《通信新讀：從原理到應用》是一本嘗試融會貫通介紹通信相關基本原理及應用的書。在內容安排上，首先介紹通信要處理的基本對象--信號，涉及信號的表示與分析（頻譜分析、采樣定理等）；接著介紹如何用信號來表示消息，如何無誤地傳輸信號來達到消息的傳遞（模擬信號通信、數(shù)字信號通信、理想系統(tǒng)的通信能力等）；再介紹非理想系統(tǒng)的通信，如何對付非理想因素以及非理想系統(tǒng)的傳輸能力（香農容量公式、編碼原理及應用等）；進一步介紹更具體、更復雜的非理想系統(tǒng)--無線通信；了解都有哪些更復雜的非理想因素（無線信道特征），以及衍生出來的新技術（OFDM、MIMO等）；最后以選講LTE系統(tǒng)關鍵技術來結束，了解一下一個標準化的無線通信系統(tǒng)都要解決哪些問題，以及以什么樣的形式將諸多內容在一個標準化的系統(tǒng)里體現(xiàn)出來，發(fā)揮其應用價值。
《通信新讀：從原理到應用》安排的每一部分內容都足以編寫一本書單獨講解，文獻里也有每部分單獨對應的教材，因此《通信新讀：從原理到應用》并不會面面俱到，而是會選擇各部分相對重要、能相互銜接呼應，以及在實際系統(tǒng)設計和技術研究中真正發(fā)揮著基礎作用的那些技術理論。最重要的是，還會以獨特的風格和形式來盡最大努力講清楚通信，這么多理論技術到底是什么、為什么，以及怎么用。本書可作為高等院校相關專業(yè)（通信/電子/信息科學）師生的參考書，也適合打算進入通信領域的非相關專業(yè)讀者，以及正在從事通信理論研究和實際系統(tǒng)設計的通信行業(yè)研發(fā)人員閱讀。
前言
本書中的文字符號及其說明
第0章通信系統(tǒng)概論
0.1 先說點對點通信
0.1.1 通信最簡單模型
0.1.2 基于最簡單模型的發(fā)展
0.1.3 如何給通信系統(tǒng)打分
0.2 再論網絡級通信
0.3 聚焦無線通信系統(tǒng)發(fā)展
第一部分 信號表示與分析
第1章 什么是信號
1.1 到時別忘了給個信號
1.2 信號的能耗度量
1.3 信號的簡單表示--沖激分解
第2章 信號表示論第一場
2.1 傅里葉級數(shù)--并非一鳴驚人的登場
2.1.1 發(fā)表論文不容易啊
2.1.2 周期信號的傅里葉級數(shù)
2.2 傅里葉變換--不就是計算坐標嗎
2.2.1 晉級--從傅里葉級數(shù)到傅里葉變換
2.2.2 方波信號和sinc信號--專訪這對兒金童玉女
2.2.3 信號頻譜--看你是否有男高音潛質
2.2.4 周期信號的傅里葉變換
2.3 其他變換形式--不只是傅里葉
第3章 線性系統(tǒng)簡介
3.1 線性系統(tǒng)基礎
3.1.1 什么是線性系統(tǒng)
3.1.2 什么是線性時不變系統(tǒng)
3.2 無失真系統(tǒng)
3.2.1 不僅僅這樣才叫無失真
3.2.2 線性系統(tǒng)如何做到無失真
第4章 信號表示論第二場
4.1 采樣定理--聯(lián)系模擬與數(shù)字的紐帶
4.1.1 從信號頻譜跟蹤采樣帶來的變化
4.1.2 發(fā)現(xiàn)信號的DNA--特殊的采樣點序列
4.1.3 拿信號的DNA克隆原信號
4.1.4 最經濟的采樣--以奈奎斯特率采樣
4.1.5 落實現(xiàn)實信號的采樣與重建
4.2 離散傅里葉變換--不僅僅是兩串序列變來變去
4.2.1 離散時間序列的傅里葉變換（DTFT）
目錄4.2.2 離散傅里葉變換（DFT/IDFT）--完美的蛻變
4.3 OFDM基本原理--是否出場太早？決不！
4.3.1 正交信號是基礎
4.3.2 簡化信號接收與DFT
4.3.3 簡化信號發(fā)射與IDFT
4.3.4 一段話總結
第一部分小結
