本书是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,本书系统地介绍了现代通信的基本概念、基本理论和基本分析方法。全书共12章:绪论、随机信号与噪声分析、信道与噪声、模拟调制系统、数字基带传输系统、数字信号的频带传输、现代数字调制技术、模拟信号的数字传输、数字信号的最佳接收、差错控制编码、同步系统、现代通信系统介绍等。每章后均设有思考题和习题。书后有4个附录:常用三角函数公式,Q函数和误差函数,傅立叶变换,部分习题答案。全书内容丰富,取材新颖;叙述由浅入深,简明透彻,概念清楚,重点突出,既便于教师组织教学,又适于学生自学。
本书自2011年2月出版以来,一直得到国内同行和广大读者的广泛认可和欢迎,被全国几十所高校选作教材或教学参考用书,先后印刷了4次,并获得“2016年陕西省普通高校优秀教材一等奖”。本书第一版为普通高等教育“十一五”国家级规划教材,本次修订的第二版,为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。
本次修订,作者在保持教材原有特色与风格的基础上,着重从“重视系统性”“突出应用性”“体现先进性”等方面进行修改与完善。主要修订内容如下:
1.完善部分内容的讲解与描述,使之更易理解或阅读。如:完善了无码间串扰频域条件的证明;改写了二进制最佳接收机性能分析公式的推导。
2.调整部分章节结构,使之更加合理与协调。如调整了“数字信号的最佳接收”一章结构,做到先讲述“最小错误概率准则及相关接收机”,后讲述“最大信噪比准则及匹配滤波器”。
3.增加现代通信新系统介绍,反映通信技术新发展。如在“现代通信系统介绍”一章中,增设了“第四代移动通信系统”“第五代移动通信系统”两节,并增加了有关“无线局域网”新标准和“蓝牙技术”新版本的介绍。
4.此外,对第一版文字上存在的一些错误之处作了改正,并对部分插图进行了重新绘制。
相应地,对与本书配套的电子教学课件,作者也作了对应修订,各校任课教师可从出版社免费索取。
修订后的第2版教材参考学时不变,仍然为60~80学时。各位任课老师可根据各校课程设置的具体情况、专业特点和教学要求的不同进行自由取舍,灵活讲授。
承蒙空军工程大学吴家安教授认真审阅本书,并提出宝贵意见,在此表示衷心感谢。
本次修订继续得到西北工业大学的大力支持和资助,以及高等教育出版社的认真指导和帮助,在此表示诚挚感谢。
对长期支持本书出版的专家、同行和广大读者,作者在此表示衷心的感谢,诚望继续得到不断的指导和帮助。
编者
2016年8月于西北工业大学兰苑
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 通信的基本概念
1.3 通信系统的组成
1.3.1 通信系统的一般组成
1.3.2 模拟通信系统的组成
1.3.3 数字通信系统的组成
1.3.4 数字通信的主要特点
1.4 通信系统的分类与通信方式
1.4.1 通信系统的分类
1.4.2 通信方式
1.5 通信系统的主要性能指标
1.5.1 一般通信系统的性能指标
1.5.2 信息及其度量
1.5.3 有效性指标的具体描述
1.5.4 可靠性指标的具体描述
思考题
习题
第2章 随机信号与噪声分析
2.1 引言
2.2 随机过程的基本概念
2.2.1 随机过程的概念
2.2.2 随机过程的统计描述
2.3 平稳随机过程
2.3.1 平稳随机过程的概念
2.3.2 平稳随机过程的各态历经性
2.3.3 平稳随机过程的自相关函数
2.3.4 平稳随机过程的功率谱密度
2.4 高斯随机过程
2.4.1 高斯过程的定义
2.4.2 高斯过程的性质
