目 錄 第1章 緒論 1.1 通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 1.2 信道的特性 1.2.1 各種噪聲源 1.2.2 傳輸信道的類型 1.3 系統(tǒng)分析技術(shù)概述 1.3.1 時(shí)域分析與頻域分析 1.3.2 調(diào)制及其傳輸理論 1.4 系統(tǒng)優(yōu)化的概率統(tǒng)計(jì)方法 1.4.1 信號(hào)的統(tǒng)計(jì)檢測(cè)和估計(jì)理論 1.4.2 信息論與編碼 1.4.3 領(lǐng)域內(nèi)的最新進(jìn)展 1.5 本書內(nèi)容的概要介紹 補(bǔ)充書目 第2章 信號(hào)與線性系統(tǒng)簡(jiǎn)要分析 2.1 信號(hào)的各種模型 2.1.1 確知信號(hào)與隨機(jī)信號(hào) 2.1.2 周期性信號(hào)與非周期性信號(hào) 2.1.3 相量信號(hào)與頻譜 2.1.4 奇異函數(shù) 2.2 信號(hào)的分類 2.3 傅里葉級(jí)數(shù) 2.3.1 復(fù)指數(shù)傅里葉級(jí)數(shù) 2.3.2 傅里葉系數(shù)的對(duì)稱性 2.3.3 傅里葉級(jí)數(shù)的三角函數(shù)表示形式 2.3.4 帕塞瓦爾定理 2.3.5 傅里葉級(jí)數(shù)的例子 2.3.6 線譜 2.4 傅里葉變換 2.4.1 幅度譜與相位譜 2.4.2 對(duì)稱性 2.4.3 能量譜密度 2.4.4 卷積 2.4.5 傅里葉變換的各項(xiàng)定理：證明及其應(yīng)用 2.4.6 周期信號(hào)的傅里葉變換 2.4.7 泊松求和公式 2.5 功率譜密度與相關(guān)性 2.5.1 時(shí)間平均的自相關(guān)函數(shù) 2.5.2 R(τ)的性質(zhì) 2.6 信號(hào)與線性系統(tǒng) 2.6.1 線性時(shí)不變系統(tǒng)的定義 2.6.2 沖激響應(yīng)與疊加積分法 2.6.3 穩(wěn)定性 2.6.4 傳輸函數(shù)(頻率響應(yīng)函數(shù)) 2.6.5 因果性 2.6.6 H( f )的對(duì)稱性 2.6.7 頻譜密度的輸入-輸出關(guān)系 2.6.8 周期性輸入信號(hào)的響應(yīng) 2.6.9 無(wú)失真?zhèn)鬏? 2.6.10 群時(shí)延與相位時(shí)延 2.6.11 非線性失真 2.6.12 理想濾波器 2.6.13 用可實(shí)現(xiàn)的濾波器逼近理想低通濾波器 2.6.14 脈沖的精度、上升沿的持續(xù)時(shí)間與帶寬的關(guān)系 2.7 采樣定理 2.8 希爾伯特變換 2.8.1 定義 2.8.2 希爾伯特變換的性質(zhì) 2.8.3 解析信號(hào) 2.8.4 帶通信號(hào)的復(fù)包絡(luò)表示 2.8.5 帶通系統(tǒng)的復(fù)包絡(luò)表示 2.9 離散傅里葉變換與快速傅里葉變換 補(bǔ)充書目 本章內(nèi)容小結(jié) 疑難問(wèn)題 習(xí)題 計(jì)算機(jī)仿真練習(xí) 第3章 線性調(diào)制技術(shù) 3.1 雙邊帶調(diào)制 3.2 幅度調(diào)制 3.2.1 包絡(luò)檢波 3.2.2 調(diào)制梯形 3.3 單邊帶調(diào)制 3.4 殘留邊帶調(diào)制 3.5 變頻與混頻 3.6 線性調(diào)制中的干擾 3.7 脈沖幅度調(diào)制 3.8 數(shù)字脈沖調(diào)制 3.8.1 增量調(diào)制 3.8.2 脈沖編碼調(diào)制 3.8.3 時(shí)分復(fù)用 3.8.4 實(shí)例：數(shù)字電話系統(tǒng) 補(bǔ)充書目 本章內(nèi)容小結(jié) 疑難問(wèn)題 習(xí)題 計(jì)算機(jī)仿真練習(xí) 第4章 角度調(diào)制與復(fù)用 