通信原理教程[人民郵電出版社出版書籍]

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《通信原理教程》是2011年人民郵電出版社出版的圖書,作者是李衛東、李殷、游思晴。本書闡述了通信系統的基本問題,主要包括確定信號與隨機信號分析、信道特性、調製技術、信道編碼,擴頻通信和通信網等內容。

基本信息

編輯推薦

《21世紀高等院校信息與通信工程規劃教材:通信原理教程》在編寫過程中,著重概念和方法的闡述,避免不必要的複雜數學推導,而對於必須的推導則儘量做到詳細清楚容易理解,以適應高等教育中出現的這一變化,配合非通信工程專業以及二本三本院校通信工程專業的“通信原理”課程建設。為範圍更廣大的讀者提供學習上的幫助,為讀者建立完整的概念,打下堅實的基礎,培養學習和研究的興趣,是這本教材的目標。
與現有的教材相比較,本教材具有以下幾點特色。
(1)注重物理概念的講述,使得讀者能夠對通信系統的基本原理有一個更直觀的了解。
(2)避免大量的和複雜的數學推導,使得學習的門檻降低,過程容易。
(3)提供必要的背景知識介紹,使得讀者明確局部的概念與整個通信系統直接的聯繫。

內容簡介

《21世紀高等院校信息與通信工程規劃教材:通信原理教程》闡述通信系統的基本問題,主要包括確定信號與隨機信號分析、信道特性、調製技術、信道編碼,擴頻通信和通信網等內容。《21世紀高等院校信息與通信工程規劃教材:通信原理教程》可作為高等院校通信工程及相關專業本科生的教材,也可作為相關的工程技術人員的參考書。

