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内容简介

本书讲述通信系统的基本概念、工作原理、性能指标和分析方法等。各章突出物理概念，精简数学过程，理论联系实际，反映新的技术成果，分析问题力求深入浅出。主要内容包括：通信基础知识、随机过程与噪声、信道与信道容量、模拟信号的调制与解调、模拟信号的数字化、数字信号的基带传输、数字信号的频带传输、现代数字调制与解调、差错控制编码、同步原理、数字通信系统的MATLAB仿真等。

作者简介

王琪：博士，南京工程学院教授、教学名师。主讲电磁场与微波技术、天线基础、通信原理、模拟电子技术、单片机应用基础等课程。主要研究方向：天线理论与技术、电磁场数值计算等。主持完成江苏省教育厅自然科学研究课题2项、江苏省教育厅高等教育研究课题2项、南京工程学院自然科学基金项目2项、***精品资源共享课1项。主编教材3部，在国内外期刊发表学术和教研论文40多篇。

目录

目 录
第1章 通信基础知识 1
1．1 通信的概念 1
1．2 通信系统的组成 1
1．2．1 通信系统一般模型 1
1．2．2 模拟通信系统 2
1．2．3 数字通信系统 3
1．3 通信系统的分类 4
1．4 通信技术发展概况 7
1．5 信息的量度 9
1．5．1 信息量的定义 9
1．5．2 平均信息量 11
1．6 通信系统的性能指标 12
1．6．1 模拟通信系统有效性与可靠性 12
1．6．2 数字通信系统有效性与可靠性 12
1．7 MATLAB与通信仿真 13
1．7．1 MATLAB简介 13
1．7．2 通信仿真技术 14
1．8 本章小结 14
思考题 15
习题 15
第2章 随机过程与噪声 17
2．1 随机过程描述 17
2．1．1 随机过程概念 17
2．1．2 随机过程的统计特性 18
2．1．3 随机过程的数字特征 18
2．2 平稳随机过程 19
2．2．1 严平稳过程与广义平稳过程 20
2．2．2 平稳过程的各态历经性 20
2．2．3 平稳过程自相关函数与功率谱密度 21
2．3 平稳随机过程通过线性时不变系统 24
2．4 高斯过程 25
2．4．1 高斯过程的定义 26
2．4．2 高斯过程的主要特性 26
2．4．3 高斯过程的一维分布 26
2．4．4 高斯白噪声 28
2．5 窄带高斯噪声 30
2．5．1 窄带高斯噪声的统计特性 31
2．5．2 正弦波加窄带高斯噪声 32
2．6 MATLAB仿真举例 34
2．7 本章小结 35
思考题 36
习题 37
第3章 信道与信道容量 38
3．1 有线信道与无线信道 38
3．1．1 有线信道 38
3．1．2 无线信道 39
3．2 调制信道与编码信道 42
3．2．1 调制信道 42
3．2．2 编码信道 43
3．3 恒参信道与随参信道 45
3．3．1 恒参信道 45
3．3．2 随参信道 46
3．4 信道中的噪声 50
3．4．1 噪声源分类 50
3．4．2 噪声等效带宽 52
3．5 信道容量 53
3．5．1 离散信道容量 53
3．5．2 连续信道容量 55
3．6 MATLAB仿真举例 58
3．7 本章小结 59
思考题 60
习题 60
第4章 模拟信号的调制与解调 61
4．1 幅度调制与解调 62
4．1．1 幅度调制原理 62
4．1．2 幅度调制的解调原理 68
4．1．3 幅度调制抗噪声性能分析 69
4．2 角度调制与解调 74
4．2．1 角度调制原理 74
4．2．2 调频信号的频谱分析 76
4．2．3 调频信号的产生与解调原理 79
4．2．4 调频系统的抗噪声性能分析 81
4．3 频分复用 85
4．4 模拟通信的典型应用 86
4．4．1 载波电话 86
4．4．2 调频立体声广播 86
4．5 MATLAB仿真举例 87
4．5．1 双边带调制与解调仿真 87
4．5．2 FM调制与解调的仿真 89
4．6 本章小结 91
思考题 91
习题 92
第5章 模拟信号的数字化 94
5．1 抽样 94
5．1．1 低通信号抽样定理 94
5．1．2 带通信号抽样定理 96
5．1．3 抽样保持电路 96
5．2 量化 98
5．2．1 均匀量化 98
5．2．2 非均匀量化 99
5．3 编码 102
5．3．1 常用的二进制码型 102
5．3．2 逐次比较法编码与译码 103
5．3．3 PCM系统的抗噪声性能 105
5．4 语音压缩编码 107
5．4．1 差分脉冲编码调制（DPCM） 107
5．4．2 增量调制 108
5．5 时分复用与复接 110
5．5．1 时分复用基本原理 110
5．5．2 数字复接基本原理 112
5．6 MATLAB仿真举例 113
5．7 本章小结 116
思考题 116
习题 117
第6章 数字信号的基带传输 119
6．1 数字基带传输系统的基本组成 119
6．2 数字基带信号的描述 120
6．2．1 数字基带信号的波形 121
6．2．2 数字基带信号的功率谱 122
6．2．3 数字基带信号的传输码 128
6．3 数字基带信号的传输特性 131
6．3．1 码间串扰 131
6．3．2 奈奎斯特第一准则 133
6．3．3 无码间串扰的传输函数特性 136
6．4 基带传输系统抗噪性能分析 138
6．4．1 二进制双极性系统 139
