通信原理（第3版）

"楊潔，南京工程學院教授，江蘇省教學名師，國家一流本科課程“通信原理”課程負責人，通信與人工智能學院、集成電路學院副院長。主講“通信原理”“信號與系統”等課程，主編教材3部。主持國家自然科學基金項目、江蘇省自然科學基金項目、江蘇省產學研項目、教育部產教協同育人項目等。獲中國商業聯合會科學技術二等獎、江蘇省高等教育科學研究成果二等獎、省級以上教學競賽獎項11項。王琪，南京工程學院教授，國家一流本科課程“模擬電子技術”課程負責人，校級教學名師。長期從事信息與通信工程專業的教學和科研工作，主持或參加省部級以上項目十余項，發表學術論文50余篇，主編《通信原理》教材2部。"

目錄

 

 

課件+大綱

 

 

第1章通信基礎知識

 

1.1引言

 

1.2基本概念

 

1.3通信技術發展歷程 

 

1.4通信系統組成

 

1.4.1通信系統一般模型

 

1.4.2模擬通信系統

 

1.4.3數字通信系統

 

1.5通信系統的分類

 

1.6信息的量度

 

1.6.1信息量的定義

 

1.6.2平均信息量

 

1.7通信系統的性能指標

 

1.7.1模擬通信系統有效性與可靠性

 

1.7.2數字通信系統有效性與可靠性

 

1.8MATLAB與通信仿真

 

1.8.1MATLAB簡介

 

1.8.2通信仿真

 

1.9本章小結

 

1.10習題

 

第2章隨機過程與噪聲

 

2.1引言

 

2.2隨機過程描述

 

2.2.1隨機過程的概念

 

2.2.2隨機過程的統計特性

 

2.2.3隨機過程的數字特征

 

2.3平穩隨機過程

 

2.3.1嚴平穩與廣義平穩

 

2.3.2各態歷經性

 

2.3.3自相關函數與功率譜密度

 

2.3.4平穩隨機過程通過線性系統

 

2.4高斯過程

 

2.4.1高斯過程的定義

 

2.4.2高斯過程的主要特性

 

2.4.3高斯分布

 

2.5窄帶隨機過程

 

2.5.1窄帶隨機過程的定義

 

2.5.2窄帶高斯過程

 

2.5.3正弦波加窄帶高斯噪聲

 

2.6白噪聲

 

2.6.1白噪聲的定義

 

2.6.2高斯白噪聲

 

2.6.3低通白噪聲

 

2.6.4帶通白噪聲

 

2.7MATLAB仿真

 

2.7.1高斯白噪聲仿真

 

2.7.2窄帶高斯白噪聲仿真

 

2.8本章小結

 

2.9習題

 

第3章信道與信道容量

 

3.1引言

 

3.2有線信道與無線信道

 

3.2.1有線信道

 

3.2.2無線信道

 

3.3調制信道與編碼信道

 

3.3.1調制信道

 

3.3.2編碼信道

 

3.4恒參信道與隨參信道

 

3.4.1恒參信道

 

3.4.2隨參信道

 

3.5信道中的噪聲

 

3.5.1噪聲源分類

 

3.5.2噪聲等效帶寬

 

3.6信道容量

 

3.6.1離散信道容量

 

3.6.2連續信道容量

 

3.7MATLAB仿真舉例

 

3.8本章小結

 

3.9習題

 

第4章模擬信號的調制與解調

 

4.1引言

 

4.2幅度調制與解調

 

4.2.1幅度調制原理

 

4.2.2幅度調制的解調原理

 

4.2.3幅度調制抗噪聲性能分析

 

4.3角度調制與解調

 

4.3.1角度調制原理

 

4.3.2調頻信號的頻譜分析

 

4.3.3調頻信號的產生與解調原理

 

4.3.4調頻系統的抗噪聲性能分析

 

4.4頻分復用

 

4.5模擬通信的典型應用

 

4.5.1載波電話

 

4.5.2調頻立體聲廣播

 

4.6MATLAB仿真舉例

 

4.6.1雙邊帶調制與解調仿真

 

4.6.2FM調制與解調的仿真

 

4.7本章小結

 

4.8習題

 

第5章模擬信號的數字化

 

5.1引言

 

5.2抽樣

 

5.2.1低通信號抽樣定理

 

5.2.2帶通信號抽樣定理

 

5.2.3抽樣保持電路

 

5.3量化

 

5.3.1均勻量化

 

5.3.2非均勻量化

 

5.4編碼

 

5.4.1常用的二進制碼型

 

5.4.2逐次比較型編碼與譯碼

 

5.4.3PCM系統的抗噪聲性能

 

5.5語音壓縮編碼

 

5.5.1差分脈沖編碼調制

 

5.5.2增量調制

 

5.6時分復用與數字復接

 

5.6.1時分復用基本原理

 

5.6.2數字復接基本原理

 

5.7MATLAB仿真舉例

 

5.8本章小結

 

5.9習題

 

第6章數字信號的基帶傳輸

 

6.1引言

 

6.2數字基帶信號的描述

 

6.2.1數字基帶信號的波形

 

6.2.2數字基帶信號的功率譜

 

6.2.3數字基帶信號的傳輸碼

 

6.3數字基帶信號的傳輸特性

 

6.3.1數字基帶信號傳輸與碼間串擾

 

6.3.2奈奎斯特第一準則

 

6.3.3無碼間串擾的傳輸特性

 

6.4基帶傳輸系統抗噪性能分析

 

6.4.1二進制雙極性系統

 

6.4.2二進制單極性系統

 

6.5眼圖

 

6.6時域均衡

 

6.6.1均衡技術

 

