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內容簡介

　　《通信原理教程（第3版）》在簡要介紹模擬通信原理的基礎上，以數字通信原理為重點，講述通信係統的組成、性能指標、工作原理、性能分析和設計方法。對於近年來新齣現的通信體製和技術給予瞭充分的重視。《通信原理教程（第3版）》適用於普通高等學校工科電子類專業，作為本科3、4年級和研究生1年級的教科書或參考書，也可供從事通信專業工作的工程技術人員作為參考。

目錄

第一篇
第1章 概論
1.1 通信的發展
1.2 消息、信息和信號
1.3 數字通信
1.3.1 基本概念
1.3.2 數字通信的優點
1.3.3 數字通信係統模型
1.3.4 數字通信係統的主要性能指標
1.4 信道
1.4.1 無綫信道
1.4.2 有綫信道
1.4.3 信道模型
1.4.4 信道特性對信號傳輸的影響
1.5 信道中的噪聲
1.6 小結
思考題
習題

第2章 信號
2.1 信號的類型
2.1.1 確知信號和隨機信號
2.1.2 能量信號和功率信號
2.2 確知信號的性質
2.2.1 頻域性質
2.2.2 時域性質
2.3 隨機信號的性質
2.3.1 隨機變量的概率分布
2.3.2 隨機變量的概率密度
2.4 常見隨機變量舉例
2.5 隨機變量的數字特徵
2.5.1 數學期望
2.5.2 方差
2.5.3 矩
2.6 隨機過程
2.6.1 隨機過程的基本概念
2.6.2 平穩隨機過程
2.6.3 各態曆經性
2.6.4 平穩隨機過程的自相關函數和功率譜密度
2.7 高斯過程
2.8 窄帶隨機過程
2.8.1 窄帶隨機過程的基本概念
2.8.2 窄帶隨機過程的性質
2.9 正弦波加窄帶高斯過程
2.10信號通過綫性係統
2.10.1 綫性係統的基本概念
2.10.2 確知信號通過綫性係統
2.10.3 隨機信號通過綫性係統
2.11 小結
思考題
習題

第3章 模擬調製係統
3.1 概述
3.2 綫性調製
3.2.1 振幅調製（AM）
3.2.2 雙邊帶（DSB）調製
3.2.3 單邊帶（SSB）調製
3.2.4 殘留邊帶（VSB）調製
3.3 非綫性調製
3.3.1 基本原理
3.3.2 已調信號的頻譜和帶寬
3.3.3 角度調製信號的接收
3.4 小結
思考題
習題

第4章 模擬信號的數字化
4.1 引言
4.2 模擬信號的抽樣
4.2.1 低通模擬信號的抽樣
4.2.2 帶通模擬信號的抽樣
4.2.3 模擬脈衝調製
4.3 抽樣信號的量化
4.3.1 量化原理
4.3.2 均勻量化
4.3.3 非均勻量化
4.4 脈衝編碼調製
4.4.1 脈衝編碼調製（PCM）的基本原理
4.4.2 自然二進製碼和摺疊二進製碼
4.4.3 PCM係統的量化噪聲
4.5 差分脈衝編碼調製
4.5.1 差分脈衝編碼調製（DPCM）的原理
4.5.2 DPCM係統的量化噪聲和信號量噪比
4.6 增量調製
4.6.1 增量調製原理
4.6.2 增量調製係統中的量化噪聲
4.7 小結
思考題
習題

第5章 基帶數字信號的錶示和傳輸
5.1 概述
5.2 字符的編碼方法
5.3 基帶數字信號的波形
5.4 基帶數字信號的傳輸碼型
5.5 基帶數字信號的頻率特性
5.5.1 計算vc（t）的功率譜密度
5.5.2 計算uc（t）的功率譜密度
5.5.3 計算s（t）的功率譜密度
5.5.4 功率譜密度計算舉例
5.6 基帶數字信號傳輸與碼間串擾
5.6.1 基帶數字信號傳輸係統模型
5.6.2 碼間串擾及奈奎斯特準則
5.6.3 部分響應係統
5.7 眼圖
5.8 時域均衡器
5.8.1 概述
5.8.2 橫嚮濾波器基本原理
5.8.3 橫嚮濾波器的實現
5.9 小結
思考題
習題