6．4．2 二进制单极性系统 140
6．5 眼图 141
6．6 信道均衡 142
6．6．1 均衡技术 142
6．6．2 时域均衡原理 143
6．6．3 均衡准则与实现 145
6．7 部分响应系统 149
6．8 最佳基带传输系统 152
6．8．1 匹配滤波器 152
6．8．2 基于匹配滤波器的最佳基带传输系统 158
6．9 MATLAB仿真举例 161
6．9．1 二进制数字基带信号波形与功率谱密度仿真 161
6．9．2 二进制数字基带信号传输码与眼图仿真 164
6．10 本章小结 169
思考题 170
习题 171
第7章 数字信号的频带传输 175
7．1 二进制振幅键控 175
7．1．1 2ASK调制与解调基本原理 175
7．1．2 2ASK信号的功率谱密度 178
7．1．3 2ASK系统的抗噪声性能 179
7．2 二进制频移键控 184
7．2．1 2FSK调制与解调基本原理 184
7．2．2 2FSK信号的功率谱密度 189
7．2．3 2FSK系统的抗噪声性能 190
7．3 二进制相移键控 194
7．3．1 2PSK调制与解调基本原理 195
7．3．2 2PSK信号的功率谱密度 197
7．3．3 2PSK系统的抗噪声性能 198
7．4 二进制差分相移键控 199
7．4．1 2DPSK调制与解调基本原理 200
7．4．2 2DPSK信号的功率谱密度 205
7．4．3 2DPSK系统的抗噪声性能 206
7．5 二进制数字调制系统的性能比较 208
7．6 多进制数字调制 209
7．6．1 多进制振幅键控 210
7．6．2 多进制频移键控 210
7．6．3 多进制相移键控 211
7．6．4 多进制差分相移键控 214
7．7 MATLAB仿真举例 215
7．8 本章小结 220
思考题 221
习题 221
第8章 现代数字调制与解调 223
8．1 正交幅度调制 223
8．1．1 MQAM原理 223
8．1．2 MQAM的调制与解调 225
8．1．3 MQAM的频带利用率与抗噪声性能 226
8．2 交错正交相移键控 227
8．2．1 OQPSK原理 227
8．2．2 OQPSK调制与解调 229
8．3 最小频移键控 229
8．3．1 MSK信号的主要特点 230
8．3．2 MSK信号的调制与解调 232
8．3．3 MSK信号的功率谱与误码率 234
8．4 高斯最小频移键控 235
8．5 正交频分复用 236
8．5．1 OFDM原理 236
8．5．2 OFDM的频带利用率 237
8．5．3 OFDM的调制与解调 238
8．5．4 OFDM的主要优缺点 239
8．6 MATLAB仿真举例 240
8．7 本章小结 243
思考题 243
习题 244
第9章 差错控制编码 245
9．1 差错控制技术简介 245
9．2 差错控制编码基础 246
9．2．1 差错控制编码的分类 246
9．2．2 差错控制编码的基本原理 246
9．2．3 几种简单差错控制编码方法 248
9．3 线性分组码 250
9．3．1 线性分组码基本原理 250
9．3．2 汉明码 254
9．4 循环码 254
9．4．1 循环码基本原理 254
9．4．2 BCH码和RS码 259
9．5 卷积码 261
9．5．1 卷积码的编码原理 261
9．5．2 卷积码的译码原理 265
9．6 Turbo码 269
9．7 MATLAB仿真举例 271
9．8 本章小结 276
思考题 276
习题 276
第10章 同步原理 278
10．1 载波同步 278
10．1．1 插入导频法 278
10．1．2 直接提取法 281
10．1．3 载波同步系统的性能及载波相位差的影响 286
10．2 位同步 288
10．2．1 外同步法 289
10．2．2 自同步法 290
10．2．3 位同步的性能指标及误差对性能的影响 295
10．3 帧同步 298
10．3．1 对帧同步系统的要求 298
10．3．2 实现帧同步的方法 298
10．3．3 帧同步的保护 302
10．3．4 帧同步系统的性能 303
10．4 网同步 304
10．4．1 网同步的基本概念 304
10．4．2 网同步方法 305
10．5 本章小结 307
思考题 308
习题 308
第11章 数字通信系统的MATLAB仿真 309
11．1 PCM编码和译码仿真 309
11．1．1 PCM编码仿真 309
11．1．2 PCM译码仿真 310
11．2 密勒码编码和译码仿真 311
11．2．1 密勒码编码仿真 312
11．2．2 密勒码译码仿真 313
11．3 数字基带传输系统仿真 314
11．3．1 信源的建模与仿真 314
11．3．2 发送滤波器、信道、接收匹配滤波器的建模 316
11．3．3 抽样判决器的建模 316
11．3．4 基带传输系统仿真 317
11．4 正交幅度调制仿真 317
11．4．1 MQAM的调制原理与仿真 318
11．4．2 MQAM的解调原理与仿真 322
11．4．3 MQAM的调制与解调仿真 326
11．5 本章小结 327
思考题 327
附录A 常用通信名词中英对照 328
附录Ｂ MATLAB常用命令与函数 331
附录C 部分习题参考答案 335
主要参考文献 345