6.6.2時域均衡原理

 

6.6.3均衡準則與實現

 

6.7部分響應系統

 

6.7.1第Ⅰ類部分響應波形

 

6.7.2部分響應波形的一般形式

 

6.8最佳基帶傳輸系統

 

6.8.1匹配濾波器

 

6.8.2基於匹配濾波器的最佳基帶傳輸系統

 

6.9MATLAB仿真舉例

 

6.9.1二進制數字基帶信號波形與功率譜密度仿真

 

6.9.2二進制數字基帶信號傳輸碼與眼圖仿真

 

6.10本章小結

 

6.11習題

 

第7章數字信號的頻帶傳輸

 

7.1引言

 

7.2二進制振幅鍵控

 

7.2.12ASK調制與解調基本原理

 

7.2.22ASK信號的功率譜密度

 

7.2.32ASK系統的抗噪聲性能

 

7.3二進制頻移鍵控

 

7.3.12FSK調制與解調基本原理

 

7.3.22FSK信號的功率譜密度

 

7.3.32FSK系統的抗噪聲性能

 

7.4二進制相移鍵控

 

7.4.12PSK調制與解調基本原理

 

7.4.22PSK信號的功率譜密度

 

7.4.32PSK系統的抗噪聲性能

 

7.5二進制差分相移鍵控

 

7.5.12DPSK調制與解調基本原理

 

7.5.22DPSK信號的功率譜密度

 

7.5.32DPSK系統的抗噪聲性能

 

7.6二進制數字調制系統的性能比較

 

7.7多進制數字調制

 

7.7.1多進制振幅鍵控

 

7.7.2多進制頻移鍵控

 

7.7.3多進制相移鍵控

 

7.7.4多進制差分相移鍵控

 

7.8MATLAB仿真舉例

 

7.9本章小結

 

7.10習題

 

第8章現代數字調制與解調

 

8.1引言

 

8.2正交幅度調制

 

8.2.1MQAM原理

 

8.2.2MQAM的調制與解調

 

8.2.3MQAM的頻帶利用率與抗噪聲性能

 

8.3交錯正交相移鍵控

 

8.3.1OQPSK原理

 

8.3.2OQPSK調制與解調

 

8.4最小頻移鍵控

 

8.4.1MSK信號的主要特點

 

8.4.2MSK信號的調制與解調

 

8.4.3MSK信號的功率譜與誤碼率

 

8.4.4高斯最小頻移鍵控

 

8.5正交頻分復用

 

8.5.1OFDM原理

 

8.5.2OFDM的頻帶利用率

 

8.5.3OFDM的調制與解調

 

8.5.4OFDM的主要優缺點

 

8.6MATLAB仿真舉例

 

8.7本章小結

 

8.8習題

 

第9章差錯控制編碼

 

9.1引言

 

9.2差錯控制技術簡介

 

9.3差錯控制編碼基礎

 

9.3.1差錯控制編碼的分類

 

9.3.2差錯控制編碼的基本原理

 

9.3.3幾種簡單差錯控制編碼方法

 

9.4線性分組碼

 

9.4.1線性分組碼基本原理

 

9.4.2漢明碼

 

9.5循環碼

 

9.5.1循環碼基本原理

 

9.5.2BCH碼和RS碼

 

9.6卷積碼

 

9.6.1卷積碼的編碼原理

 

9.6.2卷積碼的譯碼原理

 

9.7Turbo碼

 

9.8MATLAB仿真舉例

 

9.9本章小結

 

9.10習題

 

第10章同步原理

 

10.1引言

 

10.2載波同步

 

10.2.1插入導頻法

 

10.2.2直接提取法

 

10.2.3載波同步系統的性能及影響

 

10.3位同步

 

10.3.1外同步法

 

10.3.2自同步法

 

10.3.3位同步的性能指標及誤差對性能的影響

 

10.4幀同步

 

10.4.1對幀同步系統的要求

 

10.4.2實現幀同步的方法

 

10.4.3幀同步的保護

 

10.4.4幀同步系統的性能

 

10.5網同步

 

10.5.1網同步的基本概念

 

10.5.2網同步方法

 

10.6本章小結

 

10.7習題

 

第11章無線通信新技術及應用

 

11.1引言

 

11.2新型多址技術

 

11.2.1非正交多址技術

 

11.2.2稀疏碼分多址技術

 

11.2.3圖樣分隔多址技術

 

11.2.4多用戶共享接入技術

 

11.2.5候選多址技術

 

11.3多天線技術

 

11.3.1波束賦形

 

11.3.2大規模天線陣列

 

11.4毫米波和太赫茲通信

 

11.4.1毫米波通信

 

11.4.2太赫茲通信

 

11.55G中的新型調制編碼技術

 

11.5.1Polar碼

 

11.5.2低密度奇偶校驗碼

 

11.5.3Turbo 2.0

 

11.5.4其他編碼技術

 

11.6衛星通信與非地面網絡

 

11.6.1非地面網絡體系

 

11.6.2衛星通信

 

11.7載波聚合與動態頻譜共享

 

11.7.1載波聚合的機制與場景

 

11.7.2動態頻譜共享技術

 

11.86G願景與潛在應用場景

 

11.8.16G願景及需求

 

11.8.26G網絡框架

 

11.8.3八大應用場景

 

11.8.4十大潛在關鍵技術

 

11.9人工智能驅動的無線通信網絡優化

 

11.9.1人工智能驅動的6G智慧內生網絡

 

11.9.2智慧內生網絡的關鍵技術和應用

 

11.10本章小結

 

11.11習題

 

附錄A常用通信名詞中英對照

 

附錄B部分習題參考答案

 

參考文獻