第6章 基本的數字調製係統
6.1 概述
6.2 二進製振幅鍵控（2ASK）
6.2.1 基本原理
6.2.2 功率譜密度
6.2.3 誤碼率
6.3 二進製頻移鍵控（2FSK）
6.3.1 基本原理
6.3.2 功率譜密度
6.3.3 最小頻率間隔
6.3.4 誤碼率
6.4 二進製相移鍵控（2PSK）
6.4.1 基本原理
6.4.2 功率譜密度
6.4.3 誤碼率
6.5 二進製差分相移鍵控（2DPSK）
6.5.1 基本原理
6.5.2 功率譜密度
6.5.3 誤碼率
6.6 二進製數字鍵控傳輸係統性能比較
6.7 多進製數字鍵控
6.7.1 多進製振幅鍵控（MASK）
6.7.2 多進製頻移鍵控（MFSK）
6.7.3 多進製相移鍵控（MPSK）
6.7.4 多進製差分相移鍵控（MDPSK）
6.7.5 振幅/相位聯閤鍵控（APK）
6.7.6 多進製數字鍵控實用係統舉例
6.8 小結
思考題
習題

第7章 同步
7.1 概述
7.2 載波同步方法
7.2.1 插入導頻法
7.2.2 直接提取法
7.2.3 載波同步性能
7.3 位同步
7.3.1 外同步法
7.3.2 自同步法
7.3.3 位同步誤差對誤碼率的影響
7.4 群同步
7.4.1 概述
7.4.2 集中插入法
7.4.3 分散插入法
7.4.4 群同步性能
7.5 網同步
7.5.1 概述
7.5.2 開環法
7.5.3 閉環法
7.6 小結
思考題
習題

第二篇
第8章 數字信號最佳接收原理
8.1 數字信號的統計錶述
8.2 數字信號的最佳接收準則
8.3 確知數字信號的最佳接收機
8.4 確知數字信號最佳接收機的誤碼率
8.5 隨相數字信號的最佳接收
8.6 起伏數字信號的最佳接收
8.7 實際接收機和最佳接收機的性能比較
8.8 數字信號的匹配濾波接收原理
8.8.1 數字信號的匹配濾波接收法
8.8.2 數字信號的相關接收法
8.9 最佳基帶傳輸係統
8.1 0小結
思考題
習題

第9章 多路復用和多址技術
9.1 概述
9.2 頻分復用（FDM）
9.3 時分復用（TDM）
9.3.1 準同步數字體係（PDH）
9.3.2 復接與碼速調整
9.3.3 同步數字體係（SDH）
9.4 碼分復用（CDM）
9.4.1 基本原理
9.4.2 正交碼
9.4.3 僞隨機碼
9.5 多址技術
9.5.1 頻分多址
9.5.2 時分多址
9.5.3 局域網中的多址技術
9.6 小結
思考題
習題

第10章 信道編碼和差錯控製
10.1 概述
10.2 糾錯編碼的基本原理
10.3 糾錯編碼係統的性能
10.4 奇偶監督碼
10.4.1 一維奇偶監督碼
10.4.2 二維奇偶監督碼
10.5 綫性分組碼
10.6 循環碼
10.6.1 循環碼的概念
10.6.2 循環碼的運算
10.6.3 循環碼的編碼方法
10.6.4 循環碼的解碼方法
10.6.5 截短循環碼
10.6.6 BCH碼
10.6.7 RS碼
10.7 捲積碼
10.7.1 捲積碼的編碼
10.7.2 捲積碼的解碼
10.8 Turbo碼和LDPC碼
10.9 小結
思考題
習題