第二部分 基本通信原理
第5章 從理想通信開始
5.1 理想模擬信號通信
5.2 理想數(shù)字信號通信
5.2.1 生成--從聲音如何得到數(shù)字信號
5.2.2 發(fā)射--數(shù)字信號如何發(fā)射出去
5.2.3 接收--接收端接收到什么信號
5.2.4 恢復--數(shù)字信號在接收端如何無失真恢復
5.2.5 極限--理想信道下的極限傳輸能力
5.2.6 回歸--理想回歸現(xiàn)實的一點說明
5.3 數(shù)中有模，模中有數(shù)
5.3.1 數(shù)-模轉換
5.3.2 模-數(shù)轉換
第6章 總要面對現(xiàn)實
6.1 高斯分布--標致又實用
6.2 白噪聲--最無章可循
6.3 加性高斯白噪聲（AWGN）
第7章 信號調制與解調
7.1 淺談其基本思想
7.1.1 調制方法簡介
7.1.2 解調及性能考慮
7.2 I/Q正交調制
7.2.1 天生I路與Q路
7.2.2 調制符號也分星座
第8章 信號接收判決基本方法
8.1 加性噪聲信道性能分析
8.1.1 相關接收判決
8.1.2 匹配濾波判決
8.1.3 先驗與后驗概率判決
8.1.4 平均錯誤概率最小化判決
8.2 乘性噪聲也來湊熱鬧
8.3 加法和乘法不分家
第二部分小結
第三部分 信息論基礎
第9章 香農熵
9.1 熵的提出--和香農不一樣的思考
9.2 數(shù)據(jù)壓縮極限--熵的一個重要應用
9.3 也談條件熵與互信息
第10章 有失真系統(tǒng)的無失真通信
10.1 問題具體化--章標題矛盾，是不是寫錯了
10.2 怎么無誤通信--標題沒錯，一切皆有可能
第11章 信道容量：噪聲信道的極限傳輸能力
11.1 解讀香農在1948年開山之作中的思考
11.1.1 將模擬信號直觀幾何模型化
11.1.2 想辦法讓隨機性穩(wěn)定下來
11.1.3 就這么得到AWGN信道容量
11.1.4 幾何模型化很有意思的應用
11.2 另一個角度得到AWGN信道容量
11.2.1 有失真系統(tǒng)無失真通信的延續(xù)
11.2.2 關鍵是如何完成最后一步的華麗轉身
11.3 非AWGN信道的信道容量
11.3.1 非高斯但仍為加性白噪聲信道
11.3.2 別老是白噪聲啊，給點顏色看看
11.4 從香農信道容量公式出發(fā)
11.4.1 帶寬與功率的此消彼長
11.4.2 矛盾--頻譜效率與功率效率
11.4.3 香農編碼定理及冷落的另一半
11.5 達到信道容量現(xiàn)實工藝問題
第12章 信道編碼
12.1 基礎討論
12.1.1 兩屆奧運會都錯失射擊冠軍的兄弟
12.1.2 編碼的檢錯糾錯能力
12.2 具體信道編碼簡介
12.2.1 分組碼及應用
12.2.2 卷積碼及應用
12.2.3 都差香農限一截，怎么選
12.3 循環(huán)冗余校驗（CRC）
12.3.1 CRC為什么能判斷對錯
12.3.2 哪些錯誤逃不過CRC的法眼
12.3.3 順路提提奇偶校驗
第三部分小結
第四部分 無線通信原理
第13章 無線信道--無線通信就圍著她轉
13.1 無線信道基本傳播特性
13.2 理想無線信道--自由空間
13.2.1 靜態(tài)信道--理想中的理想
13.2.2 相對運動與多普勒頻移
13.2.3 自由空間信道就不變嗎
13.3 現(xiàn)實環(huán)境無線信道
13.3.1 條條道路通羅馬--也談多徑傳播
13.3.2 信道變化有多快--相干時間來搶答
13.3.3 時頻同步與時頻相干性
13.4 無線傳輸基帶通用模型
13.4.1 頻帶信號的基帶表示--I/Q調制風云再起
13.4.2 無線信道的基帶特征--斬斷載頻的枷鎖
13.4.3 信號追尾如何處理--碼間串擾
