目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 通信的基本概念 1
1.2 通信系統(tǒng)概述 8
1.2.1 通信系統(tǒng)的組成 8
1.2.2 通信系統(tǒng)的分類和通信方式 11
1.2.3 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo) 14
1.2.4 通信系統(tǒng)中的噪聲 17
1.3 通信信道 18
1.3.1 有線信道 18
1.3.2 無線信道 20
1.3.3 信道容量 23
1.4 通信網(wǎng)概述 25
1.4.1 通信網(wǎng)的概念 25
1.4.2 通信網(wǎng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu) 26
1.4.3 通信網(wǎng)的質(zhì)量要求 27
1.5 通信發(fā)展概況 28
1.5.1 通信理論的發(fā)展 28
1.5.2 通信技術(shù)的發(fā)展 28
1.6 香農(nóng)信道容量定理的仿真設(shè)計(jì) 29
1.7 小結(jié) 30
思考題 31
習(xí)題 31
第2章 信號(hào)與噪聲分析 33
2.1 引言 33
2.2 確知信號(hào)分析 33
2.2.1 信號(hào)的傅里葉變換 33
2.2.2 卷積與相關(guān)函數(shù) 35
2.2.3 信號(hào)的能量譜密度與功率譜密度 37
2.2.4 自相關(guān)函數(shù)與能量譜密度和功率譜密度函數(shù)的關(guān)系 38
2.3 隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)特征 38
2.3.1 隨機(jī)變量 39
2.3.2 概率分布函數(shù)和概率密度函數(shù) 39
2.3.3 通信系統(tǒng)中幾種典型的隨機(jī)變量 40
2.3.4 隨機(jī)變量的數(shù)字特征 40
2.4 隨機(jī)過程 44
2.4.1 隨機(jī)過程的概念 44
2.4.2 隨機(jī)過程的統(tǒng)計(jì)特征 45
2.4.3 平穩(wěn)隨機(jī)過程 47
2.4.4 各態(tài)歷經(jīng)性 48
2.4.5 平穩(wěn)隨機(jī)過程的自相關(guān)函數(shù)和功率譜密度 49
2.4.6 關(guān)于不相關(guān)？正交和統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的討論 52
2.5 高斯隨機(jī)過程 52
2.5.1 高斯過程的定義 52
2.5.2 高斯過程的性質(zhì) 53
2.5.3 一維高斯分布 53
2.5.4 高斯白噪聲 55
2.5.5 窄帶高斯噪聲 56
2.5.6 正弦波加窄帶高斯噪聲 60
2.6 隨機(jī)過程通過系統(tǒng)的分析 61
2.6.1 隨機(jī)過程通過線性系統(tǒng) 61
2.6.2 隨機(jī)過程通過乘法器 63
2.7 周期平穩(wěn)隨機(jī)過程 65
2.8 高斯白噪聲特性的仿真設(shè)計(jì) 66
2.9 小結(jié) 73
思考題 73
習(xí)題 74
第3章 模擬調(diào)制系統(tǒng) 79
3.1 引言 79
3.1.1 調(diào)制在通信系統(tǒng)中的作用 79
3.1.2 調(diào)制的分類 79
3.2 線性調(diào)制的原理 80
3.2.1 幅度調(diào)制 80
3.2.2 雙邊帶調(diào)制 85
3.2.3 單邊帶調(diào)制 86
3.2.4 殘留邊帶調(diào)制 90
3.2.5 線性調(diào)制系統(tǒng)的解調(diào) 92
3.3 非線性調(diào)制的原理 94
3.3.1 非線性調(diào)制的基本概念 94
3.3.2 調(diào)頻信號(hào)的頻譜和帶寬 96
3.3.3 調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào) 99
3.4 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能分析 101
3.4.1 抗噪聲性能的分析模型 101
3.4.2 相干解調(diào)的抗噪聲性能 102
3.4.3 非相干解調(diào)的抗噪聲性能 106
3.5 調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能分析 110
3.5.1 解調(diào)器輸入信噪比 110
3.5.2 解調(diào)器輸出信噪比和信噪比增益 110
3.6 調(diào)頻系統(tǒng)的加重技術(shù) 113
3.7 模擬調(diào)制系統(tǒng)的特點(diǎn)與應(yīng)用 115
3.8 頻分復(fù)用 115
3.9 模擬線性調(diào)制的仿真設(shè)計(jì) 118