目錄

第1章 緒論 1

第2章 確定信號 5

2.1 確定信號 5

2.1.1 確定信號的時域表達 5

2.1.2 確定信號的功率和能量 8

2.1.3 能量信號和功率信號 10

2.2 確定信號的相關函式 10

2.2.1 相關函式的定義 10

2.2.2 相關函式的性質 11

2.3 確定信號的能量譜密度和功率譜密度 12

2.3.1 帕色瓦爾定理 12

2.3.2 能量譜密度 13

2.3.3 功率譜密度 14

2.3.4 相關函式與能量(功率)譜密度的關係 15

2.3.5 信號頻寬 16

2.4 窄帶信號 20

習題 22

第3章 隨機信號 24

3.1 隨機過程的特徵 25

3.1.1 全局特徵 25

3.1.2 統計平均 26

3.1.3 矩 26

3.1.4 常用局部特徵 27

3.2 兩個或者兩個以上隨機過程的聯合特徵 28

3.2.1 聯合特徵 29

3.2.2 獨立和不相關 29

3.3 平穩隨機過程 30

3.3.1 嚴平穩隨機過程 30

3.3.2 寬平穩隨機過程 31

3.3.3 平穩過程的各態歷經性 32

3.3.4 平穩隨機過程的性質 34

3.4 平穩過程的功率譜密度 37

3.4.1 功率譜密度 37

3.4.2 維納-辛欽定理 38

3.4.3 平穩隨機過程功率譜密度的性質 40

3.4.4 平穩隨機過程的和 40

3.5 高斯過程 41

3.5.1 定義 42

3.5.2 性質 42

3.5.3 一維高斯機率密度函式 44

3.6 白噪聲與高斯白噪聲 47

3.6.1 白噪聲 47

3.6.2 高斯白噪聲 47

3.7 隨機過程和線性系統 48

3.8 窄帶平穩隨機過程 51

3.9 循環平穩隨機過程 53

習題 55

第4章 信道 56

4.1 信道的基本形式 56

4.1.1 有線信道 56

4.1.2 無線信道 57

4.1.3 光纖信道 58

4.1.4 水聲信道 58

4.1.5 存儲信道 59

4.2 信道的數學模型 59

4.2.1 加性噪聲信道 59

4.2.2 線性信道 59

4.2.3 線性時不變信道 60

4.2.4 離散信道模型 60

4.2.5 統計信道模型 62

習題 64

第5章 模擬調製系統 66

5.1 引言 66

5.2 幅度調製的原理 67

5.2.1 雙邊帶抑制載波調幅 67

5.2.2 具有離散大載波的雙邊帶幅度調製 70

5.2.3 單邊帶調幅 73

5.2.4 殘留邊帶調幅 76

5.3 幅度調製的抗噪聲性能 77

5.3.1 雙邊帶抑制載波調幅的抗噪聲性能 79

5.3.2 單邊帶調幅的抗噪聲性能 80

5.3.3 具有離散大載波的雙邊帶幅度調製信號的抗噪聲性能 81

5.4 角度調製 84

5.4.1 角度調製原理 84

5.4.2 窄帶角度調製 86

5.4.3 調頻信號的產生和解調 86

5.5 角度調製的抗噪聲性能 88

5.6 各種模擬調製系統性能比較 91

5.7 頻分復用 93

5.8 超外差接收機 93

習題 94

第6章 數字基帶調製 98

6.1 調製原理 98

6.1.1 數字基帶信號與數字基帶傳輸系統 98

6.1.2 數字通信中的一些基本概念 98

6.1.3 數字脈衝幅度調製信號 99

6.1.4 數字基帶信號的功率譜分析 101

6.1.5 常用線路碼型 104

6.2 低通濾波器接收機 108

6.2.1 數字基帶信號的接收 108

6.2.2 利用低通濾波器接收2PAM信號的錯誤機率 109

6.3 最佳接收機 112

6.3.1 匹配濾波器 112

6.3.2 利用匹配濾波器接收2PAM信號的錯誤機率 115

6.3.3 匹配濾波最佳接收與低通濾波接收的比較 118

6.4 限帶信道與碼間干擾 118

6.5 無碼間干擾傳輸條件 120

6.5.1 無碼間干擾基帶傳輸的奈奎斯特準則 120

6.5.2 碼間串擾與基帶系統頻寬、碼元速率的關係 122

6.5.3 升餘弦濾波器 124

6.6 部分回響系統 126

6.7 眼圖 130

6.8 時域均衡 132

6.8.1 均衡基本原理 132

6.8.2 橫向濾波器 133

6.8.3 自適應均衡器 136

習題 137

第7章 數字頻帶調製 140

7.1 二進制數字頻帶幅度調製 140

7.1.1 二進制數字頻帶幅度調製信號的特性 140

7.1.2 數字幅度調製信號的解調 143

7.2 二進制數字頻帶相位調製 151

7.2.1 二進制數字頻帶相位調製信號的特性 151

7.2.2 2PSK信號的解調 152

7.3 二進制差分相位調製 157

7.3.1 2DPSK信號的特性 157

7.3.2 2DPSK信號的解調 158

7.4 二進制數字頻率調製 158

7.4.1 二進制數字頻帶幅度調製信號的特性 159

7.4.2 2FSK信號的解調 161

7.4.3 MSK 163

7.5 四進制相位調製 166

7.5.1 QPSK信號的特性 166

7.5.2 QPSK信號的解調 168

7.6 多進制頻帶幅度調製 173

7.6.1 二進制數字頻帶相位調製信號的特性 173

7.6.2 數字幅度調製信號的解調 174

7.7 正交幅度調製 175

7.7.1 二進制數字頻帶相位調製信號的特性 176

7.7.2 數字幅度調製信號的解調 177

習題 177

第8章 擴頻傳輸系統 182

8.1 引言 182

8.2 隨機序列與偽隨機序列 183

8.2.1 m序列 183

8.2.2 Gold碼 188

8.3 正交碼 189

8.3.1 瑞得麥徹碼 189

8.3.2 沃爾什函式 191

8.4 偽隨機碼的套用 193

8.4.1 擴頻通信 193

8.4.2 RAKE接收機 198

8.4.3 通信加密 203

8.4.4 誤碼率的測量 203

8.4.5 數字信息序列的擾碼與解擾 204

8.4.6 噪聲產生器 205

8.4.7 時延測量 205

習題 206

第9章 模擬信號的數位化 207

9.1 模擬信號數位化的基本原理 207

9.2 抽樣以及抽樣定理 208

9.2.1 低通信號的採樣定理 209

9.2.2 帶通信號的採樣定理 210

9.3 均勻量化 213

9.4 最優量化 217

9.5 對數量化 218

9.6 A率μ率折線近似、PCM、復用 219

9.6.1 A率13折線壓擴 219

9.6.2 PCM的編碼 221

9.6.3 時分復用原理 223

習題 224

第10章 信道編碼 226

10.1 線性分組碼 227

10.1.1 基本概念 227

10.1.2 線性分組碼編碼方程與生成矩陣G 229

10.1.3 線性分組碼監督方程與監督矩陣H 232

10.1.4 校正子、錯誤圖樣與解碼 233

10.1.5 漢明碼 236

10.2 循環碼 237

10.2.1 基本概念 237

10.2.2 碼多項式 237

10.2.3 循環碼的生成多項式和生成矩陣 239

10.2.4 循環碼的監督多項式和監督矩陣 240

10.2.5 循環碼的編碼方法(系統碼) 241

10.2.6 循環碼的解碼 242

10.3 CRC循環冗餘校驗碼 243

10.4 卷積碼 244

10.4.1 卷積碼的編碼 244

10.5 卷積碼的解碼算法 247

10.5.1 最大似然解碼 247

10.5.2 Viterbi解碼 248

習題 250

第11章 通信網的基本知識 252

11.1 引言 252

11.2 通信網的分類和性能要求 252

11.2.1 通信網的分類 253

11.2.2 通信網的性能指標 255

11.3 通信網中的交換 255

11.3.1 電路轉接 256

11.3.2 信息轉接 257

11.3.3 多址接入(MA) 259

11.4 信令和協定 260

11.4.1 電話信令 260

11.4.2 數據網協定 261

11.5 通信網的發展 264

習題 264

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