本书立足高等教育数智化转型背景，是国家级线上线下混合式一流本科课程的配套教材，入选了第二批河南省"十四五"普通高等教育规划教材。全书以系统性、逻辑性、易读性为特色，内容结构紧凑、阐述清晰，配套资源丰富，便于读者开展自主学习。
　　全书共9章，主要内容包括绪论、随机信号分析、信、模拟调制、模拟信号数字化、数字基带传输系统、数字频带传输系统、通信抗干扰技术，以及基于MATLAB的仿真实验。此外，本书为新形态教材，书中融入微课视频、动画等数字化资源，方便读者学习使用。配套数字教材同步出版，读者可通过科学出版社数字教材平台配合使用。


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2009年，毕业于信息工程大学信息与通信工程专业，获博士学位。作为核心参研人员，参与完成： 1、2013年，国家863项目，可见光系统关键技术研究，经费580万。 2、2014年，郑州市重大专项，可见光通信关键技术研究与应用，经费2200万。 3、2014年，横向项目，中国煤矿安全生产网络，500万。

目录
第1章 绪论 1
1.1 通信相关的基本概念 1
1.2 信息的度量 3
1.3 通信系统模型 5
1.4 通信系统分类 8
1.5 通信方式 9
1.6 通信系统的主要性能指标 10
1.6.1 模拟通信系统性能指标 11
1.6.2 数字通信系统性能指标 11
1.7 通信发展简史 13
习题 15
第2章 随机信号分析 16
2.1 确定信号的分析方法 16
2.1.1 周期信号的傅里叶表示及其频谱 17
2.1.2 非周期信号的频谱密度—傅里叶变换与频谱密度 19
2.1.3 功率谱密度 22
2.1.4 自相关函数与互相关函数 24
2.1.5 确定信号通过线性系统 25
2.2 随机过程 27
2.2.1 随机过程的基本概念 27
2.2.2 随机过程的定义 27
2.2.3 随机过程的分布函数及概率密度 28
2.2.4 随机过程的数字特征 29
2.3 平稳随机过程 30
2.3.1 平稳随机过程的定义 30
2.3.2 各态历经过程 30
2.3.3 相关函数 31
2.3.4 功率谱密度 31
2.4 高斯随机过程 33
2.5 窄带随机过程 34
2.5.1 定义及表达式 34
2.5.2 窄带高斯随机过程的统计特性 34
2.6 宽带随机过程 35
2.6.1 白噪声 35
2.6.2 带限白噪声 36
2.7 正弦波加窄带高斯随机过程 36
2.8 随机过程通过线性系统 37
习题 39
第3章 信道 40
3.1 信道的定义与分类 40
3.2 无线信道和有线信道 41
3.2.1 无线信道 41
3.2.2 有线信道 43
3.2.3 信道的衰减特性 45
3.3 信道的数学模型 46
3.4 恒参信道对信号传输的影响 48
3.4.1 无失真传输 48
3.4.2 幅频失真 49
3.4.3 相频失真 49
3.5 随参信道对信号传输的影响 50
3.5.1 多径传播的产生(对单频信号的影响) 51
3.5.2 频率选择性衰落效应(对宽带信号的影响) 52
3.5.3 衰落对信号传输的影响与对策 53
3.6 噪声 56
3.6.1 加性噪声的来源 56
3.6.2 噪声种类 56
3.6.3 高斯白噪声 57
3.6.4 带限高斯白噪声 57
3.6.5 带宽的定义 58
3.7 信道容量 59
习题 61
第4章 模拟调制 62
4.1 幅度调制 63
4.1.1 标准调幅 64
4.1.2 抑制载波的双边带调制 67
4.1.3 单边带调制 69
4.1.4 残留边带调制 73
4.2 幅度调制系统的抗噪声性能 75
4.2.1 数学模型 75
4.2.2 性能指标 76
4.2.3 相干解调的抗噪声性能 76
4.2.4 AM包络检波的抗噪声性能 79
4.3 角度调制及抗噪声性能 80
4.3.1 角度调制的基本概念 81
4.3.2 窄带调频和宽带调频 83
4.3.3 调频系统的抗噪声性能 84
4.4 各种模拟调制系统的比较 86
4.5 频分复用 88
4.6 模拟通信系统的应用实例 89
4.6.1 载波电话系统 89
4.6.2 调频立体声广播 90
习题 92
第5章 模拟信号数字化 94
5.1 模拟信号的抽样 94
