现代通信原理(第4版)
作者: 罗新民等
出版时间:2024-08-26
出版社:高等教育出版社
工业和信息化部“十四五”规划教材
- 高等教育出版社
- 9787040619300
- 4版
- 528194
- 46252249-1
- 16开
- 2024-08-26
- 700
- 440
- 电子信息类
- 本科
《现代通信原理》(第4版)在第3版的基础上修订而成。本书以现代通信系统为背景,以通信系统的模型为主线,讲述现代通信系统的基本原理、基本技术和系统性能的分析方法,包括模拟通信系统和数字通信系统,并以数字通信系统为主。本书主要介绍信号设计、编码、调制等基本理论和噪声分析方法。
本书共有12章,内容包括绪论、信号分析基础、信道与噪声、信号设计导论、模拟调制系统、信源编码、数字基带传输系统、数字载波传输系统、改进型数字调制系统、差错控制编码、同步原理及现代通信网等内容。本书为新形态教材,对于重、难点内容,读者可扫描书中二维码进行学习。
本书概念清楚、内容全面、自成体系、便于自学,既注重基本理论和基本概念的阐述,又力图反映通信技术的最新发展。本书是工业和信息化部“十四五”规划教材,既可作为电子信息类专业高年级本科生及研究生教材,也可作为相关领域工程技术人员的参考书。
前辅文
第1章 绪论
1.1 通信技术的发展和展望
1.2 信息、信息量与平均信息量
1.2.1 消息、信号与信息
1.2.2 信息量
1.2.3 平均信息量
1.3 通信系统模型
1.3.1 通信系统一般模型
1.3.2 通信系统的分类
1.3.3 模拟通信系统与数字通信系统
1.4 通信系统的主要性能指标
1.4.1 有效性
1.4.2 可靠性
习题
第2章 信号分析基础
2.1 确定信号分析
2.1.1 信号的正交展开与频谱分析
2.1.2 能量信号与功率信号
2.1.3 相关函数与功率谱密度函数
2.1.4 信号带宽
2.1.5 复数信号与时域希尔伯特变换
2.2 随机信号分析
2.2.1 随机过程的概念及统计描述
2.2.2 平稳随机过程
2.2.3 两个随机过程之间的统计联系
2.2.4 正态随机过程
2.2.5 平稳随机过程通过线性系统
习题
第3章 信道与噪声
3.1 信道的定义
3.2 信道的分类
3.2.1 有线信道
3.2.2 无线信道
3.2.3 恒参信道
3.2.4 随参信道
3.3 信道的数学模型
3.3.1 调制信道模型
3.3.2 编码信道模型
3.4 信道中的噪声
3.4.1 白噪声、散弹噪声和热噪声
3.4.2 窄带噪声
3.4.3 正弦波加窄带噪声的统计特性
3.5 香农信道容量
习题
第4章 信号设计导论
4.1 信号及信号设计
4.1.1 信号设计的基本概念
4.1.2 信号设计的基本原则
4.2 匹配滤波器
4.2.1 匹配滤波器的传输函数
4.2.2 匹配滤波器的输出响应
4.2.3 输入为非白噪声时匹配滤波器的传输特性
4.3 信号单元的相关函数
4.3.1 信号单元
4.3.2 波形信号单元的相关函数
4.3.3 序列信号单元的相关函数
4.4 鸟声信号单元
4.4.1 鸟声信号的时域表示
4.4.2 鸟声信号的频谱
4.4.3 鸟声信号单元的自相关函数
4.5 巴克(Barker)序列
4.5.1 巴克序列及其自相关函数
4.5.2 巴克序列的演变
4.5.3 巴克序列的检测问题
4.6 m序列信号单元
4.6.1 m序列的产生
4.6.2 特征多项式与序列多项式
4.6.3 m序列的产生条件
4.6.4 m序列信号单元的性质
4.6.5 Gold序列
4.6.6 非线性反馈移位寄存器序列——M序列
4.6.7 m序列的应用
习题
第5章 模拟调制系统
5.1 引言
5.2 幅度调制系统
5.2.1 标准幅度调制(AM)