2.4.3 高斯随机变量
2.5 平稳随机过程通过线性系统
2.5.1 输出过程的表达式
2.5.2 输出过程的统计特性
2.6 窄带随机过程
2.6.1 窄带随机过程的概念
2.6.2 同相和正交分量的统计特性
2.6.3 包络和相位的统计特性
2.7 正弦波加窄带高斯噪声
2.7.1 合成波的表达式
2.7.2 合成包络和合成相位的统计特性
2.8 高斯白噪声和带限白噪声
2.8.1 白噪声
2.8.2 高斯白噪声
2.8.3 带限白噪声
思考题
习题
第3章 信道与噪声
3.1 引言
3.2 信道的基本概念
3.2.1 信道的定义
3.2.2 信道的分类
3.2.3 信道的数学模型
3.3 恒参信道及其对所传信号的影响
3.3.1 信号不失真传输条件
3.3.2 幅度-频率畸变
3.3.3 相位-频率畸变(群迟延畸变)
3.3.4 减小畸变的措施
3.4 随参信道及其对所传信号的影响
3.4.1 随参信道传输媒质的特点
3.4.2 随参信道对信号传输的影响
3.4.3 随参信道特性的改善
3.5 信道的加性噪声
3.5.1 噪声来源及其分类
3.5.2 起伏噪声的统计特性
3.5.3 等效噪声带宽
3.6 信道容量的概念
思考题
习题
第4章 模拟调制系统
4.1 引言
4.2 幅度调制的原理
4.2.1 幅度调制的一般模型
4.2.2 常规双边带调幅(AM)
4.2.3 抑制载波的双边带调幅(DSB-SC)
4.2.4 单边带调制(SSB)
4.2.5 残留边带调制(VSB)
4.3 线性调制系统的抗噪声性能
4.3.1 通信系统抗噪声性能分析模型
4.3.2 线性调制相干解调系统的抗噪声性能
4.3.3 常规调幅包络检波系统的抗噪声性能
4.4 角度调制(非线性调制)的原理
4.4.1 角度调制的基本概念
4.4.2 窄带调频与宽带调频
4.4.3 调频信号的产生与解调
4.5 调频系统的抗噪声性能
4.6 各种模拟调制系统的比较
4.7 频分复用(FDM)
思考题
习题
第5章 数字基带传输系统
5.1 引言
5.2 数字基带信号
5.2.1 数字基带信号的码型设计原则
5.2.2 数字基带信号的常用码型
5.2.3 数字基带信号的频谱特性
5.3 基带传输系统的脉冲传输与码间串扰
5.3.1 数字基带传输系统的工作原理
5.3.2 基带传输系统的码间串扰
5.3.3 码间串扰的消除
5.4 无码间串扰的基带传输系统
5.4.1 无码间串扰的时域条件
5.4.2 无码间串扰的频域条件
5.4.3 理想基带传输系统
5.4.4 实用的无码间串扰基带传输特性
5.5 无码间串扰基带传输系统的抗噪声性能
5.6 部分响应系统
5.6.1 部分响应系统的基本原理
5.6.2 一种实用的部分响应系统
5.6.3 一般形式的部分响应系统
5.7 眼图
5.7.1 眼图的概念
5.7.2 眼图形成原理及模型
5.8 时域均衡原理
5.8.1 均衡的概念
5.8.2 时域均衡的基本原理
5-8.3 有限长横向滤波器
5.8.4 时域均衡算法及实现
思考题
习题
第6章 数字信号的频带传输
6.1 引言
6.2 二进制幅度键控(2ASK)
6.2.1 一般原理与实现方法
6.2.2 2ASK信号的功率谱及带宽
6.2.3 2ASK系统的抗噪声性能
6.3 二进制频移键控(2FSK)
6.3.1 2FSK调制原理与实现方法
6.3.2 2FSK信号的解调
6.3.3 2FSK信号的功率谱及带宽
……
第7章 现代数字调制技术
第8章 模拟信号的数字传输
第9章 差错控制编码
第10章 数字信号的最佳接收
第11章 同步原理
第12章 现代通信系统介绍
附录
参考书目