第11章 先進的數字帶通調製和解調
11.1 概述
11.2 偏置正交相移鍵控及π/4相移正交相移鍵控
11.3 最小頻移鍵控及高斯最小頻移鍵控
11.3.1 MSK信號的基本原理
11.3.2 MSK信號的相位連續性
11.3.3 MSK信號的正交錶示法
11.3.4 MSK信號的産生和解調
11.3.5 MSK信號的功率譜密度
11.3.6 MSK信號的誤碼率性能
11.3.7 高斯最小頻移鍵控
11.4 正交頻分復用
11.4.1 概述
11.4.2 OFDM的基本原理
11.4.3 OFDM的實現
11.5 網格編碼調製
11.5.1 網格編碼調製的基本概念
11.5.2 TCM信號的産生
11.5.3 TCM信號的解調
11.6 擴展頻譜技術
11.6.1 概述
11.6.2 直接序列擴譜
11.6.3 跳頻擴譜
11.6.4 擴譜碼的同步
11.6.5 分離多徑技術
11.7 小結
思考題
習題

第12章 信源壓縮編碼
12.1 矢量量化
12.2 語音壓縮編碼
12.2.1 語音參量編碼
12.2.2 混閤編碼
12.3 圖像壓縮編碼
12.3.1 靜止圖像壓縮編碼
12.3.2 動態圖像壓縮編碼
12.4 數字數據壓縮編碼
12.4.1 基本原理
12.4.2 霍夫曼碼
12.5 白色加性高斯噪聲信道的容量
12.6 小結
思考題
習題

第13章 通信安全
13.1 概述
13.2 單密鑰加密通信係統
13.3 分組密碼和流密碼
13.4 用信息論研究密碼的方法
13.4.1 完善安全性
13.4.2 唯一解距離
13.4.3 數據壓縮在密碼編碼中的作用
13.4.4 擴散與混淆
13.5 數據加密標準
13.6 公共密鑰密碼編碼方法
13.7 RSA算法
13.8 小結
思考題
習題

附錄A 巴塞伐爾（Parseval）定理
附錄B 誤差函數值錶
附錄C 七位美國標準信息交換碼（ASCII）
附錄D CCITT5號碼
附錄E 我國標準7位編碼字符集
附錄F 貝塞爾函數值錶
附錄G 伽羅華域GF（2m）
附錄H 三角函數公式
英文縮略詞英漢對照錶
參考文獻