3.10 小結(jié) 125
思考題 126
習(xí)題 126
第4章 信源編碼 131
4.1 引言 131
4.2 模擬信號(hào)的數(shù)字化 131
4.2.1 抽樣定理 132
4.2.2 模擬信號(hào)量化 137
4.2.3 脈沖編碼調(diào)制 144
4.2.4 語言壓縮編碼 152
4.2.5 圖像壓縮編碼 159
4.3 離散信源編碼 160
4.3.1 信源編碼的相關(guān)概念 161
4.3.2 即時(shí)碼及其構(gòu)成 162
4.3.3 編碼效率 164
4.3.4 幾種常用變長(zhǎng)碼的編碼方法 167
4.4 時(shí)分復(fù)用 172
4.4.1 PCM系統(tǒng) 172
4.4.2 PCM基群幀結(jié)構(gòu) 174
4.4.3 PCM數(shù)字復(fù)接系列 176
4.5 信源編碼仿真設(shè)計(jì) 177
4.6 小結(jié) 190
思考題 191
習(xí)題 191
第5章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) 194
5.1 引言 194
5.2 數(shù)字基帶信號(hào)的碼型和波形 195
5.2.1 數(shù)字基帶信號(hào)的碼型 195
5.2.2 基帶波形的形成 200
5.3 數(shù)字基帶信號(hào)的頻譜分析 200
5.3.1 數(shù)字基帶信號(hào)的數(shù)學(xué)描述 200
5.3.2 數(shù)字基帶信號(hào)的功率譜密度 202
5.4 數(shù)字基帶信號(hào)的傳輸與碼間串?dāng)_ 204
5.4.1 碼間串?dāng)_ 204
5.4.2 碼間串?dāng)_的數(shù)學(xué)分析 205
5.5 無碼間串?dāng)_的基帶傳輸特性 206
5.5.1 無碼間串?dāng)_的理想低通濾波器 208
5.5.2 無碼間串?dāng)_的滾降系統(tǒng) 209
5.6 部分響應(yīng)系統(tǒng) 211
5.6.1 部分響應(yīng)系統(tǒng)的特性 212
5.6.2 部分響應(yīng)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 213
5.7 無碼間串?dāng)_基帶傳輸系統(tǒng)的抗噪聲性能分析 216
5.8 眼圖與時(shí)域均衡 219
5.8.1 眼圖 219
5.8.2 時(shí)域均衡 221
5.9 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì) 223
5.10 小結(jié) 233
思考題 234
習(xí)題 234
第6章 數(shù)字信號(hào)的載波傳輸 238
6.1 引言 238
6.2 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 238
6.2.1 二進(jìn)制幅移鍵控 238
6.2.2 二進(jìn)制頻移鍵控 242
6.2.3 二進(jìn)制相移鍵控 246
6.3 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 252
6.3.1 2ASK的抗噪聲性能 252
6.3.2 2FSK的抗噪聲性能 256
6.3.3 2PSK和2DPSK的抗噪聲性能 260
6.3.4 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較 261
6.4 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng) 263
6.4.1 多進(jìn)制幅移鍵控 264
6.4.2 多進(jìn)制頻移鍵控 266
6.4.3 多進(jìn)制相移鍵控 267
6.5 現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù) 276
6.5.1 偏移四相相移鍵控調(diào)制 276
6.5.2 π/4GDQPSK調(diào)制 278
6.5.3 最小頻移鍵控調(diào)制(MSK) 279
6.5.4 高斯最小頻移鍵控調(diào)制 282
6.5.5 正交幅度調(diào)制 286
6.5.6 正交頻分復(fù)用調(diào)制 290
6.6 數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)特性仿真設(shè)計(jì) 293
6.7 小結(jié) 303
思考題 304
習(xí)題 305
第7章 信道編碼 309
7.1 引言 309
7.2 信道編碼的基本原理 310
7.2.1 信道編碼的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力 310
7.2.2 信道編碼的譯碼方法 310
7.3 線性分組碼 311
