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简介
书籍
通信书籍
《通信原理及system view仿真测试》系统地介绍了通信的基本概念和基本理论。在简要介绍模拟通信原理的基础上,以数字通信原理为重点,讲述了通信系统的组成、性能指标、工作原理、性能分析和设计方法。
全书共10章,内容包括绪论、确知信号、随机过程、信道、模拟调制系统、数字基带传输系统、数字带通传输系统、新型数字带通调制技术、模拟信号的数字传输、数字信号的最佳接收。
《通信原理及system view仿真测试》既可作为普通高等学校工科电子信息类专业的教科书或参考书,也可作为从事通信专业工作的工程技术人员的参考资料。
目录
《通信原理及system view仿真测试》
第1章 绪论 1
1.1 通信的基本概念 1
1.1.1 什么是通信 1
1.1.2 通信的发展历程 1
1.2 通信系统 2
1.2.1 通信方式 2
1.2.2 通信系统的分类 4
1.2.3 通信系统的模型 5
1.2.4 通信系统的主要性能指标 9
1.3 信息 10
1.3.1 信息的基本概念 10
1.3.2 信息的度量方法 11
思考题 12
练习题 13
第2章 确知信号 14
2.1 确知信号的类型 14
2.2 确知信号的频域性质 15
2.2.1 功率信号的频谱 15
2.2.2 能量信号的频谱密度 16
.2.2.3 能量信号的能量谱密度 18
2.2.4 功率信号的功率谱密度 19
2.3 确知信号的时域性质 20
2.3.1 能量信号的自相关函数 20
2.3.2 功率信号的自相关函数 20
2.3.3 能量信号的互相关函数 21
2.3.4 功率信号的互相关函数 22
思考题 23
练习题 23
第3章 随机过程 25
3.1 随机过程的基本概念 25
3.1.1 随机过程 25
3.1.2 随机过程的统计特性 26
3.2 平稳随机过程 28
3.2.1 平稳随机过程的定义 28
3.2.2 平稳随机过程的各态历经性 29
3.2.3 平稳随机过程的自相关函数与功率谱密度 29
3.3 高斯随机过程 32
3.3.1 高斯随机过程的定义 32
3.3.2 高斯随机过程的重要性质及一维分布 32
3.4 平稳随机过程通过线性系统 35
3.5 窄带随机过程 37
3.5.1 窄带随机过程的定义 37
3.5.2 同相分量和正交分量的统计特性 38
3.5.3 随机包络和相位的统计特性 40
3.6 正弦波加窄带高斯过程 42
3.7 高斯白噪声和带限白噪声 44
3.7.1 白噪声 44
3.7.2 高斯白噪声 45
3.7.3 带限白噪声 45
思考题 46
练习题 47
第4章 信道 48
4.1 有线信道 48
4.1.1 双绞线 49
4.1.2 同轴电缆 50
4.1.3 光纤 52
4.2 无线信道 56
4.2.1 电磁波谱 56
4.2.2 无线通信中电磁波的传播方式 57
4.2.3 无线传输介质 59
4.3 信道的数学模型 61
4.3.1 调制信道的模型 61
4.3.2 编码信道的模型 62
4.4 信道特性及其对信号传输的影响 63
4.4.1 恒参信道特性及其对信号传输的影响 63
4.4.2 随参信道特性及其对信号传输的影响 65
4.5 信道中的噪声 68
4.5.1 噪声的分类 68
4.5.2 起伏噪声的统计特性 69
4.5.3 噪声对信号的影响 69
4.6 信道容量 69
4.6.1 离散信道的容量 70
4.6.2 连续信道的容量 70
思考题 71
练习题 71
第5章 模拟调制系统 73
5.1 幅度调制原理 73
5.1.1 幅度调制的一般模型 73
5.1.2 常规调幅及仿真 74
5.1.3 双边带调幅及仿真 85
5.1.4 单边带调幅及仿真 90
5.1.5 残留边带调幅 95
5.2 线性调制系统的抗噪声性能 97
5.2.1 抗噪声性能分析模型 98
5.2.2 dsb调制系统的性能及仿真 99
5.2.3 ssb调制系统的性能及仿真 103
5.2.4 [wb]am系统包络检波的[dw]性能及仿真 107
5.3 角度调制原理 112
5.3.1 角度调制的基本概念 112
5.3.2 窄带调频 113
5.3.3 宽带调频 116
5.3.4 调频信号的产生、解调及仿真 119
5.4 调频系统的抗噪声性能 124
5.4.1 输入信噪比 125
