《数字通信》是一本深入探讨数字通信领域的专业书籍，涵盖了该领域的重要理论和技术。数字通信在现代社会中的应用无处不在，从手机通信、卫星传输到互联网数据交换，都是其技术的具体体现。本书作为数字通信的教材，旨在为读者提供全面且深入的理解。
一、数字通信基础
数字通信的核心是将模拟信号转换为数字信号进行传输，这一过程包括抽样、量化和编码三个步骤。抽样是根据奈奎斯特定理，保证在不丢失信息的情况下将连续的模拟信号转化为离散的数字信号；量化则是将抽样后的信号划分成多个级别，用整数表示；编码则是将量化后的信号转化为二进制码字，以便于在数字系统中传输。
二、信道模型与信道特性
数字通信系统中，信道是信息传输的媒介，其特性直接影响通信质量。信道模型通常分为加性高斯白噪声（AWGN）信道、衰落信道和多径传播信道等。理解这些信道模型有助于设计有效的通信系统，如通过均衡技术来对抗衰落和多径效应。
三、调制与解调
调制是数字通信的关键技术，常见的有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。其中，数字调制如ASK（振幅键控）、FSK（频率键控）和PSK（相位键控）在实际通信系统中广泛应用。解调则是在接收端恢复原始信息的过程，与调制相对应。
四、编码与错误控制
为了提高通信的可靠性，通常会采用编码技术。线性码如奇偶校验码、汉明码，以及非线性的卷积码和Turbo码都能有效地检测和纠正错误。此外，还有更高级的错误控制编码，如低密度奇偶校验码（LDPC）和极化码，它们在现代通信系统如5G中有着重要地位。
五、同步与定时
在数字通信中，发送端和接收端的同步至关重要。载波同步确保接收端能正确地解调信号，而位同步则保证数据的正确采样和解码。这些同步技术包括自适应同步、伪随机码同步等。
六、信源编码与信道编码的联合设计
信源编码用于压缩数据，减少传输所需的带宽，如JPEG图像压缩和MP3音频压缩。信道编码则用于提高通信的可靠性。两者的联合设计可以实现更高效、更可靠的通信。
七、数字通信系统的性能分析
通过对误码率（BER）、吞吐量和容量等性能指标的分析，可以评估数字通信系统的性能。香农定理给出了无噪声信道的最大传输速率，而其他理论如Fano不等式则有助于理解实际系统中的错误性能。
《数字通信》这本书将带领读者深入了解这一领域的核心概念、技术和应用，为通信工程、电子工程等相关专业的学习者提供宝贵的参考资料。通过学习，读者将具备设计、分析和优化数字通信系统的能力。
