[通信原理第六版].樊昌信,曹丽娜.扫描版

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大学使用的教材,普通高等教育国家级精品教材,普通高等教育“十一五”国家级规划教材。通信人必读。
第6版前言 《通信原理》自1980年第1版出版起,作为全国高等学校电子信息类规划教材, 每5年修订一次,出版过5版。20余年来,承蒙全国上百所高等院校选用本书作为大 学本科和研究生的教科书和参考书,获得了殊多好评。本教材第1版至第5版出版 后,即获得多项荣誉奖项,包括1983年获世界通信年中国委员会颁发的全国优秀通 信科技图书二等奖,1987年获电子工业部优秀教材特等奖,1988年获国家教委全国 高等学校优秀教材奖等;第5版为国家级重点教材,并获得2005年陕西普通高等学校 优秀教材一等奖。这次修订的第6版被教育部列为普通高等教育“十一五”国家级规 划教材。2007年被教育部列为普通高等教育国家级精品教材。 为了适应当前通信技术的发展和教学需要,第6版的修订着眼于加强基本概念 的讲解,在增强数学分析严谨性的同时适量简化数学推导,尽可能多地介绍能用软件 实现的方法,以取代硬件实现电路,减少过时的通信技术并增加新型通信技术原理的 介绍。此外,对于专业名词和通信技术术语均给出对应的英文译名,以帮助提高阅读 英文参考文献的能力。对于本书的附录和参考文献也进行了较多的充实,以满足读 者,特别是教师深入学习的需求 对于大学本科教学,本教材的基本教学时数为60学时。对于具有相关数理基础 的研究生教学,基本教学时数为46学时。为了满足一些教学单位的需要,本书内容 可以满足更多学时(例如90学时)的教学。 本书内容分为3部分。第一部分(第1章~第5章)阐述通信基础知识和模拟通 信原理。其中第2章(确知信号)是为了满足一些学校和专业的需要而增加的,对于 许多本科通信工程专业的教学,完全可以跳过此章;第3章(随机信号)视需要情况可 以作复习性讲述。第二部分(第6章~第10章)主要论述数字通信、模拟信号的数字 传输和数字信号的最佳接收原理。由于技术的不断发展和创新,数字调制和数字带 通传输的内容非常丰富,将其放在一章内讲述会使篇幅过长,故分为两章(第7章和 第8章)讲述,并且第8章的内容可以视需要,选用其中一部分学习,或者跳过不学 不会影响后面章节的理解。第三部分(第11章~第14章)讨论数字通信中的编码和 同步等技术,以及简要介绍通信网的概念。 夲书第6版中,第1章和第3章以及第5章和第6章由曹丽娜教授编写;第7章 由曹丽娜和樊昌信教授合写;第2章和第4章以及第8章~第14章由樊昌信教授编 写。全书由樊昌信教授统编定稿。为了便于各校的教学,本书编者还制作了相应的 电子教学课件,各校的任课教师均可以从出版社免费索取(联系人:王华;电话:010 68487496;E-mail:wanghua6956@163.com);此外针对本书教学需要编写的与第6版 配套的教学指导书—《通信原理(第6版)学习辅导与考研指导》,已经由国防工业 出版社出版。 此次编写工作继续得到了西安电子科技大学通信工程学院和综合业务网国家重 点实验室以及信息科学研究所的大力支持。 最后,对于长期支持本书出版的教师和读者表示衷心的感谢,并真诚希望对于书 中的缺点和错误,给予指正。编者的电子函件地址如 樊昌信:chxfan@xidian.edu.cn 曹丽娜:celina@sohu.com (若來函请注明真实姓名、单位、职务、电话和通信地址。 编者 2006年2月 目录 第1章绪论 t·春···鲁·画。.香自 1.1通信的基本概念 1.2通信系统的组成 1.2.1通信系统一般模型 1.2.2模拟通信系统模型和数字通信系统模型……………… ……3 1.2.3数字通信的特点 3通信系统分类与通信方式 3.1通信系统的分类 1.3.2通信方式… 1.4信息及其度量 10 1.5通信系统主要性能指标… 6小结 14 思考题 ∴……14 习题 15 第2章确知信号… ●鲁·d曹 2.1确知信号的类型 2.2确知信号的频域性质 18 2.2.1功率信号的频谱 b日甲 2.2.2能量信号的频谱密度 非··b看司电“· 2 2.2.3能量信号的能量谱密度……………… 26 2.24功率信号的功率谱密度 2.3确知信号的时域性质…… 2.3.1能量信号的肖相关函数 2.3.2功率信号的自相关函数 2.3.3能量信号的互相关函数… ……………31 2.34功率信号的互相关函数 32 2.4小结 33 思考题…… 鲁自 ·。