5.2.2 抑制载波双边带(DSB)调制
5.2.3 单边带(SSB)调制
5.2.4 残留边带(VSB)调制
5.3 幅度调制系统的一般模型
5.3.1 幅度调制信号产生的一般模型
5.3.2 幅度调制信号解调的一般模型
5.4 幅度调制系统的抗噪声性能
5.4.1 通信系统抗噪声性能的分析模型
5.4.2 幅度调制系统同步解调时的抗噪声性能
5.4.3 幅度调制系统包络解调时的抗噪声性能
5.5 角度调制系统
5.5.1 角度调制的基本概念
5.5.2 相位调制(PM)
5.5.3 频率调制(FM)
5.5.4 调频信号频谱分析与卡森带宽
5.6 调频信号的产生与解调
5.6.1 调频信号的产生
5.6.2 调频信号的解调
5.7 调频系统的抗噪声性能
5.7.1 窄带调频系统的抗噪声性能
5.7.2 宽带调频系统的抗噪声性能
5.8 加重措施对噪声特性的改善
5.9 频分复用(FDM)
5.10 模拟通信系统的应用举例
5.10.1 短波单边带电台
5.10.2 调频立体声广播
习题
第6章 信源编码
6.1 离散无记忆信源(DMS)编码
6.1.1 等长编码
6.1.2 不等长编码
6.2 抽样定理
6.2.1 低通信号的抽样定理
6.2.2 自然抽样
6.2.3 平顶抽样
6.2.4 带通信号的抽样定理
6.3 脉冲模拟调制
6.4 脉冲编码调制(PCM)
6.4.1 PCM基本原理
6.4.2 均匀量化与量化噪声
6.4.3 压扩原理与非均匀量化
6.4.4 PCM编码
6.4.5 PCM译码
6.5 PCM信号的时分复用
6.5.1 时分复用(TDM)的原理
6.5.2 PCM基群帧结构与高次群
6.5.3 PCM信号的带宽
6.5.4 时分复用(TDM)与频分复用(FDM)的比较
6.6 PCM系统的抗噪声性能
6.6.1 量化噪声的影响
6.6.2 误码对输出信号的影响
6.7 自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)
6.8 增量编码调制(DM或ΔM)
6.8.1 ΔM的基本原理
6.8.2 量化噪声与过载噪声
6.8.3 增量编码调制系统的抗噪声性能
6.8.4 增量总和(Δ-∑)调制与自适应数字压扩增量调制
6.9 PCM系统与ΔM系统的比较
6.10 语音和图像信号的压缩编码
6.10.1 语音压缩编码
6.10.2 图像压缩编码
习题
第7章 数字基带传输系统
7.1 引言
7.2 数字基带信号
7.2.1 数字基带信号的要求
7.2.2 数字基带信号的波形
7.2.3 常用的基带传输码型
7.3 数字基带信号的功率谱
7.4 无码间串扰传输系统与奈奎斯特准则
7.4.1 基带系统传输特性与码间串扰
7.4.2 无码间串扰系统特性
7.4.3 奈奎斯特第一准则
7.4.4 无码间串扰的滚降系统特性
7.5 部分响应系统
7.5.1 余弦谱传输特性
7.5.2 正弦谱传输特性
7.5.3 部分响应系统
7.6 基带系统的最佳化
7.6.1 理想信道下的最佳基带系统
7.6.2 非理想信道下的最佳基带系统
7.7 基带系统的抗噪声性能
7.7.1 理想系统的抗噪声性能
7.7.2 最佳基带系统的抗噪声性能
7.8 均衡器原理
7.8.1 频域均衡
7.8.2 时域均衡
7.9 眼图
习题
第8章 数字载波传输系统
8.1 引言
8.2 二进制数字调制信号及其功率谱
8.2.1 2ASK信号
8.2.2 2FSK信号
8.2.3 2PSK与2DPSK信号
8.3 二进制数字调制系统的性能分析
8.3.1 2ASK系统的抗噪声性能
8.3.2 2FSK系统的抗噪声性能
8.3.3 2PSK与2DPSK系统抗噪声性能
8.4 各种数字调制系统的性能比较
8.5 数字信号的最佳接收
