通信原理(第2版)
作者: 郭宇春,张立军
出版社:高等教育出版社
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材
- 高等教育出版社
- 9787040662535
- 2版
- 64273324-0
- 16开
- 工学
- 电子信息类
- 电子信息类
- 本科
本书获评“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材、北京市高等教育精品教材。本书系统讲述通信系统的基本原理,内容包括模拟通信和数字通信,侧重数字通信原理。第1、2章描述通信与信息的概念、通信系统的模型要素和性能指标,讨论信号与噪声的数学分析方法。第3章给出模拟调幅、调相与调频系统的实现原理与性能分析方法。第4、5章讨论数字信号基带传输、数字基带信号时频域特征、带宽受限的数字基带传输原理和性能分析方法以及数字调制下的二元幅移、相移与频移键控系统。第6、7章在引入信号空间表示方法后,阐述数字信号最佳接收方法,分析多元数字频带传输的设计原理及其他现代通信技术。第8章讨论采用脉冲编码调制和增量调制实现模拟信号数字传输的实现原理和性能。第9章在引入有限域和线性空间等信道编码的数学基础上,讨论线性分组码(含LDPC码)、循环码和卷积码原理与编译码算法等。
全书内容丰富,各章均设有习题和数字资源,数字资源包括动画、扩展文档等,扫码即可观看。除了必要的数学推导,本书还注重讲述物理概念,突出物理观念和系统分析方法的特色,理论与实践结合紧密,分析逻辑严谨,可读性强。
本书可作为电子信息类专业本科生、研究生的通信原理课程教材或教学参考书,也可供从事通信及相关工作的工程技术人员参考。
前辅文
第1章 绪论
1.1 通信与信息的基本概念
1.1.1 通信与信号
1.1.2 信息与信息量
1.2 通信系统概述
1.2.1 通信系统模型
1.2.2 通信系统分类
1.3 通信系统性能指标
1.3.1 有效性指标
1.3.2 可靠性指标
1.4 信道与干扰
1.4.1 有线信道与无线信道
1.4.2 信道模型
1.4.3 信道干扰
1.4.4 信道容量
1.5 通信技术发展简介
1.6 小结
第2章 信号与噪声分析
2.1 信号的基本概念
2.1.1 信号类型
2.1.2 一些重要信号及其性质
2.2 确知信号分析
2.2.1 傅里叶级数与傅里叶变换
2.2.2 卷积与相关
2.2.3 能量谱与功率谱
2.2.4 信号带宽与低通、带通信号
2.2.5 确知信号通过线性系统
2.2.6 希尔伯特变换
2.3 概率与随机变量概述
2.3.1 样本空间、事件及概率
2.3.2 随机变量的定义
2.3.3 一维随机变量及其统计特征
2.3.4 二维随机变量及其统计特征
2.3.5 随机变量的关系
2.3.6 随机变量的和
2.4 随机过程
2.4.1 随机过程的定义
2.4.2 随机过程的统计特征
2.4.3 平稳随机过程
2.4.4 循环平稳随机过程
2.4.5 平稳随机过程的传输特性
2.5 高斯随机过程和高斯型噪声
2.5.1 高斯随机过程
2.5.2 高斯白噪声
2.5.3 限带高斯噪声
2.5.4 高斯随机过程与高斯白噪声的特征描述
2.6 小结
习题
第3章 模拟调制系统
3.1 调制的功能和分类
3.1.1 基带(调制)信号和载波
3.1.2 调制的功能
3.1.3 调制的分类
3.2 幅度调制
3.2.1 常规调幅
3.2.2 双边带调幅
3.2.3 单边带调幅
3.2.4 残留边带调幅
3.2.5 线性调制系统的通用模型
3.2.6 线性调制系统的抗噪声性能分析
3.3 角度调制
3.3.1 角度调制的基本概念
3.3.2 单音调角
3.3.3 窄带调角
3.3.4 宽带单音调角
3.3.5 调角波的解调及抗噪声性能
3.4 频分复用
3.4.1 频分复用原理
3.4.2 复合调制
3.5 小结
习题
第4章 数字信号基带传输
4.1 数字基带信号及其频谱特性
4.1.1 数字基带信号常用电信号表示
4.1.2 数字基带信号频谱特性