·非··鲁。 习题 34 第3章随机过程 36 3.1随机过程的基本概念…… 36 3.1.1随机过程的分布函数 37 3.1.2随机过程的数字特征 38 3.2平稳随机过程… ∴…39 3.2.1定义 3.2.2各态历经性… 3.23平稳过程的自相关函数 ●·非命日鲁“自申非曲 …42 3.24平稳过程的功率谱密度 42 3.3高斯随机过程… 非·自鲁自鲁 45 3.3.1定义 ∴45 3.3.2重要性质… 45 3.3.3高斯随机变量 3.4平稳随机过程通过线性系统 …48 3.5窄带随机过程… 3.5.15(t)和()的统计特性 51 3.52a4()和qe(t)的统计特性… 3.6正弦波加窄带高斯噪声 ,鲁·.·易●非自普·普·号·● 3.7高斯白噪声和带限白噪声 ●垂·4自鲁 3.8小结 思考题 61 习题 第4章信道… ···普 ·。·,世毒 65 4.1无线信道 65 4.2有线信道 4.3信道的数学模型 71 4.3.1调制信道模型… ·a··:···..··..··.;···..;.·.‘······ 3.2编码信道模型 鲁·自曾Dp●p非 4.4信道特性对信号传输的影响… …73 4.5信道中的噪声 4.6信道容量 4.6.1离散信道容量 4.6.2连续信道容量 …………81 4.7小结 …83 思考题 84 习题 .··.:·····.···4“·············;.:······4····· 84 参考文献 D垂由··d·非D 第5章模拟调制系统 非·香·鲁鲁非鲁·非 5.1幅度调制(线性调制)的原理 5.1.Ⅰ调幅………………… 5.1.2双边带调制… 5.1.3单边带调制 Ⅵ 5.1.4残留边带调制… 93 5.1.5线性调制的一般模型 5.1.6相干解调与包络检波 ……………95 5.2线性调制系统的抗噪声性能 “·鲁·b垂命垂 5.2.1分析模型 5.2.2DSB调制系统的性能 778 5.2.3SSB调制系统的性能 5.24AM包络检波的性能… ·是鲁·· 曹香曲聊非非 5.3非线性调制(角度调制)原理… 5.3.1角度调制的基本概念 ………104 5.3.2窄带调频 106 5.3.3宽带调频 5.3.4调频信号的产生与解调… …………111 5.4调频系统的抗噪声性能… …………115 5.4.1输入信噪比 116 5.4.2大信噪比时的解调增益 116 54.3小信噪比时的门限效应… …………………119 5.4.4预加重和去加重… 看鲁专自鲁·●由 120 5.5各种模拟调制系统的比较… 121 56频分复用和调频立体声 123 56.1频分复用 123 5.6.2调频立体声广播………………………124 5.7小结 126 思考题 …127 习题 128 参考文献… 自身· 131 第6章数字基带传输系统………… 鲁自看 ……132 6.1数字基带信号及其频谱特性 132 6.1.1数字基带信号 133 6.1.2基带信号的频谱特性 134 6.2基带传输的常用码型… 鲁鲁 …141 6,2.1传输码的码型选择原则 ●音●血·p 141 6.2.2几种常用的传输码型 141 6.3数字基带信号传输与码间串扰 6.3.1数字基带信号传输系统的组成… 14 6.3.2数字基带信号传输的定量分析 …146 6.4无码间串扰的基带传输特性 147 6.4.I消除码间串扰的基本思想 6.4.2无码间串扰的条件…… …………148 Ⅶ 6.4.3无码间串扰的传输特性的设计 ●.鲁·● …150 6.5基带传输系统的抗噪声性能 ……153 6.5.1二进制双极性基带系统 ∴…153 652二进制单极性基带系统 ∴155 6.6眼图… 156 6.7部分响应和时域均衡 158 6.7.1部分响应系统 非音非■ 158 6.7.2时域均衡 6.8小结 172 思考题 173 习题… …174 参考文献 鲁·垂香音 第7章数字带通传输系统 ………180 7.1二进制数字调制原理 ………180 7.1.1二进制振幅键控 181 7.1.2二进制频移键控… ·非自鲁自鲁鲁音自非 184 7.1.3二进制相移键控 ·普·音自· ∴…188 7.14二进制差分相移键控 ………………191 7.2二进制数字调制系统的抗噪声性能 …∴……194 7.2.12ASK系统的抗噪声性能 195 