通信原理

章节摘录

　　对于模拟通信系统，它主要包含两种重要变换。一是把连续消息变换成电信号（发送端信源完成）和把电信号恢复成最初的连续消息（接收端信宿完成）。由信源输出的电信号（基带信号）由于具有频率较低的频谱分量，一般不能直接作为传输信号而送到信道中去。因此，模拟通信系统里常用第二种变换，即将基带信号转换成适合信道传输的信号，这一变换由调制器完成；在接收端同样需经相反的变换，它由解调器完成。经过调制后的信号通常称为已调信号。已调信号有三个基本特性：一是携带有消息，二是适合在信道中传输，三是频谱具有带通形式，且中心频率远离零频。因而已调信号又常称为频带信号。　　必须指出，从消息的发送到消息的恢复，事实上并非仅有以上两种变换，通常在一个通信系统里可能还有滤波、放大、天线辐射与接收、控制等过程。对信号传输而言，由于上面两种变换对信号形式的变化起着决定性作用，它们是通信过程中的重要方面，而其他过程对信号变化来说，没有发生质的作用，只不过是对信号进行了放大和改善信号特性等，因此，这些过程我们认为都是理想的，而不去讨论它。　　模拟调制系统的详细讨论，将在本书第4章中进行。　　1.3.3 数字通信系统的组成　　信道中传输数字信号的系统，称为数字通信系统。数字通信系统可进一步细分为数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统、模拟信号数字化传输通信系统。　　1.数字频带传输通信系统　　数字通信的基本特征是，它的消息或信号具有“离散”或“数字”的特性，从而使数字通信具有许多特殊的问题。例如前面提到的第二种变换，在模拟通信中强调变换的线性特性，即强调已调参量与代表消息的基带信号之间的比例特性；而在数字通信中，则强调已调参量与代表消息的数字信号之间的一一对应关系。　　另外，数字通信中还存在以下突出问题：第一，数字信号传输时，信道噪声或干扰所造成的差错，原则上是可以控制的，通过所谓的差错控制编码来实现。于是，就需要在发送端增加一个编码器，而在接收端相应地增加一个解码器。第二，当需要实现保密通信时，可对数字基带信号进行人为“扰乱”（加密），此时在接收端就必须进行解密。第三，由于数字通信传输的是一个接一个按一定节拍传送的数字信号，因而接收端必须有一个与发送端相同的节拍，否则，就会因收发步调不一致而造成混乱。另外，为了表述消息内容，基带信号都是按消息特征进行编组的，于是，在收发之间一组组编码的规律也必须一致，否则接收时消息的真正内容将无法恢复。在数字通信中，称节拍一致为“位同步”或“码元同步”，而称编组一致为“群同步”或“帧同步”，故数字通信中还必须有“同步”这个重要问题。

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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 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 无码间串扰基带传榆系统的抗噪声性能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……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

作者简介

《通信原理》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，系统地介绍现代通信的基本概念、基本理论和基本分析力法。《通信原理》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、差错控制编码、数字信号的最佳接收、同步原理、现代通信系统介绍。章后设有思考题和习题。书后有4个附录：常用三角函数公式、Q函数和误差函数、傅里叶变换、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。

《通信原理》可作为普通高等学校通信、电子、信息、控制、计算机应用等专业本科生教材，也可供IT类专业工程技术人员阅读和参考。

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