现代通信原理、技术与仿真

第1章 绪论
1.1 通信技术的发展与展望
1.2 信息、信息量与信道容量公式
1.2.1 消息、信号与信息
1.2.2 信息量
1.2.3 平均信息量
1.2.4 香农信道容量公式
1.3 通信系统模型
1.3.1 通信系统的一般模型
1.3.2 通信系统的分类
1.3.3 模拟通信系统和数字通信系统
1.4 通信系统的主要性能指标
1.4.1 有效性
1.4.2 可靠性
1.5 通信仿真工具介绍
1.5.1 MATLAB简介
1.5.2 Simulink简介
1.5.3 SystemView简介
习题

第2章 确定信号分析
2.1 信号的正交分解与频谱分析
2.1.1 信号的正交分解
2.1.2 信号的频谱分析
2.2 能量信号与功率信号
2.2.1 能量信号与能量谱密度函数
2.2.2 功率信号与功率谱密度函数
2.3 相关函数与功率谱密度函数
2.3.1 能量信号的相关函数
2.3.2 能量信号的相关定理
2.3.3 功率信号的相关函数
2.4 傅立叶变换的不足与信号的时一频分析法
2.5 窄带系统与窄带信号分析
2.5.1 傅立叶反变换法
2.5.2 解析法——等效低通网络函数法
2.6 复数信号与时域希尔伯特(Hilbert)变换
2.6.1 复数信号的定义
2.6.2 复数信号的实部与虚部及希尔伯特变换
2.6.3 实时间信号的复指数表示和解析信号表示
2.6.4 窄带实时间信号自相关函数的复数化求解
2.7 计算机仿真的一般方法
2.7.1 信号及系统在计算机中的表示
2.7.2 模拟(连续)信号用数字(离散)信号处理
2.7.3 谱分析方法的应用
习题

第3章 随机信号与噪声
3.1 随机过程的基本概念
3.2 随机过程的数学描述
3.2.1 随机过程的分布函数和概率密度函数
3.2.2 随机过程的数字特征
3.3 平稳随机过程
3.3.1 平稳随机过程的定义
3.3.2 平稳随机过程的一维及二维概率密度函数
3.3.3 平稳随机过程的数字特征
3.3.4 平稳随机过程自相关函数的性质
3.3.5 平稳随机过程的各态历经性
3.4 平稳随机过程的自相关函数与功率谱密度的关系
3.5 正态随机过程
3.5.1 正态随机过程的定义
3.5.2 正态随机过程的性质
3.6 通过线性系统的平稳随机过程
3.7 白噪声、散弹噪声和热噪声
3.8 通过窄带线性系统的白色随机过程——窄带噪声
3.8.1 窄带噪声的波形特征
3.8.2 nc(t)和ns(t)与R(t)和O(t)的统计特性
3.9 正弦波加窄带高斯噪声的统计特性
本章仿真实验举例
习题

第4章 信道与线性调制
4.1 信道
4.1.1 信道的基本概念
4.1.2 信道容量
4.1.3 信道特性
4.1.4 编码与调制
4.2 线性调制
4.2.1 标准振幅调制
4.2.2 抑制载波双边带调制
4.2.3 单边带调制
4.2.4 残留边带调制
4.3 幅度调制系统的一般模型
4.4 幅度调制信号解调的一般模型
4.4.1 同步解调
4.4.2 包络解调
4.5 幅度调制系统的抗噪声性能
4.5.1 通信系统抗噪声性能的分析模型
4.5.2 幅度调制系统同步解调时的抗噪声性能
4.5.3 幅度调制系统包络解调时的抗噪声性能
本章仿真实验举例
习题

第5章 模拟角度调制系统
5.1 角度调制的基本概念
5.1.1 相位调制
5.1.2 频率调制
5.2 调频信号频谱分析与卡森(Carson)带宽
5.2.1 窄带调频
5.2.2 简谐信号(单音)调制时的宽带调频
5.2.3 卡森带宽
5.3 调频信号的产生与解调
5.3.1 调频信号的产生
5.3.2 调频信号的解调
5.4 调频系统的抗噪声性能分析
5.4.1 窄带调频系统的抗噪声性能
5.4.2 宽带调频系统的抗噪声性能
5.5 预加重和去加重技术对噪声特性的改善
5.6 频分复用
5.7 模拟调制系统的应用实例
本章仿真实验举例
习题

第6章 信源编码
6.1 抽样定理
6.1.1 低通信号的抽样定理
6.1.2 自然抽样
6.1.3 带通信号的抽样定理
6.2 离散无记忆信源(.DMS)编码
6.2.1 等长编码
6.2.2 不等长编码
6.3 脉冲编码调制(PCM)
6.3.1 PCM基本原理
6.3.2 均匀量化与量化噪声
6.3.3 压扩原理与非均匀量化
6.3.4 PCM编码
6.3.5.PCM译码
6.4 PCM系统的抗噪声性能
6.4.1 量化噪声的影响
6.4.2 误码对输出信号的影响
6.5 自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)
6.6 增量编码调制(DM或AM)
6.6.1 AM的基本原理
6.6.2 量化噪声与过载量化08r声
6.6.3 增量编码调制系统的抗噪声性能
6.6.4 增量总和调制和自适应数字压扩增量调制
6.7 PCM系统与AM系统的比较
6.8 话音和图像信号的压缩编码
6.8.1 话音压缩编码
6.8.2 图像压缩编码
本章仿真实验举例
习题