5.4.2 大信噪比时的解调增益 125
5.4.3 小信噪比时的门限效应及仿真 129
5.4.4 预加重和去加重技术 133
5.5 各种模拟调制系统的比较 135
5.6 频分复用和调频立体声 137
5.6.1 频分复用 137
5.6.2 调频立体声广播 139
5.7 仿真实训 139
思考题 142
练习题 143
第6章数字基带传输系统 144
6.1 数字基带信号及其频谱特性 144
6.1.1 数字基带信号 144
6.1.2 基带信号的频谱特性及仿真 146
6.2 基带传输的常用码型 150
6.2.1 传输码的码型选择原则 150
6.2.2 几种常用的传输码型 151
6.3 数字基带信号传输与码间串扰 153
6.3.1 数字基带传输系统的组成 153
6.3.2 [wb]数字基带信号传输的[dw]定量分析及仿真 155
6.4 无码间串扰的基带传输特性 156
6.4.1 消除码间串扰的基本思想 156
6.4.2 无码间串扰的条件 157
6.4.3 无码间串扰的传输特性的设计 158
6.5 基带传输系统的抗噪声性能 161
6.5.1 二进制双极性基带系统及仿真 162
6.5.2 二进制单极性基带系统及仿真 163
6.6 眼图及仿真 164
6.7 部分响应与时域均衡 166
6.7.1 部分响应系统及仿真 166
6.7.2 时域均衡 170
6.8 仿真实训 175
思考题 176
练习题 177
第7章 数字带通传输系统 178
7.1 二进制数字调制原理 179
7.1.1 二进制振幅键控(2ask) 179
7.1.2 二进制频移键控(2fsk) 183
7.1.3 二进制相移键控(2psk) 188
7.1.4 二进制差分相移键控(2dpsk) 191
7.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能 195
7.2.1 2ask的抗噪声性能 196
7.2.2 2fsk的抗噪声性能 200
7.2.3 [wb]2psk和2dpsk系统的[dw]抗噪声性能 205
7.3 二进制数字调制系统的性能比较 209
7.4 多进制数字调制原理 211
7.4.1 多进制振幅键控(mask) 211
7.4.2 多进制频移键控(mfsk) 215
7.4.3 多进制相移键控(mpsk) 216
7.4.4 多进制差分相移[dw]键控(mdpsk) 219
7.5 多进制数字调制系统的抗噪声性能 221
7.5.1 mask系统的抗噪声性能 221
7.5.2 mfsk系统的抗噪声性能 221
7.5.3 mpsk系统的抗噪声性能 222
7.5.4 mdpsk系统的抗噪声性能 223
7.6 仿真实训 223
思考题 226
练习题 226
第8章 新型数字带通调制技术 228
8.1 正交振幅调制及仿真 228
8.2 最小频移键控和高斯最小频移键控及仿真 232
8.2.1 最小频移键控 232
8.2.2 高斯最小频移键控 236
8.3 正交频分复用及仿真 238
8.4 仿真实训 242
思考题 243
练习题 243
第9章 模拟信号的数字传输 244
9.1 引言 244
9.2 模拟信号的抽样 245
9.3 模拟脉冲调制 250
9.4 抽样信号的量化 253
9.4.1 量化原理 253
9.4.2 均匀量化 254
9.4.3 非均匀量化 256
9.5 脉冲编码调制 261
9.5.1 脉冲编码调制的基本原理 261
9.5.2 自然二进制码和折叠二进制码 263
9.5.3 电话信号的编/译码器 266
9.5.4 pcm系统中噪声的影响 268
9.6 差分脉冲编码调制 270
9.6.1 预测编码简介 270
9.6.2 差分脉冲编码调制原理及性能 271
9.7 增量调制 272
9.7.1 增量调制原理 272
9.7.2 增量调制系统中的量化噪声 274
9.8 时分复用和复接 275
9.8.1 基本概念 275
9.8.2 准同步数字系统 276
9.8.3 同步数字系统 277
9.9 仿真实训 279
思考题 281
练习题 281
第10章 数字信号的最佳接收 284
10.1 数字信号的统计特性 284
10.2 数字信号最佳接收的误码率及仿真 285
10.3 确知数字信号的最佳接收机 289
10.4 确知数字信号最佳接收的误码率及仿真 291
10.5 随相数字信号的最佳接收 295