5.1.1 低通模拟信号的抽样 95
5.1.2 带通模拟信号的抽样 98
5.2 脉冲振幅调制 100
5.3 抽样信号的量化 104
5.3.1 均匀量化 104
5.3.2 非均匀量化 106
5.3.3 最佳量化器的设计 109
5.4 脉冲编码调制 110
5.4.1 常用的二进制码 110
5.4.2 码位的安排 111
5.4.3 逐次比较型编码器 113
5.4.4 逐次比较型译码器 115
5.4.5 脉冲编码调制中噪声的影响 116
5.5 增量调制ΔM 117
5.5.1 增量调制ΔM的原理 118
5.5.2 增量调制中的量化噪声 119
5.5.3 增量调制的改进 121
5.6 时分复用 122
习题 123
第6章 数字基带传输系统 125
6.1 数字基带信号的电波形 125
6.2 数字基带信号的频谱特性 128
6.3 基带传输的常用码型 134
6.4 数字基带信号的传输与码间串扰 140
6.4.1 数字基带信号的传输过程 140
6.4.2 数字基带信号传输的定量分析 142
6.4.3 无码间串扰的基带传输特性 143
6.4.4 无码间串扰传输特性的设计 145
6.5 数字基带传输系统的抗噪声性能 149
6.5.1 研究模型 150
6.5.2 双极性基带信号误码率的分析 151
6.5.3 单极性基带信号的符号错误概率 154
6.6 眼图 155
6.7 时域均衡 156
6.7.1 时域均衡器的实现 157
6.7.2 均衡效果评价与准则 160
6.8 部分响应 161
6.8.1 第一类部分响应系统 161
6.8.2 第四类部分响应系统 163
6.8.3 一般的部分响应系统 165
6.9 最佳基带传输系统 166
6.9.1 匹配滤波器 166
6.9.2 最佳基带传输系统 168
6.10 码元同步 170
6.10.1 同步的相关概念 170
6.10.2 码元同步的相关概念 171
6.10.3 外同步法 172
6.10.4 自同步法 174
6.10.5 码元同步技术的性能指标 177
6.10.6 码元同步误差对解调性能的影响 178
习题 179
第7章 数字频带传输系统 181
7.1 二进制数字调制 181
7.1.1 二进制振幅键控 181
7.1.2 二进制频移键控 185
7.1.3 二进制相移键控 191
7.1.4 二进制差分相移键控 194
7.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能 198
7.2.1 2ASK系统的抗噪声性能 198
7.2.2 2FSK系统的抗噪声性能 201
7.2.3 2PSK和2DPSK系统的抗噪声性能 202
7.3 二进制数字调制系统的性能比较 203
7.4 多进制数字调制 205
7.4.1 多进制振幅键控 206
7.4.2 多进制频移键控 207
7.4.3 多进制相移键控 208
7.4.4 多进制差分相移键控 212
7.5 载波同步 215
7.5.1 有导频辅助的载波提取 216
7.5.2 无导频辅助的载波提取 216
7.5.3 载波同步的性能分析 219
习题 221
第8章 通信抗干扰技术 223
8.1 扩频通信的理论基础 223
8.2 伪噪声序列 224
8.3 直接序列扩频基本原理 227
8.4 跳频通信基本原理 230
习题 233
第9章 基于MATLAB的仿真实验 234
9.1 信道仿真实验 234
9.1.1 恒参信道对信号传输的影响 234
9.1.2 随参信道对信号传输的影响 236
9.2 模拟信号调制仿真实验 239
9.2.1 幅度调制(线性调制)实验 239
9.2.2 角度调制(非线性调制)实验 242
9.3 模拟信号数字化仿真实验 244
9.3.1 模拟信号的抽样与量化 244
9.3.2 脉冲编码调制 246
9.4 数字基带传输系统仿真实验 249
9.4.1 数字基带信号的波形和频谱特性仿真 249
9.4.2 码间串扰与数字基带传输的仿真 251
9.4.3 基带传输系统的抗噪声性能仿真 254
9.5 数字频带传输系统仿真实验 256
9.5.1 二进制数字调制仿真实验 256
9.5.2 多进制数字调制仿真实验 260
附录 仿真常用函数 263
参考文献 265