通信原理
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内容提要
前言
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 通信系统
1.2.1 通信与通信系统
1.2.2 通信系统的通信方式
1.2.3 主要通信资源
1.2.4 通信系统的分类
1.3 模拟与数字通信系统
1.3.1 模拟通信系统
1.3.2 数字通信系统
1.4 信道
1.4.1 信道的一般数学模型及分类
1.4.2 恒参信道
1.4.3 变参信道
1.5 香农公式
1.6 通信系统的性能指标
1.6.1 模拟通信系统的有效性和可靠性
1.6.2 数字通信系统的有效性和可靠性
1.7 本章小结
习题
第2章 随机过程
2.1 引言
2.2 随机过程基础
2.2.1 随机过程的数学定义
2.2.2 随机过程的统计特性
2.2.3 随机过程的数字特征
2.3 平稳过程
2.3.1 严平稳随机过程
2.3.2 宽平稳随机过程
2.3.3 遍历过程
2.3.4 循环平稳随机过程
2.4 随机过程通过线性系统
2.5 高斯过程
2.5.1 高斯过程的定义
2.5.2 高斯过程的性质
2.5.3 高斯白噪声
2.6 窄带过程
2.6.1 窄带过程的基本概念
2.6.2 同相分量和正交分量表示法
2.6.3 包络和相位表示法
2.7 正弦信号加窄带高斯噪声
2.8 本章小结
习题
第3章 连续波模拟调制
3.1 引言
3.2 幅度调制
3.2.1 常规幅度调制
3.2.2 DSB-SC调制
3.2.3 SSB调制
3.2.4 VSB调制
3.2.5 线性调制方案总结
3.3 角度调制
3.3.1 角度调制基本概念
3.3.2 窄带FM
3.3.3 宽带FM
3.4 连续波调制系统中的噪声
3.4.1 接收机模型
3.4.2 AM包络检波接收机的抗噪声性能
3.4.3 线性调制相干接收机的抗噪声性能
3.4.4 FM接收机的抗噪声性能
3.4.5 连续波调制的性能比较
3.5 频分复用
3.5.1 频率搬移
3.5.2 频分复用原理
3.6 本章小结
习题
第4章 模拟信号数字化
4.1 引言
4.2 抽样过程
4.2.1 低通信号抽样定理
4.2.2 带通信号抽样定理
4.2.3 实际抽样
4.3 量化过程
4.3.1 量化基本概念
4.3.2 均匀量化
4.3.3 非均匀量化
4.4 脉冲编码调制
4.4.1 PCM系统组成
4.4.2 PCM编码规则
4.4.3 PCM系统的噪声性能
4.5 差分脉冲编码调制
4.6 增量调制
4.6.1 DM基本原理
4.6.2 DM系统中的噪声
4.7 时分复用
4.7.1 时分复用原理
4.7.2 数字复接
4.8 本章小结
习题
第5章 基带脉冲传输
5.1 引言
5.2 基带脉冲调制
5.3 基于匹配滤波器的最优接收机
5.3.1 线性接收机
5.3.2 匹配滤波器
5.4 噪声引起的误码率
5.5 符号间干扰
5.6 奈奎斯特准则
5.6.1 理想奈奎斯特信道
5.6.2 升余弦频谱
5.7 信道均衡
5.7.1 线性均衡
5.7.2 判决反馈均衡
5.8 M进制系统
5.9 眼图
5.10 本章小结
习题
第6章 信号空间分析
6.1 引言
6.2 信号的几何表示
6.3 AWGN信道的矢量表示
6.4 最大似然检测
6.4.1 最大似然准则
6.4.2 相干接收机
6.5 误码率
6.5.1 误码率的旋转不变性和平移不变性
6.5.2 最小能量信号
6.5.3 误码率的联合界
6.6 本章小结
习题
第7章 数字调制
7.1 引言
7.2 带通传输模型
7.3 幅移键控
7.3.1 二进制ASK
7.3.2 M进制ASK
7.4 频移键控
7.4.1 二进制FSK
7.4.2 最小频移键控
7.4.3 M进制FSK
7.5 相移键控
7.5.1 二进制PSK
7.5.2 四进制PSK
