　　普通高等教育“十一五國傢級規劃教材”
　　教育部高等學校電工電子基礎課程教學指導委員會推薦教材
　　電子信息學科基礎課程係列教材
　　國傢精品課程配套教材
　　精品資源共享課配套教材
　　21世紀的信息社會以廣泛開發與運用電子通信係統為重要特徵，《通信原理》闡述通信係統的基礎理論、技術與分析方法，它是現代信息社會中許多專業技術人員所需的基礎知識。
　　本書作者結閤多年來從事通信與信息學科的科學研究與技術開發的經驗，以及講授這門課程的教學實踐經驗，在廣泛參考瞭國內外現有的同類書籍基礎上，編寫瞭這本本科生教材。
　　（1）通信理論與技術發展迅速，作為教科書要選擇具有基礎性與代錶性的內容，注重揭示各個概念的來源、問題的提齣與解決方法，引導學生領悟其中的思想，達到融會貫通、舉一反三的目的。
　　（2）強調理論與實際的結閤，注意闡述各種技術方法的數學原理，解釋數學概念所關聯的物理含義。
　　（3）注重內容與錶述方式的簡明性、係統性與可讀性。書中配置瞭大量的圖示與例題，幫助閱讀理解。在敘述上重點突齣、層次分明，並采用“*”標誌和不同字體來區分選讀內容。

內容簡介

　　本書主要討論通信係統的基礎理論、技術與分析方法。全書共11章，內容包括緒論、基礎知識、模擬傳輸、數字基帶傳輸、基本的數字頻帶傳輸、模擬信號數字化與PCM、信號空間分析與多元數字傳輸、現代數字傳輸技術、多用戶與無綫通信、信息論基礎以及糾錯編碼等。本書注重通信係統的理論基礎與技術思想，聯係工程實踐。內容全麵，條理分明，敘述清楚，例題與圖示豐富，便於教學與自學。本書可作為高等學校通信工程、信息工程等電子信息類專業的本科生教材與研究生參考書，也可供相關領域的科研和工程技術人員參考。

作者簡介

　　李曉峰，男，1963年生，電子科技大學教授。四川省高等學校教學名師。在無綫通信、統計信號分析與圖像處理、移動多媒體傳輸與網絡服務、DSP實時實現技術等方嚮有較深入研究。先後主持與參加完成國傢自然科學基金、“863”課題、國防預研、電子信息産業發展基金等項目數十項；曾獲得國傢科技進步奬二等奬1項、省部級科技進步二等奬4項、省教學成果奬4項；編著教材與學術專著9部。在國內外重要期刊和學術會議上發錶學術論文數十篇。國傢第二特色專業“通信工程”主要負責人、國傢精品課程“通信原理”和四川省精品課程“隨機信號與係統”首席教授，還為本科生、研究生與留學生講授隨機過程及應用、數字通信、DSP及實時實現等多門課程。

內頁插圖

第1章緒論
1.1 通信的基本概念
1.2 曆史迴顧
1.3 消息與信源
1.3.1 數字信源與模擬信源
1.3.2 隨機信號與確定信號
1.3.3 信息及其度量
1.3.4 常見的消息類型
1.4 信道
1.4.1 信道的影響
1.4.2 加性噪聲信道模型
1.4.3 常用信道
1.5 頻帶與電波傳播
1.5.1 頻帶的名稱
1.5.2 無綫電波的傳播
1.5.3 無綫頻譜及其管理
1.5.4 頻分復用
1.6 數字與模擬通信係統
1.6.1 模擬通信係統
1.6.2 數字通信係統
1.6.3 通信係統的基本性能指標
1.6.4 信道的容量
1.7 通信網絡
本章關鍵詞
習題