7.2.22FSK系统的抗噪声性能 ∴∴201 7.2.32PSK和2DPSK系统的抗噪声性能 量·单垂单 205 7.3二进制数字调制系统的性能比较… ………212 74多进制数字调制原理 213 7.4.1多进制振幅键控 7.4.2多进制频移键控……………………………………………215 7.4.3多进制相移键控……………………………………216 74.4多进制差分相移键控 220 7.5多进制数字调制系统的抗噪声性能 26 7.5.1MASK系统的抗噪声性能 226 7.5.2MFSK系统的抗噪声性能 228 7.5.3MPSK系统的抗噪声性能 ……232 7.5.4 MDPSK系统的抗噪声性能 …………………233 7.6小结 234 思考题…… ………………234 弓题 235 参考文献…… 237 第8章新型数字带通调制技术 238 8.1正交振幅调制 8.2最小频移键控和高斯最小频移键控 241 8.2.1正交2FSK信号的最小频率间隔 241 8.2.2MSK信号的基本原理… ·是4垂 242 8.23MSK信号的产生和解调 247 8.2.4MSK信号的功率谱 249 8.2.5MsK信号的误码率性能 250 8.2.6高斯最小频移键控 250 8.3正交频分复用……… ·。鲁·音非● 251 8.3.1概述 251 8.3.2OFDM的基本原理 252 8.3.3OFDM的实现 254 8.4小结 4鲁自鲁鲁■ ………………………………257 思考题 自自自.。身鲁自■ 习题 257 参考文献 258 第9章模拟信号的数字传输 ●●·鲁 …259 91引言 9.2模拶信号的抽样 9.2.1低通模拟信号的抽样定理 260 9.2.2带通模拟信号的抽样定理 ·。·日鲁着音普省a 262 9.3模拟脉冲调制…… ………………………263 94抽样信号的量化 265 9.4.1量化原理 265 94.2均匀量化 266 9.4.3非均匀量化…………………………………………268 9.5脉冲编码调制… ∴274 9.5.1脉冲编码调制的基本原理 274 9.5.2自然二进制码和折叠二进制码 ∴……275 9.5.3电话信号的编译码器……… 277 9.5.4PCM系统中噪声的影响…… 79 9.6差分脉冲编码调制 ……………282 9.6.1预测编码简介 282 9.6.2差分脉冲编码调制原理及性能 283 97增量调制… ····鲁自鲁 285 9.7.1增量调制原理… ……………………285 9.7.2增量调制系统中的量化噪声 286 9.8时分复用和复接 288 98.1基本概念… 288 98.2准同步数字体系 …290 98.3同步数字体系 292 99小结 鲁·自画 294 思考题 294 习题 295 参考文献 ……297 第10章数字信号的最佳接收… 298 10.1数字信号的统计特性 298 10.2数字信号的最佳接收……… 10.3确知数字信号的最佳接收机 ……302 10.4确知数字信号最佳接收的误码率 304 10.5随相数字信号的最佳接收 308 10.6起伏数字信号的最佳接收 309 10.7实际接收机和最佳接收机的性能比较 311 10.8数字信号的匹配滤波接收法…………………………311 10.9最佳基带传输系统 318 10.9.1理想信道的最佳传输系统…… 319 10.9.2非理想信道的最佳基带传输系统 …322 10.10小结 ………………………323 思考题 ∴…………323 习题…… 324 参考文献… 326 第1章差错控制编码… …327 11.1概述 ····自·普费· …………………327 11.2纠错编码的基本原理… ……330 11.3纠错编码的性能 333 11.4简单的实用编码 333 11.4.1奇偶监督码 333 11.4.2二维奇偶监督码… ……………………334 11.4.3恒比码 334 11.4.4正反码………… …334 11.5线性分组码 335 11.6循环码……… 11.6.1循环码原理 ………340 11.6.2循环码的编解码方法 345 11.6.3截短循环码 347 11.6.4BCH码………… 香··音●鲁·香 347 11.6.5RS码 349 11.7卷积码 349 11.7.1卷积码的基本原理… 350

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