4.2 数字基带传输的常用码型
4.2.1 码型选择原则
4.2.2 常用传输码型
4.3 数字基带传输系统的波形形成
4.3.1 码间干扰分析
4.3.2 奈奎斯特第一准则及无码间干扰的波形形成
4.3.3 奈奎斯特第二准则及部分响应波形形成
4.4 数字基带传输系统的误码性能
4.5 眼图
4.6 数字基带传输系统中的时钟同步
4.6.1 自同步法
4.6.2 外同步法
4.7 时域均衡
4.8 数字基带信号功率谱密度分析过程
4.9 小结
习题
第5章 二元数字频带传输
5.1 频带传输系统
5.2 数字调幅
5.2.1 ASK信号分析
5.2.2 ASK信号接收
5.2.3 ASK其他传输方式
5.3 数字调频
5.3.1 FSK信号分析
5.3.2 FSK信号接收
5.4 数字调相
5.4.1 PSK信号分析
5.4.2 PSK相干接收的噪声性能
5.4.3 相对相移键控(DPSK)
5.5 数字频带传输系统中的载波提取和形成
5.5.1 从已调信号中提取载波
5.5.2 利用插入导频提取载波
5.6 小结
习题
第6章 最佳接收方式
6.1 信号空间与信号几何表示
6.1.1 矢量空间与信号空间
6.1.2 信号正交化方法
6.1.3 数字信号矢量表示
6.2 最佳接收问题与最佳接收准则
6.2.1 AWGN信道下接收信号的统计特性
6.2.2 最佳接收准则
6.3 相关接收
6.3.1 接收信号的矢量表示
6.3.2 相关接收机
6.4 利用匹配滤波器的最佳接收
6.4.1 匹配滤波器的设计
6.4.2 匹配滤波法最佳接收
6.4.3 匹配滤波器与相关器的等价性
6.5 随机相位信号的最佳接收
6.5.1 正交接收机
6.5.2 包络接收机
6.6 最佳接收性能分析
6.6.1 最佳接收误码率分析计算
6.6.2 最佳接收与相干接收的比较
6.7 小结
习题
第7章 先进数字调制
7.1 多元调制概述
7.1.1 信号星座图
7.1.2 多元数字调制器一般模型
7.1.3 多元数字解调器一般模型
7.2 多元数字调幅MASK
7.2.1 MASK信号
7.2.2 MASK系统
7.3 多元数字调频MFSK
7.3.1 MFSK信号
7.3.2 MFSK系统
7.3.3 MASK与MFSK的比较
7.4 多元正交调幅MQAM
7.4.1 MQAM信号
7.4.2 MQAM系统
7.5 多元数字调相MPSK
7.5.1 MPSK
7.5.2 MPSK与MQAM的比较
7.6 多元数字调制系统的性能
7.6.1 误码率的联合界
7.6.2 信号距离对比
7.6.3 误码性能分析
7.6.4 误码率与误比特率
7.7 四元正交调相
7.7.1 正交调相QPSK
7.7.2 差分正交调相QDPSK
7.7.3 交错正交调相OQPSK
7.8 最小频移键控MSK
7.8.1 MSK信号的相位特征
7.8.2 MSK信号频率与码元周期关系
7.8.3 MSK信号的正交调制方式
7.8.4 高斯最小频移键控GMSK
7.9 扩频调制
7.9.1 扩频通信概述
7.9.2 PN序列
7.9.3 直接序列扩频
7.9.4 跳频扩频
7.10 正交频分复用OFDM
7.10.1 OFDM信号
7.10.2 OFDM的调制和解调系统
7.10.3 OFDM的特点与应用
7.11 小结
习题
第8章 模拟信号的数字化
8.1 模拟信号的抽样
8.1.1 低通模拟信号的抽样定理
8.1.2 带通信号的抽样定理
8.1.3 实际抽样
8.2 模拟信号的量化
8.2.1 最佳量化器
8.2.2 均匀量化
8.2.3 非均匀量化
8.3 PCM编码原理
8.3.1 自然二进制码和折叠二进制码
8.3.2 系统的抗噪性能
8.4 自适应差分脉冲编码调制
8.4.1 DPCM基本原理
8.4.2 自适应预测
8.4.3 自适应量化
8.5 增量调制
8.5.1 简单增量调制(ΔM)原理
8.5.2 增量调制系统中的量化噪声
8.6 小结
习题
第9章 信道编码
9.1 概述
9.1.1 二元对称信道
9.1.2 差错控制编码分类