第2章基礎知識
2.1 確知信號
2.1.1 信號及其基本參數
2.1.2 傅裏葉變換與信號的頻譜密度
2.1.3 能量譜密度與功率譜密度
2.1.4 信號的頻帶與帶寬
2.2 隨機信號
2.2.1 概念與定義
2.2.2 基本特性
2.2.3 平穩隨機過程
2.2.4 兩個信號的聯閤特性
2.2.5 功率譜密度
2.3 高斯信號與高斯白噪聲
2.3.1 高斯分布與高斯信號
2.3.2 白噪聲
2.3.3 高斯白噪聲
2.4 信號通過綫性時不變係統
2.4.1 確知信號通過係統
2.4.2 無失真傳輸條件
2.4.3 平穩隨機信號通過係統
*2.4.4 係統的等效噪聲帶寬
2.5 帶通信號
2.5.1 希爾伯特變換與解析信號
2.5.2 帶通信號及其復包絡
*2.5.3 頻譜搬移
*2.5.4 帶通係統
2.5.5 帶通高斯白噪聲
本章關鍵詞
習題

第3章模擬傳輸
3.1 幅度調製
3.1.1 常規調幅（AM）
3.1.2 抑製載波雙邊帶調幅（DSB-SC）
3.1.3 單邊帶調幅（SSB）
3.1.4 殘留邊帶調幅（VSB）
3.2 模擬角度調製
3.2.1 角調製的基本概念
3.2.2 角度調製信號的頻譜特性
……
第4章數字基帶傳輸
第5章基本的數字頻帶傳輸
第6章模擬信號數字化與PCM
第7章信號空間分析與多元數字傳輸
第8章現代數字傳輸技術
第9章多用戶與無綫通信
第10章信息論基礎
第11章糾錯編碼
附錄A常用數學公式
附錄B 典型概率分布及主要統計特性
附錄C Q(x)函數錶
參考文獻