第7章 数字基带传输系统
7.1 数字基带信号
7.1.1 数字基带信号的要求
7.1.2 数字基带信号的波形
7.1.3 常用的基带传输码型
7.2 数字基带信号的功率谱
7.3 无码间串扰传输系统与奈奎斯特(Nyquist)准则
7.3.1 基带系统传输特性及码间串扰
7.3.2 无码间串扰系统的特性
7.3.3 奈奎斯特第一准则(抽样值无失真条件)
7.3.4 奈奎斯特第二准则(转换点无失真条件)
7.3.5 奈奎斯特第三准则(脉冲波形面积保持不变条件)
7.3.6 无码间串扰的滚降系统特性
7.4 部分响应系统
7.4.1 余弦谱传输特性
7.4.2 正弦谱特性
7.4.3 部分响应系统特性
7.4.4 常用部分响应系统举例
7.5 基带系统的最佳化
7.5.1 理想信道下的最佳基带系统
7.5.2 非理想信道下的最佳接收
7.6 基带系统的抗噪声性能
7.6.1 理想系统的抗噪声性能
7.6.2 最佳基带系统的抗噪声性能
7.7 均衡器原理
7.7.1 频域均衡
7.7.2 时域均衡
7.8 眼图
本章仿真实验举例
习题

第8章 数字载波传输系统
8.1 概述
8.2 二进制数字已调信号及其功率谱
8.2.1 2ASK信号
8.2.2 2FSK信号
8.2.3 2PSK与2DPSK信号
8.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能分析
8.3.1 2ASK系统的抗噪声性能
8.3.2 2FSK系统的抗噪声性能
8.3.3 2PSK与2DPSK系统的抗噪声性能
8.4 各种数字调制系统的性能比较
8.5 多进制数字调制系统
8.5.1 多进制幅度键控(MASK)
8.5.2 多进制移频键控(MFSK)
8.5.3 多进制移相键控(MPSK)
8.6 改进型数字调制系统
8.6.1 正交调幅QAM
8.6.2 连续相位移频键控(CPFSK)与MSK、TMF.调制
8.6.2 高斯最小移频键控(GMSK)
8.7 数字信号的最佳接收
8.7.1 数字信号接收的统计描述
8.7.2 确知信号的最佳接收机
8.7.3 匹配滤波器
8.7.4 二进制最佳接收机性能分析
8.8 数字调制系统性能比较
本章仿真实验举例
习题

第9章 差错控制编码
9.1 差错控制编码原理
9.1.1 引起误码的原因与降低误码的常用方法
9.1.2 差错控制编码的基本方法与差错控制方式
9.1.3 纠错编码的基本原理
9.1.4 码间距离d与检错纠错能力
9.2 常用简单差错控制编码
9.2.1 奇偶监督码
9.2.2 二维奇偶监督码
9.2.3 恒比码
9.3 线性分组码
9.3.1 线性分组码的概念
9.3.2 线性分组码的监督矩阵
9.3.3 线性分组码的生成矩阵
9.3.4 线性分组码的伴随式和检错纠错能力
9.3.5 汉明码
9.4 循环码
9.4.1 循环码的循环特性与码多项式
9.4.2 循环码的生成多项式与生成矩阵
9.4.3 循环码的编码与解码
9.4.4 BCH码
9.5 卷积码
9.5.1 卷积码编码原理
9.5.2 网格编码调制(TCM)
9.5.3 Turbo码
本章仿真实验举例
习题

第10章 正交编码与伪随机序列
10.1 序列的相关函数
10.2 超正交单纯码及哈达吗(Hadarmard)矩阵
10.2.1 超正交单纯码
10.2.2 哈达吗矩阵H
10.3 m序列信号
10.3.1 m序列的产生
10.3.2 特征多项式与序列多项式
10.3.3 m序列的产生条件
10.3.4 m序列信号的性质，
10.3.5 m序列的应用
10.4 巴克(Barker)序列
10.4.1 巴克序列及其自相关函数
10.4.2 巴克序列的演变
10.4.3 巴克序列的检测
本章仿真实验举例
习题

第11章 同步原理
11.1 同步的基本概念
11.2 锁相环(PLL)的基本工作原理
11.2.1 模拟锁相环
11.2.2 数字锁相环
11.3 载波同步
11.3.1 插入导频法
11.3.2 直接提取法
11.3.3 载波同步的性能及相位误差对解调信号的影响
11.4 码元同步
11.4.1 插入导频法
11.4.2 直接提取位同步法
11.4.3 位同步相位误差对性能的影响
11.5 群同步
11.5.1 起止式同步法
11.5.2 连贯式插入法
11.5.3 群同步系统的性能
11.5.4 自群同步简介
11.6 数字通信网的网同步
本章仿真实验举例
习题

第12章 通信网
12.1 通信网概述
12.1.1 通信网的概念
12.1.2 计算机通信网与计算机网络
12.1.3 通信网的基本要求
12.1.4 通信网的交换方式
12.1.5 通信网的约定(协议)
12.2 通信网的组织与结构
12.2.1 通信网的通用两级子网结构
12.2.2 通信网的拓扑结构
12.2.3 网络功能的分层体系结构
12.2.4 国际标准通信网的网络体系结构
12.3 数据通信网
12.3.1 数据通信网的概念
12.3.2 利用普通公用电话网进行数据通信
12.3.3 分组交换网
12.3.4 数字数据网(DDN)
12.4 综合业务数字网(ISDN)简介
12.4.1 ISDN的概念
12.4.2 ISDN的通道类型与接口
12.5 智能网简介
12.5.1 智能网的概念
12.5.2 智能网中的业务及其应用举例
习题

第13章 现代通信新技术
13.1 个人通信系统
13.2 ATM技术
13.2.1 ATM技术的基本原理
13.2.2 ATM技术的基本要素
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