13.4.4 基帶通用離散系統(tǒng)模型一統(tǒng)江湖
13.4.5 推廣及小結
第14章 各類具體信道模型分析
14.1 信道容量分析及應用
14.1.1 固定慢衰落信道--存銀行固定收益
14.1.2 隨機慢衰落信道--一錘子買賣
14.1.3 快衰落信道--長線操作
14.1.4 單發(fā)多收（SIMO）之最大比合并
14.1.5 多發(fā)單收（MISO）之波束成型
14.2 常用接收算法介紹
14.2.1 最大似然接收算法--直觀又合理的想法
14.2.2 線性接收之MRC算法--偏心有用信號
14.2.3 線性接收之ZF算法--只管消滅干擾
14.2.4 線性接收之LMMSE算法--做一個和事老
14.2.5 帶循環(huán)前綴的頻域均衡--簡單了，但是有代價的
14.3 分集思想及應用
14.3.1 分集思想--別把雞蛋放同一個籃子里
14.3.2 時間分集及應用舉例
14.3.3 頻率分集及應用舉例
14.3.4 空間分集及應用舉例
第15章 OFDM技術進階
15.1 再回首
15.2 如何對付多徑環(huán)境
15.3 時頻偏移的影響
15.3.1 對遲到/早退的容忍度
15.3.2 決不容忍頻率偏移
15.4 OFDM技術實際系統(tǒng)參數(shù)選擇
15.5 信號PAPR特性--被功放看中的品質
15.5.1 功率放大器效率問題
15.5.2 單載波信號的PAPR特性
15.5.3 OFDM信號的PAPR特性
15.5.4 如何得到PAPR合適的信號
第16章 多天線技術原理及應用
16.1 先嘗嘗多天線能帶來的甜頭
16.2 值得單獨呈現(xiàn)的Alamouti發(fā)射分集方案
16.2.1 發(fā)射端信息不靈通怎么辦
16.2.2 Alamouti的精明之處
16.2.3 Alamouti發(fā)射分集的性能
16.2.4 基于Alamouti思想的推廣
16.3 更大的驚喜--空間復用能力
16.3.1 空分復用原理呈現(xiàn)一
16.3.2 空分復用原理呈現(xiàn)二
16.4 信道矩陣的SVD分解及快速應用
16.4.1 信道矩陣的SVD分解及性質
16.4.2 從SVD另眼相看MISO之波束成型
16.4.3 趁熱打鐵談MIMO之波束成型
16.4.4 還有驚喜嗎--透過SVD再看空分復用能力
16.5 MIMO系統(tǒng)信道容量
16.5.1 信道奇異向量系統(tǒng)的信道容量
16.5.2 一般MIMO系統(tǒng)的極限傳輸能力
16.5.3 博弈--分集能力和復用能力
16.6 信號發(fā)射和接收算法討論
16.6.1 信號發(fā)射算法--到哪個山頭唱哪支歌
16.6.2 信號接收算法--接替發(fā)射端操心
16.7 MIMO原理在不同場景下的具體應用
16.7.1 下行多用戶MIMO--“我要挑戰(zhàn)10個”
16.7.2 上行多用戶MIMO--以多欺少
第四部分小結
第五部分 LTE關鍵技術選講
第17章 LTE概述及多址接入技術
17.1 LTE概述
17.2 常見多址方式及應用
17.2.1 I/Q正交復用--開個頭
17.2.2 時、頻、碼分多址--老將
17.2.3 正交頻分復用多址--正值當年
17.2.4 空分多址--新秀
17.3 LTE上下行多址方式
17.3.1 LTE下行多址方式：OFDMA
17.3.2 LTE上行多址方式：SC-FDMA
第18章 上下行同步機制
18.1 網絡側無線幀時間軸--列車時刻表
18.1.1 FDD上下行無線幀時間軸
18.1.2 TDD上下行無線幀時間軸
18.2 下行同步機制--車站接人的常識
18.3 上行同步機制--趕車要趁早
第19章 主要信道設計與信令機制