前言/序言

　　第2版前言
　　本書第1版自2008年11月齣版以來，在電子科技大學和國內其他許多高等院校用作主講教材與參考書，獲得瞭大量成功應用。被列為普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材和國傢精品課程教材。
　　第2版修訂廣泛吸取幾年來諸多院校教師與學生們的反饋意見，並結閤新的學術與教學研究，以適應當前通信理論的發展與教學需要。本次修訂在保持原來的章節結構、組織特點與寫作風格的基礎上，力圖在內容的先進與代錶性、理論與實際應用的有機結閤、簡明易讀與富有啓發性方麵進行優化。為瞭方便熟悉第1版的廣大師生，下麵對所作變動予以詳細說明。
　　第1章： 1.3節，更名為“消息與信源”。以具體的文字與語音消息開頭，弱化抽象的信息描述方法。1.4節，改寫“信道的影響”部分，突齣信號衰減與加性噪聲兩個基本因素，補充傳輸帶寬的概念。1.6節，簡要說明基帶與頻帶傳輸的概念。
　　第2章：對全章進行瞭結構調整與簡化。2.1節，“分貝”小節更名為“功率單位與分貝”，圍繞“dBm與dBW”進行說明；縮減瞭傅裏葉變換的性質與常見變換對。2.2節，略去復隨機信號、互功率譜。2.3節，將高斯信號與高斯白噪聲閤為一節，刪去“常用函數”部分。2.5節，將帶通信號、帶通隨機信號與噪聲簡化後閤為一節。本章還分解與刪除瞭原2.5節、2.6節與2.9節，將等效噪聲帶寬移入“信號通過LTI係統”節；匹配濾波器與PAM信號功率譜分析移到第4章相關小節中。
　　第3章： 3.1節，梳理與簡化SSB的討論，增加混頻的概念。3.2節，解釋調頻信號公式中積分運算的不同記法，簡化正弦信號角度調製的頻譜分析，簡化窄帶調頻，梳理接收方法。3.4節，梳理內容與次序以方便教學取捨：先歸納重要結論，再闡述常用的預加重技術，而後具體分析噪聲性能，最後說明改善門限效應的方法。3.5節，采用案例形式討論幾種技術及其運用方法，包括： ①模擬電話中的FDM，②無綫電AM廣播中的超外接收機，③立體聲FM無綫廣播中的FDM與兼容性設計，④模擬電視廣播中的VSB。本章例題中增加瞭3.1節（AM廣播常識）與3.4節（FM廣播常識）。
　　第4章： 4.2節，梳理內容與次序以方便教學取捨：首先利用基本公式討論矩形PAM信號功率譜的主要結論，而後說明信號的數據率與帶寬，最後詳細推導有關公式。4.3節，插入匹配濾波器小節，解釋誤碼分析中的優化設計思路，充實最佳接收機的分析，最後將一般接收係統的討論列作選修內容。4.4節，先討論多元接收的基本方法、性能結論與格雷編碼，而誤碼分析置於後麵可作選修。4.5節，更名為“碼間乾擾與帶限信道上的傳輸方法”，突齣帶限信道的無ISI傳輸問題與方法，闡明基帶信號的最小理論帶寬值，充實根升餘弦濾波器的設計例子。
　　第5章： 5.1節與5.2節，強調基於Eb/N0形式的BASK/BFSK非相乾解調性能公式（這種形式在研究中更為常用），略去關於功率譜的推導，采用通用形式的帶寬錶示（避免隻用矩形NRZ特例）。5.3節，側重BPSK最佳接收係統的性能結論，修改DPSK差分檢測的分析過程。5.4節，側重QPSK帶格雷碼的直接映射方法，改進例題，簡化DQPSK討論並補充差分接收框圖。5.5節，插入無ISI傳輸內容，側重最小帶寬與最高頻帶利用率的討論（將矩形NRZ與滾降升餘弦作為兩種常見信號情形）。5.6節，增加“多元數字頻帶調製”一節，包含MASK、MFSK、MPSK與QAM方法，引入星座圖的概念性，比較兩類調製的特點。
　　第6章：梳理DPCM編碼的分析並簡要介紹其在視頻編碼的應用，簡述�顙撥さ髦頻母拍睢�
　　第7章：配閤新增的5.6節，將原MASK、MPSK與QAM三節簡化後閤並為一節，並對MFSK節進行簡化。
　　第8章：全章重新編著。8.1節，梳理內容並充實MSK信號的OQFSK等效形式的詳細推導。8.2節，闡述並行/多音的思想，說明IFFT實現方法，簡要介紹WLAN與ADSL兩個重要案例。8.3節，由原8.3節與8.4節閤並梳理為“擴展頻譜技術與CDMA”一節，充實抗窄帶乾擾特性，闡述碼分多址原理，梳理僞隨機序列相關內容，充實跳頻技術，簡要介紹CDMA、GPS與藍牙三個重要案例。
　　第9章：裁剪關於FDM模擬電話係統與CDMA蜂窩電話係統的介紹（它們已經移到前麵章節）。
　　第10、11章：修正幾處筆誤。
　　最後，充實各章的例題與習題。增加附錄C——Q（x）函數錶。
　　本次修訂由李曉峰教授統編定稿。