10.6 起伏数字信号的最佳接收及仿真 297
10.7 实际接收机和最佳接收机的[dw]性能比较 299
10.8 数字信号的匹配滤波接收法 299
10.9 最佳基带传输系统 301
10.10 仿真实训 303
思考题 305
练习题 305
练习题答案 307
参考文献 319
第1章 绪论 1
1.1 通信的基本概念 1
1.1.1 什么是通信 1
1.1.2 通信的发展历程 1
1.2 通信系统 2
1.2.1 通信方式 2
1.2.2 通信系统的分类 4
1.2.3 通信系统的模型 5
1.2.4 通信系统的主要性能指标 9
1.3 信息 10
1.3.1 信息的基本概念 10
1.3.2 信息的度量方法 11
思考题 12
练习题 13
第2章 确知信号 14
2.1 确知信号的类型 14
2.2 确知信号的频域性质 15
2.2.1 功率信号的频谱 15
2.2.2 能量信号的频谱密度 16
.2.2.3 能量信号的能量谱密度 18
2.2.4 功率信号的功率谱密度 19
2.3 确知信号的时域性质 20
2.3.1 能量信号的自相关函数 20
2.3.2 功率信号的自相关函数 20
2.3.3 能量信号的互相关函数 21
2.3.4 功率信号的互相关函数 22
思考题 23
练习题 23
第3章 随机过程 25
3.1 随机过程的基本概念 25
3.1.1 随机过程 25
3.1.2 随机过程的统计特性 26
3.2 平稳随机过程 28
3.2.1 平稳随机过程的定义 28
3.2.2 平稳随机过程的各态历经性 29
3.2.3 平稳随机过程的自相关函数与功率谱密度 29
3.3 高斯随机过程 32
3.3.1 高斯随机过程的定义 32
3.3.2 高斯随机过程的重要性质及一维分布 32
3.4 平稳随机过程通过线性系统 35
3.5 窄带随机过程 37
3.5.1 窄带随机过程的定义 37
3.5.2 同相分量和正交分量的统计特性 38
3.5.3 随机包络和相位的统计特性 40
3.6 正弦波加窄带高斯过程 42
3.7 高斯白噪声和带限白噪声 44
3.7.1 白噪声 44
3.7.2 高斯白噪声 45
3.7.3 带限白噪声 45
思考题 46
练习题 47
第4章 信道 48
4.1 有线信道 48
4.1.1 双绞线 49
4.1.2 同轴电缆 50
4.1.3 光纤 52
4.2 无线信道 56
4.2.1 电磁波谱 56
4.2.2 无线通信中电磁波的传播方式 57
4.2.3 无线传输介质 59
4.3 信道的数学模型 61
4.3.1 调制信道的模型 61
4.3.2 编码信道的模型 62
4.4 信道特性及其对信号传输的影响 63
4.4.1 恒参信道特性及其对信号传输的影响 63
4.4.2 随参信道特性及其对信号传输的影响 65
4.5 信道中的噪声 68
4.5.1 噪声的分类 68
4.5.2 起伏噪声的统计特性 69
4.5.3 噪声对信号的影响 69
4.6 信道容量 69
4.6.1 离散信道的容量 70
4.6.2 连续信道的容量 70
思考题 71
练习题 71
第5章 模拟调制系统 73
5.1 幅度调制原理 73
5.1.1 幅度调制的一般模型 73
5.1.2 常规调幅及仿真 74
5.1.3 双边带调幅及仿真 85
5.1.4 单边带调幅及仿真 90
5.1.5 残留边带调幅 95
5.2 线性调制系统的抗噪声性能 97
5.2.1 抗噪声性能分析模型 98
5.2.2 dsb调制系统的性能及仿真 99
5.2.3 ssb调制系统的性能及仿真 103
5.2.4 [wb]am系统包络检波的[dw]性能及仿真 107
5.3 角度调制原理 112
5.3.1 角度调制的基本概念 112
5.3.2 窄带调频 113
5.3.3 宽带调频 116
5.3.4 调频信号的产生、解调及仿真 119
5.4 调频系统的抗噪声性能 124
5.4.1 输入信噪比 125
5.4.2 大信噪比时的解调增益 125
5.4.3 小信噪比时的门限效应及仿真 129
5.4.4 预加重和去加重技术 133
5.5 各种模拟调制系统的比较 135
5.6 频分复用和调频立体声 137
5.6.1 频分复用 137
5.6.2 调频立体声广播 139
5.7 仿真实训 139
思考题 142
练习题 143
第6章数字基带传输系统 144
6.1 数字基带信号及其频谱特性 144
6.1.1 数字基带信号 144
