
9.1.2差錯控制方式255
9.1.3糾錯碼的分類256
9.1.4糾錯編碼的基本原理257
9.2常用的幾種簡單分組碼258
9.2.1奇偶監督碼258
9.2.2行列監督碼258
9.2.3恒比碼258
9.3線性分組碼259
9.3.1基本概念259
9.3.2監督矩陣和生成矩陣259
9.3.3伴隨式(校正子)261
9.4循環碼262
9.4.1生成多項式及生成矩陣262
9.4.2監督多項式及監督矩陣263
9.4.3編碼方法和電路264
9.4.4譯碼方法和電路265
9.5卷積碼266
9.5.1基本概念266
9.5.2卷積碼的描述266
9.5.3卷積碼的譯碼268
9.6網格編碼調製(TCM)269
9.7本章小結271
9.8思考題與習題272
第10章偽隨機序列及編碼276
10.1偽隨機序列的概念276
10.2正交碼與偽隨機碼276
10.3偽隨機序列的產生277
10.4m序列279
10.4.1線性反饋移位寄存器的特徵多
項式279
10.4.2m序列產生器280
10.4.3m序列的性質281
10.5M序列283
10.6偽隨機序列的應用285
10.6.1擴展頻譜通信285
10.6.2碼分多址(CDMA)通信287
10.6.3通信加密287
10.6.4誤碼率的測量288
10.6.5數字信息序列的擾碼與解擾289
10.6.6噪聲產生器289
10.6.7時延測量290
10.7本章小結290
10.8思考題與習題291
第11章同步原理293
11.1概述293
11.2載波同步294
11.2.1直接法294
11.2.2插入導頻法297
11.2.3載波同步系統的性能及相位誤差
對解調性能的影響299
11.3位同步301
11.3.1插入導頻法302
11.3.2直接法303
11.3.3位同步系統的性能及其相位誤差
對性能的影響310
11.4群同步313
11.4.1起止式同步法313
11.4.2連貫式插入法313
11.4.3間隔式插入法315
11.4.4群同步系統的性能316
11.4.5群同步的保護317
11.5本章小結318
11.6思考題與習題320
第12章MATLAB在通信仿真中的
應用323
12.1信息論基礎323
12.1.1信息的度量323
12.1.2信道容量的計算325
12.1.3信源編碼328
12.2模擬線性調製331
12.2.1常規雙邊帶調幅(AM)332
12.2.2抑制載波雙邊帶調幅
(DSBSC)338
12.2.3單邊帶調幅(SSB)341
12.2.4殘留邊帶調幅(VSB)346
12.3模擬角度調製346
12.3.1頻率調製346
12.3.2相位調製349
12.3.3模擬調製總結352
12.4脈沖編碼調制(PCM)355
12.4.1模擬信號的採樣355
12.4.2最佳量化及量化誤差362
12.4.3均勻量化363
12.4.4對數量化器及A律PCM編碼366
12.5數字信號基帶傳輸371
12.5.1數字基帶信號的碼型371
12.5.2碼型的功率譜分佈378
12.5.3基帶傳輸的誤碼率382
12.5.4擾碼與解擾385
12.6數字信號載波傳輸389
12.6.1幅度鍵控(ASK)389
12.6.2頻移鍵控(FSK)390
12.6.3相移鍵控(PSK、DPSK)390
12.6.4正交幅度調製(QAM)396
12.7本章小結399
12.8思考題與習題400
參考文獻401