4.1 調(diào)相與調(diào)頻的定義 4.1.1 窄帶角度調(diào)制 4.1.2 角度調(diào)制信號(hào)的頻譜 4.1.3 角度調(diào)制信號(hào)中包含的功率 4.1.4 角度調(diào)制信號(hào)的帶寬 4.1.5 窄帶調(diào)頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為寬帶調(diào)頻信號(hào) 4.2 角度調(diào)制信號(hào)的解調(diào) 4.3 反饋式解調(diào)器：鎖相環(huán) 4.3.1 將鎖相環(huán)用于調(diào)頻信號(hào)與調(diào)相信號(hào)的解調(diào) 4.3.2 工作在跟蹤模式的鎖相環(huán)：線性模型 4.3.3 工作在捕獲模式的鎖相環(huán) 4.3.4 科斯塔斯鎖相環(huán) 4.3.5 倍頻與分頻 4.4 角度調(diào)制系統(tǒng)中的干擾 4.5 模擬脈沖調(diào)制 4.5.1 脈沖寬度調(diào)制 4.5.2 脈沖位置調(diào)制 4.6 復(fù)用 4.6.1 頻分復(fù)用 4.6.2 頻分復(fù)用的實(shí)例：調(diào)頻立體聲廣播 4.6.3 正交復(fù)用 4.6.4 各種復(fù)用方案的比較 補(bǔ)充書目 本章內(nèi)容小結(jié) 疑難問(wèn)題 習(xí)題 計(jì)算機(jī)仿真練習(xí) 第5章 基帶數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)脑��? 5.1 帶通數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) 5.2 各種線路碼及其功率譜 5.2.1 線路碼簡(jiǎn)介 5.2.2 完成線路編碼之后數(shù)據(jù)的功率譜 5.3 對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理之后的效果——碼間干擾 5.4 脈沖的整形：碼間干擾為零時(shí)的奈奎斯特準(zhǔn)則 5.4.1 具有零碼間干擾特性的脈沖 5.4.2 奈奎斯特脈沖整形準(zhǔn)則 5.4.3 碼間干擾為零時(shí)的發(fā)送濾波器與接收濾波器 5.5 迫零均衡 5.6 眼圖 5.7 同步 5.8 基帶數(shù)字信號(hào)的載波調(diào)制 補(bǔ)充書目 本章內(nèi)容小結(jié) 疑難問(wèn)題 習(xí)題 計(jì)算機(jī)仿真練習(xí) 第6章 概率與隨機(jī)變量簡(jiǎn)介 6.1 什么是概率 6.1.1 事件等概率發(fā)生時(shí)的結(jié)果 6.1.2 相對(duì)頻率 6.1.3 樣本空間與概率的公理 6.1.4 維恩圖 6.1.5 實(shí)用的概率關(guān)系式 6.1.6 樹狀圖 6.1.7 一些較通用的關(guān)系式 6.2 隨機(jī)變量及其有關(guān)的各個(gè)函數(shù) 6.2.1 隨機(jī)變量 6.2.2 概率(累積)分布函數(shù) 6.2.3 概率密度函數(shù) 6.2.4 聯(lián)合cdf與聯(lián)合pdf 6.2.5 隨機(jī)變量的變換 6.3 統(tǒng)計(jì)平均 6.3.1 離散隨機(jī)變量的平均 6.3.2 連續(xù)隨機(jī)變量的平均 6.3.3 隨機(jī)變量的函數(shù)的平均 6.3.4 函數(shù)的隨機(jī)變量多于一個(gè)時(shí)的平均 6.3.5 隨機(jī)變量的方差 6.3.6 將N個(gè)隨機(jī)變量線性組合之后的平均 6.3.7 獨(dú)立隨機(jī)變量的線性組合的方差 6.3.8 表示平均的另一個(gè)具體指標(biāo)——特征函數(shù) 6.3.9 兩個(gè)獨(dú)立隨機(jī)變量之和的概率密度函數(shù) 6.3.10 