19.1 下行調度及HARQ
19.1.1 下行物理信道串燒
19.1.2 下行HARQ及數(shù)據(jù)重傳
19.2 上行調度及HARQ
19.2.1 重點介紹PUCCH
19.2.2 上行HARQ和數(shù)據(jù)重傳
第20章 下行數(shù)據(jù)傳輸機制
20.1 數(shù)據(jù)比特流處理流程
20.1.1 添加CRC--接收對錯的判斷
20.1.2 信道編碼--選擇合適的信號
20.1.3 比特加擾--隨機化干擾
20.1.4 生成星座符號--機械的步驟
20.1.5 星座符號到空間數(shù)據(jù)流--分組行動
20.1.6 對空間數(shù)據(jù)流預編碼--每組再偽裝
20.1.7 基帶信號生成并上射頻發(fā)送--出發(fā)
20.2 下行參考信號設計
20.2.1 公共參考信號--陽光普照
20.2.2 專用解調參考信號--VIP定制
20.3 傳輸模式簡介--LTE招式大全
20.3.1 第一招：單天線傳輸
20.3.2 第二招：發(fā)射分集傳輸
20.3.3 第三招：開環(huán)空分復用傳輸
20.3.4 第四招：閉環(huán)空分復用傳輸
20.3.5 第五招：單流波束成型傳輸
20.4 下行功率分配
20.4.1 功率分配的意義
20.4.2 做了好事要讓人知道
第21章 上行數(shù)據(jù)傳輸機制
21.1 數(shù)據(jù)比特流處理流程
21.2 上行參考信號設計
21.2.1 數(shù)據(jù)解調參考信號
21.2.2 信道探測參考信號
21.3 上行功率控制
21.3.1 功率控制的意義
21.3.2 功率控制的實現(xiàn)機制
附錄A 通信原理利器之線性空間理論
A.1 線性空間
A.1.1 線性空間定義與理解
A.1.2 線性空間的基與向量坐標
A.1.3 信號組成的線性空間舉例
A.1.4 線性方程組與矩陣
A.2 內積空間
A.2.1 內積定義與理解
A.2.2 重要量化關系及應用
A.2.3 向量的坐標計算
A.3 正交原理
A.3.1 如何才算正交
A.3.2 向量空間的正交基
A.3.3 正交原理
A.3.4 投影與夾角
A.4 線性映射
A.4.1 線性變換
A.4.2 正交變換
附錄B 論應用根基之概率基礎與隨機過程
B.1 概率空間
B.2 隨機變量
B.2.1 隨機變量的概率描述
B.2.2 隨機變量的統(tǒng)計特征
B.2.3 隨機變量的聯(lián)合概率
B.2.4 隨機變量的函數(shù)
B.2.5 隨機變量間特征量刻畫
B.3 隨機信號
B.3.1 隨機過程
B.3.2 隨機信號的相似性
B.4 重要極限定理
B.4.1 中心極限定理
B.4.2 大數(shù)定理
附錄C 第一部分數(shù)理推導
C.1 信號的簡單表示
C.1.1 略講信號之間運算
C.1.2 沖激函數(shù)與信號沖激分解
C.2 傅里葉級數(shù)
C.3 傅里葉變換
C.3.1 角頻率與線頻率傅里葉變換關系
C.3.2 傅里葉變換性質及其應用
C.3.3 方波信號與sinc 信號
C.4 換個角度從頭再來--再發(fā)現(xiàn)采樣定理
C.5 離散傅里葉變換
C.5.1 離散序列與其傅里葉變換采樣點關系
C.5.2 離散傅里葉變換性質及應用
附錄D 第三部分數(shù)理推導
D.1 香農熵的提出
D.2 高斯分布的熵計算
D.3 熵、聯(lián)合熵、條件熵之間的關系
附錄E 第四部分數(shù)理推導
E.1 SISO快衰落信道容量計算
E.2 常用接收算法介紹
E.2.1 ZF算法應用于ISI信道
E.2.2 LMMSE算法推導
E.3 矩陣SVD分解性質推導
E.4 信道奇異向量系統(tǒng)的信道容量
參考文獻
書單推薦