　　本書的齣版，得到電子科技大學“通信原理”課程組同仁們的幫助，以及學校教務處和眾多師生的大力支持。教材的使用過程中，許多院校的教師和學生提齣瞭寶貴的意見。清華大學齣版社的文怡編輯等花費瞭不少精力，作者在此一並錶示衷心感謝。
　　書中不當之處在所難免，敬請批評指正。
　　作者2014年5月
　　第1版前言
　　交流是人類社會的基本活動，交通係統實現瞭物質與人員的交流，通信係統實現瞭信息的交流。這兩個重要的係統對人類社會的進步與文明的發展起著巨大的作用。21世紀的信息社會以廣泛開發與運用電子通信係統為重要特徵，《通信原理》闡述通信係統的基礎理論、技術與分析方法，它是現代信息社會中許多專業技術人員所需的基礎知識。
　　作者結閤多年來從事通信與信息學科的科學研究與技術開發的經驗，以及講授這門課程的教學實踐經驗，在廣泛參考瞭國內外現有的同類書籍基礎上，編寫瞭這本本科生教材。編寫中，本教材力求突齣下麵幾點：
　　（1）通信理論與技術發展迅速，作為教科書要選擇具有基礎性與代錶性的內容，注重揭示各個概念的來源、問題的提齣與解決方法，引導學生領悟其中的思想，達到融會貫通、舉一反三的目的。
　　（2）強調理論與實際的結閤，注意闡述各種技術方法的數學原理，解釋數學概念所關聯的物理含義。
　　（3）注重內容與錶述方式的簡明性、係統性與可讀性。書中配置瞭大量的圖示與例題，幫助閱讀理解。在敘述上重點突齣、層次分明，並采用“*”標誌和不同字體來區分選讀內容。
　　全書共分11章：
　　第1章——緒論，介紹通信及其係統的基礎概念與入門知識；
　　第2章——基礎知識，介紹信號、隨機信號及綫性係統的基本知識，著重關注它們在通信方麵的內容；
　　第3章——模擬傳輸，介紹各種重要的模擬調製技術，包括幅度調製（常規AM、DSB�睸C、SSB與VSB）與角度調製（FM與PM）方式，說明它們的信號産生與接收方法、功率譜與帶寬、噪聲性能等，並介紹幾個典型應用實例；
　　第4章——數字基帶傳輸，介紹傳輸數字序列時基帶信號的形成、功率譜與帶寬等基本問題，說明噪聲中的傳輸、無碼間乾擾、符號定時與同步，以及綫路碼型等問題；
　　第5章——基本的數字頻帶傳輸，介紹各種基本的數字頻帶調製技術，包括2ASK、2FSK、2PSK、QPSK及其差分調製等，說明它們的信號産生與接收方法、功率譜與帶寬、誤碼分析方法，並比較各種係統的特性；
　　第6章——模擬信號數字化與PCM，介紹模擬信號數字化中的抽樣、量化與編碼技術，解釋脈衝編碼及其相關技術，簡要說明時分復用與有關的數字體係；
　　第7章——信號空間分析與多元數字傳輸，介紹信號空間、信號星座圖、最佳接收準則、最佳接收機結構與差錯概率，並運用它們討論MASK、MPSK、MQAM與MFSK技術；
　　第8章——現代數字傳輸技術，介紹幾種現代數字傳輸中的常見技術，包括具有最小頻移間隔的MSK、采用多個並行載波的OFDM、僞隨機序列的特性，以及擴展頻譜的通信技術；
　　第9章——多用戶與無綫通信，介紹解決眾多用戶共享通信係統資源的多路復用與多址技術，說明無綫係統設計中的鏈路預算分析，並簡單介紹無綫信道的多徑衰落特徵與分集接收技術；
　　第10章——信息論基礎，介紹熵、相對熵與互信息的基本概念，解釋信道的容量與信道編碼定理，說明無失真信源編碼定理、速率�彩д婀叵檔齲�
　　第11章——糾錯編碼，介紹編碼信息傳輸的基本概念、糾錯編碼與譯碼的基本原理、綫性分組碼、循環碼與二元捲積碼等。
　　書中列舉瞭大量的例題與圖示，各章末附有充足的習題供練習。
　　本教材以高等數學、初等概率論、信號與係統的基本知識為基礎，可以作為高等學校通信工程、信息工程等電子信息類專業的本科生的教材或教學參考書。為瞭適應不同學校教學與廣大讀者自學的需要，本書的內容大緻分為兩部分：第一部分為基本內容，包括第1~6章；第二部分為提高內容，包括第7~11章。為瞭盡量突齣層次，書中對於一些可選的節或小節標注瞭“*”；還特意將繁瑣的計算、數學證明等相對獨立的段落采用楷體排版，讀者閱讀時可以視情況跳過這些內容，而不影響對整體內容的理解。本書建議瞭兩種教學方案（參見圖示）：
　　（1）作為一個學期課程的基本教學方案：建議教學學時數48~64學時；
　　（2）作為兩學期課程的完整教學方案：建議教學學時數72~96學時。
　　還可以在此基礎上靈活調整，比如： ①第2章的基礎知識可以分散，結閤具體章節講授； ②隻關心數字通信時，第3章可以略去； ③第8章中可以選擇部分節講授； ④第11章的糾錯編碼可以留給專門課程講授； ⑤選擇性地跳過各處標有“*”的節與楷體排版的可選內容。
　　基本教學方案（48~64學時）

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