9.1.3 常用差错控制码
9.1.4 差错控制原理
9.2 代数基础
9.2.1 群
9.2.2 域
9.2.3 向量空间
9.2.4 图
9.3 线性分组码
9.3.1 线性与编码
9.3.2 译码
9.3.3 最小汉明距离
9.3.4 汉明码
9.4 循环码
9.4.1 生成多项式和校验多项式
9.4.2 编码和译码
9.4.3 二进制BCH码
9.4.4 非二进制BCH码—RS码
9.5 卷积码
9.5.1 基本结构
9.5.2 Viterbi算法
9.6 低密度奇偶校验码
9.6.1 背景
9.6.2 表示法
9.6.3 有限几何构造法
9.6.4 译码算法
9.7 小结
习题
附录
附录1 常用傅里叶变换对及傅里叶变换性质
附录2 互补误差函数表
附录3 格雷码编码示例
附录4 常用三角变换
参考文献
前辅文
第1章 绪论
1.1 通信与信息的基本概念
1.1.1 通信与信号
1.1.2 信息与信息量
1.2 通信系统概述
1.2.1 通信系统模型
1.2.2 通信系统分类
1.3 通信系统性能指标
1.3.1 有效性指标
1.3.2 可靠性指标
1.4 信道与干扰
1.4.1 有线信道与无线信道
1.4.2 信道模型
1.4.3 信道干扰
1.4.4 信道容量
1.5 通信技术发展简介
1.6 小结
第2章 信号与噪声分析
2.1 信号的基本概念
2.1.1 信号类型
2.1.2 一些重要信号及其性质
2.2 确知信号分析
2.2.1 傅里叶级数与傅里叶变换
2.2.2 卷积与相关
2.2.3 能量谱与功率谱
2.2.4 信号带宽与低通、带通信号
2.2.5 确知信号通过线性系统
2.2.6 希尔伯特变换
2.3 概率与随机变量概述
2.3.1 样本空间、事件及概率
2.3.2 随机变量的定义
2.3.3 一维随机变量及其统计特征
2.3.4 二维随机变量及其统计特征
2.3.5 随机变量的关系
2.3.6 随机变量的和
2.4 随机过程
2.4.1 随机过程的定义
2.4.2 随机过程的统计特征
2.4.3 平稳随机过程
2.4.4 循环平稳随机过程
2.4.5 平稳随机过程的传输特性
2.5 高斯随机过程和高斯型噪声
2.5.1 高斯随机过程
2.5.2 高斯白噪声
2.5.3 限带高斯噪声
2.5.4 高斯随机过程与高斯白噪声的特征描述
2.6 小结
习题
第3章 模拟调制系统
3.1 调制的功能和分类
3.1.1 基带(调制)信号和载波
3.1.2 调制的功能
3.1.3 调制的分类
3.2 幅度调制
3.2.1 常规调幅
3.2.2 双边带调幅
3.2.3 单边带调幅
3.2.4 残留边带调幅
3.2.5 线性调制系统的通用模型
3.2.6 线性调制系统的抗噪声性能分析
3.3 角度调制
3.3.1 角度调制的基本概念
3.3.2 单音调角
3.3.3 窄带调角
3.3.4 宽带单音调角
3.3.5 调角波的解调及抗噪声性能
3.4 频分复用
3.4.1 频分复用原理
3.4.2 复合调制
3.5 小结
习题
第4章 数字信号基带传输
4.1 数字基带信号及其频谱特性
4.1.1 数字基带信号常用电信号表示
4.1.2 数字基带信号频谱特性
4.2 数字基带传输的常用码型
4.2.1 码型选择原则
4.2.2 常用传输码型
4.3 数字基带传输系统的波形形成
4.3.1 码间干扰分析
4.3.2 奈奎斯特第一准则及无码间干扰的波形形成
4.3.3 奈奎斯特第二准则及部分响应波形形成
4.4 数字基带传输系统的误码性能
4.5 眼图
4.6 数字基带传输系统中的时钟同步
4.6.1 自同步法
4.6.2 外同步法
4.7 时域均衡
4.8 数字基带信号功率谱密度分析过程
4.9 小结
习题
第5章 二元数字频带传输
5.1 频带传输系统
5.2 数字调幅
5.2.1 ASK信号分析
5.2.2 ASK信号接收
5.2.3 ASK其他传输方式
5.3 数字调频
5.3.1 FSK信号分析
5.3.2 FSK信号接收
5.4 数字调相
5.4.1 PSK信号分析
5.4.2 PSK相干接收的噪声性能