6.1.2 基带信号的频谱特性及仿真 146
6.2 基带传输的常用码型 150
6.2.1 传输码的码型选择原则 150
6.2.2 几种常用的传输码型 151
6.3 数字基带信号传输与码间串扰 153
6.3.1 数字基带传输系统的组成 153
6.3.2 [wb]数字基带信号传输的[dw]定量分析及仿真 155
6.4 无码间串扰的基带传输特性 156
6.4.1 消除码间串扰的基本思想 156
6.4.2 无码间串扰的条件 157
6.4.3 无码间串扰的传输特性的设计 158
6.5 基带传输系统的抗噪声性能 161
6.5.1 二进制双极性基带系统及仿真 162
6.5.2 二进制单极性基带系统及仿真 163
6.6 眼图及仿真 164
6.7 部分响应与时域均衡 166
6.7.1 部分响应系统及仿真 166
6.7.2 时域均衡 170
6.8 仿真实训 175
思考题 176
练习题 177
第7章 数字带通传输系统 178
7.1 二进制数字调制原理 179
7.1.1 二进制振幅键控(2ask) 179
7.1.2 二进制频移键控(2fsk) 183
7.1.3 二进制相移键控(2psk) 188
7.1.4 二进制差分相移键控(2dpsk) 191
7.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能 195
7.2.1 2ask的抗噪声性能 196
7.2.2 2fsk的抗噪声性能 200
7.2.3 [wb]2psk和2dpsk系统的[dw]抗噪声性能 205
7.3 二进制数字调制系统的性能比较 209
7.4 多进制数字调制原理 211
7.4.1 多进制振幅键控(mask) 211
7.4.2 多进制频移键控(mfsk) 215
7.4.3 多进制相移键控(mpsk) 216
7.4.4 多进制差分相移[dw]键控(mdpsk) 219
7.5 多进制数字调制系统的抗噪声性能 221
7.5.1 mask系统的抗噪声性能 221
7.5.2 mfsk系统的抗噪声性能 221
7.5.3 mpsk系统的抗噪声性能 222
7.5.4 mdpsk系统的抗噪声性能 223
7.6 仿真实训 223
思考题 226
练习题 226
第8章 新型数字带通调制技术 228
8.1 正交振幅调制及仿真 228
8.2 最小频移键控和高斯最小频移键控及仿真 232
8.2.1 最小频移键控 232
8.2.2 高斯最小频移键控 236
8.3 正交频分复用及仿真 238
8.4 仿真实训 242
思考题 243
练习题 243
第9章 模拟信号的数字传输 244
9.1 引言 244
9.2 模拟信号的抽样 245
9.3 模拟脉冲调制 250
9.4 抽样信号的量化 253
9.4.1 量化原理 253
9.4.2 均匀量化 254
9.4.3 非均匀量化 256
9.5 脉冲编码调制 261
9.5.1 脉冲编码调制的基本原理 261
9.5.2 自然二进制码和折叠二进制码 263
9.5.3 电话信号的编/译码器 266
9.5.4 pcm系统中噪声的影响 268
9.6 差分脉冲编码调制 270
9.6.1 预测编码简介 270
9.6.2 差分脉冲编码调制原理及性能 271
9.7 增量调制 272
9.7.1 增量调制原理 272
9.7.2 增量调制系统中的量化噪声 274
9.8 时分复用和复接 275
9.8.1 基本概念 275
9.8.2 准同步数字系统 276
9.8.3 同步数字系统 277
9.9 仿真实训 279
思考题 281
练习题 281
第10章 数字信号的最佳接收 284
10.1 数字信号的统计特性 284
10.2 数字信号最佳接收的误码率及仿真 285
10.3 确知数字信号的最佳接收机 289
10.4 确知数字信号最佳接收的误码率及仿真 291
10.5 随相数字信号的最佳接收 295
10.6 起伏数字信号的最佳接收及仿真 297
10.7 实际接收机和最佳接收机的[dw]性能比较 299
10.8 数字信号的匹配滤波接收法 299
10.9 最佳基带传输系统 301
10.10 仿真实训 303
思考题 305
练习题 305
练习题答案 307
参考文献 319
通信原理及System View仿真测试
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