協(xié)方差與相關(guān)系數(shù) 6.4 實(shí)用的概率密度函數(shù) 6.4.1 二項(xiàng)分布 6.4.2 二項(xiàng)分布的拉普拉斯近似 6.4.3 泊松分布以及二項(xiàng)分布的泊松近似 6.4.4 幾何分布 6.4.5 高斯分布 6.4.6 呈高斯分布的Q函數(shù) 6.4.7 切比雪夫不等式 6.4.8 各種概率函數(shù)及其均值、方差的匯總 補(bǔ)充書目 本章內(nèi)容小結(jié) 疑難問(wèn)題 習(xí)題 計(jì)算機(jī)仿真練習(xí) 第7章 隨機(jī)信號(hào)與隨機(jī)噪聲 7.1 從相對(duì)頻率的角度表示隨機(jī)變量 7.2 表示隨機(jī)過(guò)程的若干術(shù)語(yǔ) 7.2.1 樣本函數(shù)與總體 7.2.2 用聯(lián)合概率密度函數(shù)表示的隨機(jī)過(guò)程 7.2.3 平穩(wěn)性 7.2.4 局部表示方式體現(xiàn)隨機(jī)過(guò)程的特性：各態(tài)歷經(jīng)性 7.2.5 各態(tài)歷經(jīng)過(guò)程中各種平均的含義 7.3 相關(guān)性與功率譜密度 7.3.1 功率譜密度 7.3.2 維納-辛欽定理 7.3.3 自相關(guān)函數(shù)的性質(zhì) 7.3.4 隨機(jī)脈沖序列的自相關(guān)函數(shù) 7.3.5 互相關(guān)函數(shù)與互功率譜密度 7.4 線性系統(tǒng)與隨機(jī)過(guò)程 7.4.1 輸入輸出之間的關(guān)系 7.4.2 濾波之后的高斯過(guò)程 7.4.3 噪聲的等效帶寬 7.5 窄帶噪聲 7.5.1 噪聲的正交分量表示法、包絡(luò)-相位表示法 7.5.2 nc(t)、ns(t)的功率譜密度函數(shù) 7.5.3 萊斯概率密度函數(shù) 補(bǔ)充書目 本章內(nèi)容小結(jié) 疑難問(wèn)題 習(xí)題 計(jì)算機(jī)仿真練習(xí) 第8章 調(diào)制系統(tǒng)中的噪聲 8.1 信噪比 8.1.1 基帶系統(tǒng) 8.1.2 雙邊帶系統(tǒng) 8.1.3 單邊帶系統(tǒng) 8.1.4 幅度調(diào)制系統(tǒng) 8.1.5 信噪比估計(jì)器 8.2 相干解調(diào)系統(tǒng)中的噪聲誤差與相位誤差 8.3 角度調(diào)制系統(tǒng)中的噪聲 8.3.1 噪聲對(duì)接收機(jī)輸入端的影響 8.3.2 PM信號(hào)的解調(diào) 8.3.3 FM信號(hào)的解調(diào)：高于門限時(shí)的處理過(guò)程 8.3.4 通過(guò)采用去加重技術(shù)提高系統(tǒng)的性能 8.4 FM信號(hào)解調(diào)時(shí)的門限效應(yīng) 8.4.1 FM解調(diào)器的門限效應(yīng) 8.5 脈沖編碼調(diào)制中的噪聲 8.5.1 檢波后的信噪比 8.5.2 壓縮擴(kuò)張?zhí)匦? 補(bǔ)充書目 本章內(nèi)容小結(jié) 疑難問(wèn)題 習(xí)題 計(jì)算機(jī)仿真練習(xí) 第9章 噪聲環(huán)境下數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)脑��? 9.1 高斯白噪聲環(huán)境下的基帶數(shù)據(jù)傳輸 9.2 信號(hào)為任意形狀時(shí)的二進(jìn)制同步數(shù)據(jù)傳輸 9.2.1 接收機(jī)的結(jié)構(gòu)與誤碼率 9.2.2 匹配濾波器 9.2.3 匹配濾波器接收機(jī)的誤碼率 9.2.4 用相關(guān)器實(shí)現(xiàn)匹配濾波器接收機(jī) 9.2.5 最佳門限 9.2.6 非白噪聲環(huán)境(有色噪聲環(huán)境) 9.2.7 接收機(jī)實(shí)現(xiàn)中存在的問(wèn)題 9.2.8 