7.5.3 M进制PSK
7.5.4 二进制差分相移键控
7.6 正交幅度调制
7.7 数字调制方式的比较
7.7.1 可靠性
7.7.2 带宽效率
7.8 本章小结
习题
第8章 扩频调制
8.1 引言
8.2 扩频调制的基本概念
8.3 伪噪声序列
8.3.1 m序列
8.3.2 M序列
8.3.3 Gold序列
8.3.4 伪噪声序列的其他应用
8.4 直接序列扩频
8.4.1 DS/BPSK系统分析模型
8.4.2 直接序列扩频的处理增益
8.4.3 干扰容限
8.5 跳频扩频
8.5.1 慢跳频和快跳频
8.5.2 窄带物联网接入信道的跳频方案
8.6 本章小结
习题
第9章 无线信道与无线传输新技术
9.1 引言
9.2 无线传播特性
9.2.1 路径损耗
9.2.2 阴影衰落
9.2.3 小尺度衰落
9.3 多径信道统计特性
9.3.1 多径信道的冲激响应模型
9.3.2 信道自相关函数和功率谱密度
9.3.3 多径信道的数字表征
9.4 无线链路预算
9.4.1 噪声系数和等效噪声温度
9.4.2 链路预算
9.5 分集技术
9.5.1 分集的实现和方法
9.5.2 瑞利衰落信道上的二进制信号
9.5.3 空间分集
9.6 MIMO技术
9.7 正交频分复用
9.7.1 OFDM的基本原理
9.7.2 OFDM的FFT实现
9.7.3 5G中的OFDM技术
9.8 多址技术
9.9 本章小结
习题
第10章 信息论基础
10.1 引言
10.2 信息及其度量
10.2.1 不确定性和熵
10.2.2 联合熵和条件熵
10.2.3 互信息
10.2.4 微分熵
10.3 离散信源及信源编码定理
10.3.1 离散信源的熵
10.3.2 离散信源编码
10.3.3 前缀码
10.3.4 信源编码定理
10.4 离散信道及信道编码定理
10.4.1 离散无记忆信道及其信道容量
10.4.2 信道编码定理
10.5 信道容量公式
10.6 率失真理论基础
10.6.1 失真函数和平均失真
10.6.2 信息率失真函数
10.7 本章小结
习题
第11章 信道编码
11.1 引言
11.2 信道编码的基本原理
11.2.1 信道编码的基本概念
11.2.2 群、环、域的基本概念
11.2.3 编码信道
11.2.4 码距和纠错能力
11.2.5 译码准则
11.3 线性分组码
11.3.1 生成矩阵和校验矩阵
11.3.2 校正子和译码
11.4 循环码
11.4.1 循环码的多项式描述
11.4.2 循环码的编译码电路
11.4.3 常用循环码介绍
11.5 卷积码
11.5.1 卷积码的解析描述
11.5.2 卷积码的图形描述
11.5.3 卷积码的译码
11.5.4 卷积码的纠错能力
11.5.5 递归系统卷积码
11.6 网格编码调制
11.6.1 欧氏距离和信号空间划分
11.6.2 网格编码调制器的结构和实例
11.6.3 渐近编码增益
11.7 先进信道编码技术
11.7.1 Turbo码
11.7.2 LDPC码
11.7.3 Polar码
11.7.4 5G中的LDPC码
11.8 本章小结
习题
第12章 同步技术
12.1 引言
12.2 同步分类和同步的建立方式
12.3 载波同步
12.3.1 插入导频法
12.3.2 平方环法
12.3.3 科斯塔环法
12.4 码元同步
12.4.1 开环码元同步
12.4.2 闭环码元同步
12.5 帧同步
12.5.1 集中插入帧同步码型
12.5.2 漏同步和假同步
12.5.3 帧同步保护
12.5.4 分散插入帧同步
12.6 扩频同步
12.6.1 捕获方法
12.6.2 跟踪方法
12.7 本章小结
习题
附录A 符号标准对照表
附录B 概率空间与随机变量
B.1 概率空间
B.2 随机变量
B.2.1 一维随机变量
B.2.2 多维随机变量
附录C 相关参考表格
附录D 常用数学公式
D.1 三角几何恒等式
D.2 常用对数公式
附录E 缩略语表