精彩书摘

　　《通信原理（第2版）》：
　　在数字通信系统中，信源输出的是消息（或符号），其中包含所要传送的信息。一般信源输出消息由传感器转换为电信号，信源编码把该电信号用尽量低速率的数字码流来表示。数字码流所占据的频谱从零频或很低的频率开始，称为数字基带信号。与之相对应，把经过调制的数字信号称为频带信号。若通信信道的传递函数是低通型的，则称此信道为基带信道，如同轴电缆和双绞线信道均属于基带信道；将数字信号通过基带信道传输，则称此传输系统为数字基带传输系统。若通信信道是带通型的，即频带远离零频率，则称此信道为带通信道，如无线通信和光通信信道。为了在带通信道中传输，必须采用调制技术将数字基带信号进行频谱搬移，以实现将低通型频谱搬移到载波频率附近，成为带通信号，然后在带通信道中传输。我们将包括频带调制器及解调器的数字通信系统称为数字频带传输系统。
　　在实际的数字通信系统中，由于基带传输方式只能进行短距离的传输，因此其应用不如频带传输方式那样广泛；但是，对于基带传输系统的研究仍然具有十分重要的意义。第一，数字基带传输的基本理论不仅适用于基带传输，而且适用于频带传输，因为所有带通信号、线性带通系统及该系统对带通信号的响应均可以用其等效低通信号、等效低通系统以及等效低通系统对等效低通信号的响应来表示；第二，随着数字通信技术的发展，特别是计算机通信的发展，基带传输这种方式正在迅速发展。因此掌握数字信号的基带传输原理是十分重要的。
　　……