二進(jìn)制信號(hào)相干傳輸系統(tǒng)的誤碼率 9.3 不需要相干參考載波的調(diào)制方案 9.3.1 差分相移鍵控 9.3.2 數(shù)據(jù)的差分編碼與譯碼 9.3.3 FSK的非相干解調(diào) 9.4 多進(jìn)制脈沖幅度調(diào)制 9.5 各種數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的比較 9.6 碼間干擾為零時(shí)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的噪聲性能 9.7 多徑干擾 9.8 衰落信道 9.8.1 信道的基本模型 9.8.2 平坦衰落信道的統(tǒng)計(jì)特性與誤碼率 9.9 均衡技術(shù) 9.9.1 迫零均衡法 9.9.2 最小均方均衡法 9.9.3 抽頭權(quán)值的調(diào)整 補(bǔ)充書目 本章內(nèi)容小結(jié) 疑難問(wèn)題 習(xí)題 計(jì)算機(jī)仿真練習(xí) 第10章 高級(jí)數(shù)據(jù)通信的原理 10.1 多進(jìn)制數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 10.1.1 以正交復(fù)用為基礎(chǔ)的多進(jìn)制方案 10.1.2 偏移四相相移鍵控系統(tǒng) 10.1.3 最小頻移鍵控 10.1.4 從信號(hào)空間的角度表示多進(jìn)制數(shù)據(jù)傳輸 10.1.5 從信號(hào)空間的角度表示QPSK 10.1.6 多進(jìn)制相移鍵控 10.1.7 正交幅度調(diào)制 10.1.8 相干FSK 10.1.9 非相干FSK 10.1.10 差分相干相移鍵控 10.1.11 把誤符號(hào)率轉(zhuǎn)換為誤比特率 10.1.12 各種多進(jìn)制通信系統(tǒng)的誤比特率比較 10.1.13 以帶寬為基礎(chǔ)將各種多進(jìn)制通信系統(tǒng)進(jìn)行比較 10.2 數(shù)字調(diào)制的功率譜 10.2.1 正交調(diào)制技術(shù) 10.2.2 頻移鍵控調(diào)制 10.2.3 小結(jié) 10.3 同步 10.3.1 載波同步 10.3.2 符號(hào)同步 10.3.3 字同步 10.3.4 偽隨機(jī)噪聲序列 10.4 擴(kuò)頻通信系統(tǒng) 10.4.1 直接序列擴(kuò)頻 10.4.2 在連續(xù)波干擾環(huán)境下DSSS的性能 10.4.3 擴(kuò)頻在多用戶環(huán)境下的性能 10.4.4 跳頻擴(kuò)頻 10.4.5 碼同步 10.4.6 結(jié)論 10.5 多載波調(diào)制與正交頻分復(fù)用 10.6 蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng) 10.6.1 蜂窩無(wú)線的基本原理 10.6.2 蜂窩無(wú)線系統(tǒng)中的信道干擾 10.6.3 多入多出系統(tǒng)——預(yù)防衰落 10.6.4 1G與2G蜂窩系統(tǒng)的特性 10.6.5 cdma2000和W-CDMA的特性 10.6.6 過(guò)渡到4G 補(bǔ)充書目 本章內(nèi)容小結(jié) 疑難問(wèn)題 習(xí)題 計(jì)算機(jī)仿真練習(xí) 第11章 最佳接收機(jī)與信號(hào)空間的基本思想 11.1 貝葉斯優(yōu)化 11.1.1 信號(hào)的檢測(cè)與估計(jì) 11.1.2 優(yōu)化準(zhǔn)則 11.1.3 貝葉斯檢測(cè)器 11.1.4 貝葉斯檢測(cè)器的性能 11.1.5 奈曼-皮爾森檢測(cè)器 11.1.6 檢測(cè)器的最小差錯(cuò)概率 11.1.7 最大后驗(yàn)概率檢測(cè)器 11.1.8 Minimax檢測(cè)器 11.1.9 M進(jìn)制假定的情形 