5.4.3 相对相移键控(DPSK)
5.5 数字频带传输系统中的载波提取和形成
5.5.1 从已调信号中提取载波
5.5.2 利用插入导频提取载波
5.6 小结
习题
第6章 最佳接收方式
6.1 信号空间与信号几何表示
6.1.1 矢量空间与信号空间
6.1.2 信号正交化方法
6.1.3 数字信号矢量表示
6.2 最佳接收问题与最佳接收准则
6.2.1 AWGN信道下接收信号的统计特性
6.2.2 最佳接收准则
6.3 相关接收
6.3.1 接收信号的矢量表示
6.3.2 相关接收机
6.4 利用匹配滤波器的最佳接收
6.4.1 匹配滤波器的设计
6.4.2 匹配滤波法最佳接收
6.4.3 匹配滤波器与相关器的等价性
6.5 随机相位信号的最佳接收
6.5.1 正交接收机
6.5.2 包络接收机
6.6 最佳接收性能分析
6.6.1 最佳接收误码率分析计算
6.6.2 最佳接收与相干接收的比较
6.7 小结
习题
第7章 先进数字调制
7.1 多元调制概述
7.1.1 信号星座图
7.1.2 多元数字调制器一般模型
7.1.3 多元数字解调器一般模型
7.2 多元数字调幅MASK
7.2.1 MASK信号
7.2.2 MASK系统
7.3 多元数字调频MFSK
7.3.1 MFSK信号
7.3.2 MFSK系统
7.3.3 MASK与MFSK的比较
7.4 多元正交调幅MQAM
7.4.1 MQAM信号
7.4.2 MQAM系统
7.5 多元数字调相MPSK
7.5.1 MPSK
7.5.2 MPSK与MQAM的比较
7.6 多元数字调制系统的性能
7.6.1 误码率的联合界
7.6.2 信号距离对比
7.6.3 误码性能分析
7.6.4 误码率与误比特率
7.7 四元正交调相
7.7.1 正交调相QPSK
7.7.2 差分正交调相QDPSK
7.7.3 交错正交调相OQPSK
7.8 最小频移键控MSK
7.8.1 MSK信号的相位特征
7.8.2 MSK信号频率与码元周期关系
7.8.3 MSK信号的正交调制方式
7.8.4 高斯最小频移键控GMSK
7.9 扩频调制
7.9.1 扩频通信概述
7.9.2 PN序列
7.9.3 直接序列扩频
7.9.4 跳频扩频
7.10 正交频分复用OFDM
7.10.1 OFDM信号
7.10.2 OFDM的调制和解调系统
7.10.3 OFDM的特点与应用
7.11 小结
习题
第8章 模拟信号的数字化
8.1 模拟信号的抽样
8.1.1 低通模拟信号的抽样定理
8.1.2 带通信号的抽样定理
8.1.3 实际抽样
8.2 模拟信号的量化
8.2.1 最佳量化器
8.2.2 均匀量化
8.2.3 非均匀量化
8.3 PCM编码原理
8.3.1 自然二进制码和折叠二进制码
8.3.2 系统的抗噪性能
8.4 自适应差分脉冲编码调制
8.4.1 DPCM基本原理
8.4.2 自适应预测
8.4.3 自适应量化
8.5 增量调制
8.5.1 简单增量调制(ΔM)原理
8.5.2 增量调制系统中的量化噪声
8.6 小结
习题
第9章 信道编码
9.1 概述
9.1.1 二元对称信道
9.1.2 差错控制编码分类
9.1.3 常用差错控制码
9.1.4 差错控制原理
9.2 代数基础
9.2.1 群
9.2.2 域
9.2.3 向量空间
9.2.4 图
9.3 线性分组码
9.3.1 线性与编码
9.3.2 译码
9.3.3 最小汉明距离
9.3.4 汉明码
9.4 循环码
9.4.1 生成多项式和校验多项式
9.4.2 编码和译码
9.4.3 二进制BCH码
9.4.4 非二进制BCH码—RS码
9.5 卷积码
9.5.1 基本结构
9.5.2 Viterbi算法
9.6 低密度奇偶校验码
9.6.1 背景
9.6.2 表示法
9.6.3 有限几何构造法
9.6.4 译码算法
9.7 小结
习题
附录
附录1 常用傅里叶变换对及傅里叶变换性质
附录2 互补误差函数表
附录3 格雷码编码示例
附录4 常用三角变换
参考文献

