前言/序言

前 言

　　“通信原理”是通信工程、信息工程、电子信息工程、微电子科学与工程、计算机科学与技术等专业的一门重要的专业基础课。本书作为一本应用型本科的通信原理教材，其宗旨是帮助读者掌握通信的基本概念、基本理论、基本方法和基本应用，理解通信系统的组成和设计方法。

　　本书注重凝练课程内容、精简数学过程、突出实践环节、加强工程应用、体现技术发展，突出应用型人才培养目标，避免出现理论性太强、数学要求过高、教学内容偏多、覆盖面太宽等。应广大读者的建议和要求，我们在第1版基础上对各章内容进行了修订和调整，尤其是对第11章内容进行了全面更新，以突出数字通信系统的仿真应用。

　　全书共分为11章。其中，第1章是通信基础知识，介绍通信系统的基本组成、性能指标、信息的量度等；第2章是随机过程与噪声，介绍随机信号的统计描述；第3章是信道与信道容量，包括信道的划分、信道中的噪声和信道容量；第4章是模拟信号的调制与解调，包括线性调制与非线性调制的原理和抗噪声性能分析；第5章是模拟信号的数字化，包括抽样、量化、编码过程以及时分复用与复接等概念；第6章是数字信号的基带传输，包括数字基带信号的描述、理想传输特性、抗噪声性能分析、眼图、消除码间串扰技术以及最佳基带传输系统等；第7章是数字信号的频带传输，包括二进制和多进制的振幅键控、频移键控、相移键控、差分相移键控的基本原理和抗噪声性能分析；第8章是现代数字调制与解调，包括正交幅度调制、交错正交相移键控、最小频移键控、高斯最小频移键控和正交频分复用；第9章是差错控制编码，包括差错控制编码基础、线性分组码、循环码、卷积码和Turbo码；第10章是同步原理，包括载波同步、位同步、群同步和网同步；第11章是数字通信系统的MATLAB仿真，介绍一些数字通信系统的建模和仿真方法，以加强对通信原理的理解。书末附有各章习题（部分）参考答案、通信常用名词中英对照以及MATLAB常用命令与函数，以方便读者学习查找。

　　本书的建议学时数为64学时，其中有关MATLAB程序设计和仿真的内容可引导学生自学，也可作为实验教学的部分内容。本书的电子教学课件（PPT文档）可从华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）注册后免费下载，或者通过与本书责任编辑（zhangls@phei.com.cn）联系获取。此外，为帮助读者熟悉各种题型，掌握解题技巧，我们同时编写和出版了本书的配套教材《通信原理学习指导》（杨洁主编）。

　　本书由王琪、李小平、洪梅、杨小伟、杨洁和童莹编著，具体分工如下：第1章和第8章由王琪编写，第2章和第3章由李小平编写，第4章和第5章由洪梅编写，第6章和第11章由杨洁编写，第7章和第9章由童莹编写，第10章由杨小伟编写。全书由王琪统稿。

　　本书由东南大学信息科学与工程学院教授吴乐南主审，吴教授仔细审阅了全书，并提出了许多宝贵意见，在此表示衷心感谢。本书在编写中引用了一些国内外文献，这些文献已在书后列出，在此对相关作者表示诚挚的谢意。

　　本书的编写得到“江苏高校品牌专业建设工程资助项目（PPZY2015A033）”资助。

　　由于编著者水平有限，书中难免存在错误和不当之处，恳请广大读者批评指正。

　　

　　编著者

　　2017年3月

通信原理（第2版） 电子书 下载 mobi epub pdf txt

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