11.1.10 以各個(gè)向量的觀測(cè)值為基礎(chǔ)的判決 11.2 信號(hào)的向量空間表示 11.2.1 信號(hào)空間的結(jié)構(gòu) 11.2.2 標(biāo)量積 11.2.3 準(zhǔn)則 11.2.4 許瓦茲不等式 11.2.5 用傅里葉系數(shù)表示的兩個(gè)信號(hào)的標(biāo)量積 11.2.6 基函數(shù)單元的選擇：格拉姆-施密特正交化過(guò)程 11.2.7 隨信號(hào)持續(xù)時(shí)間變化的信號(hào)度量指標(biāo) 11.3 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲蠛篁?yàn)概率接收機(jī) 11.3.1 從信號(hào)空間的角度分析相干系統(tǒng)的判決準(zhǔn)則 11.3.2 充分性統(tǒng)計(jì)量 11.3.3 多進(jìn)制正交信號(hào)的檢測(cè) 11.3.4 非相干系統(tǒng)的實(shí)例 11.4 估計(jì)理論 11.4.1 貝葉斯估計(jì) 11.4.2 最大似然估計(jì) 11.4.3 根據(jù)多次觀測(cè)進(jìn)行的估計(jì) 11.4.4 最大似然估值的其他各項(xiàng)性質(zhì) 11.4.5 最大似然估計(jì)的漸進(jìn)性 11.5 估計(jì)理論在通信中的應(yīng)用 11.5.1 脈沖幅度調(diào)制 11.5.2 信號(hào)相位的估計(jì)：再次用到鎖相環(huán) 補(bǔ)充書目 本章內(nèi)容小結(jié) 疑難問(wèn)題 習(xí)題 計(jì)算機(jī)仿真練習(xí) 第12章 信息論與編碼 12.1 基本概念 12.1.1 信息 12.1.2 熵 12.1.3 離散信道的各種模型 12.1.4 聯(lián)合熵與條件熵 12.1.5 信道容量 12.2 信源編碼 12.2.1 信源編碼的例子 12.2.2 幾個(gè)定義 12.2.3 擴(kuò)展之后的二進(jìn)制信源的熵 12.2.4 香農(nóng)-費(fèi)諾信源編碼 12.2.5 霍夫曼信源編碼 12.3 噪聲環(huán)境下的通信：基本思想 12.4 噪聲信道上的通信：分組碼 12.4.1 漢明距離與糾錯(cuò) 12.4.2 單比特的奇偶校驗(yàn)碼 12.4.3 重復(fù)碼 12.4.4 糾正一個(gè)差錯(cuò)的奇偶校驗(yàn)碼 12.4.5 漢明碼 12.4.6 循環(huán)碼 12.4.7 Golay碼 12.4.8 BCH碼與RS碼 12.4.9 各種技術(shù)的性能比較 12.4.10 分組碼實(shí)例 12.5 在噪聲信道上實(shí)現(xiàn)通信：卷積碼 12.5.1 樹圖與籬笆圖 12.5.2 維特比算法 12.5.3 卷積碼的性能比較 12.6 兼顧帶寬與功率效率的調(diào)制技術(shù) 12.7 反饋信道 12.8 調(diào)制與帶寬效率 12.8.1 帶寬與信噪比 12.8.2 各種調(diào)制系統(tǒng)的比較 12.9 概要介紹 12.9.1 交織技術(shù)與糾正突發(fā)差錯(cuò) 12.9.2 Turbo碼的編譯碼 12.9.3 信源編碼的實(shí)例 12.9.4 數(shù)字電視 補(bǔ)充書目 本章內(nèi)容小結(jié) 疑難問(wèn)題 習(xí)題 計(jì)算機(jī)仿真練習(xí) 附錄A 通信中的實(shí)際噪聲源 附錄B 聯(lián)合高斯隨機(jī)變量 附錄C 窄帶噪聲模型的證明 附錄D 過(guò)零點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)特性與包含原點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)特性 附錄E 卡方統(tǒng)計(jì)分析法 附錄F 通用的數(shù)學(xué)表、數(shù)值表