7.3.1 線性分組碼的編碼 312
7.3.2 線性分組碼的譯碼 314
7.3.3 漢明碼 315
7.3.4 循環(huán)碼 318
7.3.5 線性分組碼的應(yīng)用 320
7.4 卷積碼 321
7.4.1 卷積碼的解析表示 321
7.4.2 卷積碼的圖形描述 323
7.4.3 卷積碼的維特比譯碼 325
7.4.4 卷積碼的應(yīng)用 328
7.5 其他幾種常用的差錯(cuò)控制編碼方法 328
7.5.1 交織編碼 328
7.5.2 Turbo碼 329
7.6 信道編碼仿真設(shè)計(jì) 330
7.7 小結(jié) 335
思考題 336
習(xí)題 337
第8章 數(shù)字信號(hào)的最佳接收 339
8.1 最佳接收準(zhǔn)則和接收機(jī) 339
8.1.1 接收數(shù)字信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性 339
8.1.2 最佳接收準(zhǔn)則 341
8.1.3 匹配濾波器 346
8.1.4 相關(guān)法接收 351
8.1.5 理想接收機(jī) 352
8.2 最佳接收系統(tǒng)的性能 354
8.2.1 基帶系統(tǒng)的性能 356
8.2.2 頻帶調(diào)制系統(tǒng)的性能 356
8.3 最佳基帶傳輸系統(tǒng) 359
8.3.1 理想信道下的最佳基帶傳輸系統(tǒng) 359
8.3.2 非理想信道下的最佳基帶傳輸系統(tǒng) 363
8.4 匹配濾波器工作原理仿真 365
8.5 小結(jié) 370
思考題 370
習(xí)題 370
第9章 通信網(wǎng)概論 374
9.1 引言 374
9.2 電話網(wǎng) 375
9.2.1 電話網(wǎng)的基本組成 375
9.2.2 我國(guó)電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu) 376
9.2.3 國(guó)內(nèi)？國(guó)際長(zhǎng)途電話網(wǎng) 378
9.2.4 電話網(wǎng)的編號(hào)計(jì)劃 379
9.2.5 電話網(wǎng)的性能要求 379
9.3 智能網(wǎng) 380
9.3.1 智能網(wǎng)的概念 380
9.3.2 智能網(wǎng)的結(jié)構(gòu) 380
9.3.3 智能網(wǎng)與現(xiàn)有通信網(wǎng)的關(guān)系 380
9.4 數(shù)據(jù)通信網(wǎng) 381
9.4.1 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的分類 381
9.4.2 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的構(gòu)成 382
9.5 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng) 382
9.5.1 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)的基本概念 382
9.5.2 DDN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 382
9.6 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) 383
9.6.1 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的概念 383
9.6.2 ISDN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 383
9.6.3 ISDN的網(wǎng)絡(luò)功能體系結(jié)構(gòu) 384
9.6.4 ISDN的用戶/網(wǎng)絡(luò)接口 385
9.6.5 ISDN的信道與用戶/網(wǎng)絡(luò)接口 386
9.6.6 寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) 386
9.7 同步網(wǎng) 387
9.8 電信管理網(wǎng) 388
9.9 下一代網(wǎng)絡(luò) 390
9.9.1 下一代網(wǎng)絡(luò)概述 390
9.9.2 基于軟交換的下一代網(wǎng)絡(luò) 391
9.9.3 現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)向NGN的演進(jìn) 393
9.10 小結(jié) 394
思考題 395
參考文獻(xiàn) 396
附錄一 英文縮寫詞對(duì)照表 397
附錄二 貝塞爾函數(shù)表Jn (x) 400
附錄三 誤差函數(shù)？互補(bǔ)誤差函數(shù)表 401
附錄四 常用數(shù)學(xué)公式 402
習(xí)題參考答案 403