8.5.1 数字信号接收的统计描述
8.5.2 最佳接收机的结构
8.5.3 二进制最佳接收机性能分析
8.6 多进制数字调制系统
8.6.1 多进制幅移键控(MASK)
8.6.2 多进制频移键控(MFSK)
8.6.3 多进制相移键控(MPSK)
习题
第9章 改进型数字调制系统
9.1 引言
9.2 正交幅度调制(QAM)
9.2.1 QAM信号表示与星座图
9.2.2 QAM调制和解调
9.3 连续相位频移键控(CPFSK)
9.3.1 CPFSK的基本原理
9.3.2 最小频移键控(MSK)
9.3.3 平滑调频(TFM)
9.4 高斯最小频移键控(GMSK)
9.5 正交频分复用(OFDM)
9.5.1 OFDM基本原理
9.5.2 OFDM的实现
9.5.3 OFDM信号的矩阵表示
9.5.4 OFDM的特点和应用
习题
第10章 差错控制编码
10.1 差错控制编码的基本原理
10.1.1 引起误码的原因与降低误码的常用方法
10.1.2 差错控制编码的基本方法与差错控制方式
10.1.3 有扰信道的编码定理
10.1.4 重复编码的例子
10.1.5 码间距离d及检错纠错能力
10.2 常用的简单编码
10.2.1 奇偶监督码
10.2.2 二维奇偶监督码
10.2.3 恒比码
10.3 线性分组码
10.3.1 线性分组码的概念
10.3.2 线性分组码的构成与监督矩阵
10.3.3 线性分组码的生成矩阵
10.3.4 线性分组码的伴随式与检错纠错能力
10.3.5 汉明码
10.4 循环码
10.4.1 循环码的基本概念与码多项式
10.4.2 循环码的生成多项式与生成矩阵
10.4.3 循环码的编码与解码
10.4.4 BCH码
10.4.5 CRC码
10.5 交织编码
10.5.1 交织编码的基本原理
10.5.2 交织编码的方法与性能
10.6 卷积码
10.6.1 卷积码
10.6.2 网格编码调制(TCM)
10.7 Turbo码
10.8 低密度奇偶校验码
10.9 极化码
10.9.1 信道极化
10.9.2 Polar码的编码
习题
第11章 同步原理
11.1 同步的基本概念
11.2 锁相环(PLL)的基本工作原理
11.2.1 模拟锁相环
11.2.2 数字锁相环
11.3 载波同步
11.3.1 插入导频法
11.3.2 直接提取法
11.3.3 载波同步系统的性能与相位误差对解调信号的影响
11.4 码元同步
11.4.1 插入导频法
11.4.2 直接提取法
11.4.3 位同步相位误差对性能的影响
11.5 群(帧)同步
11.5.1 起止式同步法
11.5.2 连贯插入特殊码字同步法
11.5.3 间隔式插入同步码法
11.5.4 群同步系统的性能
11.5.5 关于自群同步简介
11.6 数字通信网的网同步
11.6.1 主从同步方式
11.6.2 相互同步方式
11.6.3 独立时钟同步方式
习题
第12章 现代通信网
12.1 通信网的基本概念
12.1.1 通信网的定义与构成
12.1.2 通信网的基本要求
12.1.3 通信网的业务
12.1.4 通信网的基本结构
12.1.5 通信网的交换方式
12.1.6 通信网的类型
12.2 有线电视网
12.2.1 有线电视网的概念
12.2.2 有线电视网络双向改造
12.2.3 交互式网络电视
12.3 计算机网络
12.3.1 计算机网络的概念
12.3.2 计算机网络的分类
12.4 移动通信网络
12.4.1 1G~3G网络
12.4.2 4G网络
12.4.3 5G网络
12.4.4 6G网络
12.5 现代通信网的发展趋势
12.5.1 融合化发展
12.5.2 智能化发展
习题
部分习题答案
附录 缩略词中英文对照
参考文献