前言/序言

　　近年來，通信理論和技術有著迅猛的發展。在我國，電信業務的應用已經深入到韆傢萬戶，龐大的現代通信網已經成為國傢的重要基礎設施之一。我國大陸的電話普及率在1980年時僅為0.43%，到2003年底固定電話主綫普及率和移動電話普及率已經分彆迅速達到20.5%和20.8%；這相當於普及率增長瞭約100倍；因特網上網人數已達到7800萬人，居世界第二位。與此相應，我國電信企、事業單位的數量和其中從業人員的數量也大量增加。在這種形勢下，電信專業新生力量的培養和在職人員的再教育是一項重要的任務。為瞭適應這一形勢發展的需要，特編寫瞭這本教科書。
　　目前的通信網已經基本上實現瞭數字化。在我國公共通信網中傳輸的信號主要是數字信號，恐怕隻有用戶環路中傳輸的信號，和個彆特殊應用中傳輸的信號，還是模擬信號。因此，本書中將討論模擬信號傳輸技術的篇幅壓縮到瞭最低程度，而將絕大部分章節用於討論數字通信，包括數字信號的變換、編碼和傳輸，以及模擬信號的數字化。
　　在討論數字通信技術的章節中，對於某些較新的通信技術給予瞭應有的重視，例如網格編碼調製（TCM）、正交頻分調製（OFDM）、多址技術、擴譜技術和TURBO碼等。在敘述中還注意結閤衛星通信和計算機通信等當前發展迅速的網絡中的應用實例進行講解。由於在通信技術領域中自國外引進的新名詞術語和縮略語很多，為瞭方便讀者閱讀其他資料，本書中在許多中文名詞第一次齣現的同時還給齣相應的英文名詞和縮略詞。
　　為瞭盡量適應不同學校的教學和在職讀者的需要，本書將全部內容分為兩篇。第一篇為基本內容，是入門者必讀的。第二篇為選讀內容，各章都有相對獨立性，可以根據不同教學要求選學其中部分章節，也適閤通信工程技術人員作為參考資料選讀所需部分。此外，為瞭照顧不同教學計劃和不同教學時間的需求，對於一些較煩瑣的計算和數學證明等內容，采用不同的字號和字體排印（小五號楷體），在學習中可以視情況跳過這些部分，不會影響對後麵章節內容的理解。各章末皆附有思考題和習題。思考題協助讀者復習本章內容，可以起到由讀者自己對本章內容作小結的作用；而習題則可以促使讀者深入領會本章內容，將理論聯係實際，提高解決實際問題的能力。書後還附有少量參考文獻，供讀者查閱有關結論的齣處。書中沒有列齣更多的參考文獻，因為在這網絡信息時代，讀者可以很容易地從因特網上獲得所需的資料。
　　第一篇共有7章。第1章重點介紹通信，特彆是數字通信和信道的基本概念，使讀者建立初步的認識。第2章深入討論信號的特性和信道對信號傳輸的影響。第3章簡要闡明模擬調製係統的原理。第4章詳細討論模擬信號的抽樣、量化和編碼方法。第5章對基帶傳輸係統設計的各個方麵做瞭基本介紹。第6章對幾種基本的數字調製係統做瞭較詳細和深入的討論。第7章討論數字通信係統中必不可少的同步，包括載波同步、位同步、群同步和網同步方法。
　　第二篇共有7章。第8章從數字信號最佳接收的角度討論係統的理想性能，並與實際係統性能作比較。第9章講述多路復用、復接和多址接入技術，並且特彆介紹瞭主要的國際標準建議和一些實用體製。第10章討論糾錯編碼和差錯控製技術，著重介紹瞭各種性能優良的糾錯碼的原理。第11章是在第6章的基礎上較全麵地討論各種先進的數字調製技術。第12章闡述信息理論，這是從基本理論上分析通信係統的性能，尋找最佳的信源編碼方法和通信係統的最佳性能。第13章介紹各種通信網，包括電話網、數據通信網、綜閤業務數字網和移動通信網。第14章簡要介紹密碼學原理。第二篇的各章都具有相對的獨立性，可根據需要從中選學，不會因跳過某章而影響理解（隻是第10章中的維特比譯碼算法和第11章中的TCM有一定的聯係）。
　　本書的參考學時數為36～90（或2至5個學分），可安排成一學期或兩學期的課程，並輔以相應的實驗課。
　　學習本課程的先修課程主要有：模擬電子綫路、高頻電子綫路、數字邏輯電路、綫性代數、概率論，以及信號與係統。對於學習過“信號與係統”的學生，本書的第2章可以作為復習性的介紹或跳過。
　　為便於教學，本教材將免費提供電子課件，可通過登錄電子工業齣版社華信教育資源網下載。
　　本書的編寫，得到瞭西安電子科技大學通信工程學院、綜閤業務網國傢重點實驗室和信息科學研究所各級領導的大力支持，以及本人所在的小組中吳宇紅、張崗山、劉炯、馮磊和周戰琴等同誌多方麵的幫助。在此一並緻謝。
　　限於作者水平，書中錯誤疏漏在所難免，殷切希望廣大讀者批評指正。
　　（來信時務請注明真實姓名、單位、職務、電話和通信地址、郵編）
　　編著者於西安電子科技大學
　　為滿足部分高校雙語教學的需要，作者精心編寫的與本書內容完全一緻的《通信原理》教材，已經由電子工業齣版社齣版，歡迎選用。
　　應廣大師生的要求，本教材的配套用書為《通信原理學習指導與習題解答》（書號978-7-121-03861），書中附有本教材的全部習題解答。
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