《通信原理》系统地介绍了通信的基本概念、基本理论和基本分析方法,结合物理概念介绍通信原理,尽量避免繁琐的数学推导;叙述上力求概念清楚、**突出、深入浅出、通俗易懂;内容上力求科学性、先进性、系统性与实用性的统一。
《通信原理》共10章,内容包括绪论、信号与噪声分析、模拟调制系统、模拟信号的数字传输、数字信号的基带传输、数字信号的载波传输、多路复用、现代数字调制技术、信道编码和同步系统。
《通信原理》可作为高等院校电子、通信、信息工程及其相近专业的本科生教材,也可供相关工程技术人员参考。

人类进入现代社会后,社会的分工与协作越来越密切,呈现大生产的特征,国民经济各部门、各行业、各环节之间日渐形成一个相互依存、制约、影响的有机整体。而信息成为这个整体的“神经系统”,深刻地影响着社会的运行效率。由于人类在经历农业、工业社会之后,开始进入信息社会。信息的采集、加工处理、存储、传递和交换的过程,主要依靠现代通信技术、计算机技术为之实现。庞大的通信网、计算机网、广播电视节目网的兼容结合,成为信息社会的物质支柱和社会经济发展、社会进步的“倍增器”。20世纪后期以来,许多**和地区十分重视由工业化向信息化过渡的研究,积极投入巨资建设**、地区和全球范围的信息基础设施。
在此形势下,高等学校肩负着培养信息网络研究、设计、运行、维护、业务开发的**技术人才的重任。《通信原理》是电子、信息工程、自控类及其相近专业的主干技术基础课程之一,重在介绍各种现代通信系统的基本原理和分析计算方法,为后续课程奠定坚实的通信理论基础。这些基本理论和分析方法将在信息化带动工业化的各个领域中得到广泛的应用。
《通信原理》**版出版后,受到了许多高等院校师生的肯定,也收到了广大师生提出的许多宝贵意见和建议。本教材是在《通信原理》**版的基础上重新编写的,在保持**版特色的基础上,对其部分章节进行了较为细致的加工,同时更新内容,做到经典内容与新增内容的有机结合。本书在编写中得到重庆邮电大学**教材建设基金的资助。
本书参考学时为64~80学时。主要内容包括模拟通信和数字通信,侧重数字通信。全书共10章。由于“信息论基础”、“信号检测与估计”、“编码理论基础”等已单独开设了选修课,因此有关这方面的内容在本教材中只作简要介绍。为了便于教学,我们准备了多媒体课件,需要的读者可从人民邮电出版社网站上下载:http://www.ptpress.corn.cn(进入“下载区”)。本书的学习指导书《通信原理学习指导》已出版,由蒋青、于秀兰编著,人民邮电出版社出版,ISBN 978-7-115-15802-4。
本书由蒋青担任主编,并编写第l、2、3、5、6、10章;于秀兰编写第4、7、8、9章。全书由蒋青统稿。
重庆邮电大学刘光明教授担任主审,对本书进行了仔细审阅,提出了许多宝贵意见和修改建议;在编写过程中还得���了重庆邮电大学吕翊教授、陈善学副教授、张祖凡副教授等多位同行的帮助;在出版过程中得到了人民邮电出版社的鼎力支持,在此一并表示诚挚的谢意。
由于时间仓促,作者水平有限,书中错误难免,敬请各位老师、学生、相关读者批评指正。

第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 通信系统的组成 2
1.2.1 通信系统的一般模型 2
1.2.2 模拟通信系统模型 3
1.2.3 数字通信系统模型 3
1.3 通信系统分类及通信方式 5
1.3.1 通信系统的分类 5
1.3.2 通信方式 6
1.4 信息及其度量 7
1.5 通信系统的主要性能指标 9
1.5.1 模拟通信系统的主要性能指标 9
1.5.2 数字通信系统的主要性能指标 9
1.6 信道及其容量 11
1.6.1 信道的定义和分类 11
1.6.2 信道数学模型 12
1.6.3 调制信道特性对信号传输的影响 14
1.6.4 信道中的噪声 18
1.6.5 信道容量 19
1.6.6 几种常用信道 20
小结 22
思考题 23
习题 24

第2章 信号与噪声分析 26
2.1 信号的分类 26
2.1.1 确知信号与随机信号 26
2.1.2 周期信号与非周期信号 26
2.1.3 功率信号与能量信号 26
2.2 确知信号的分析 27
2.2.1 周期信号的傅里叶级数 27
2.2.2 非周期信号的傅里叶变换 28
2.2.3 周期信号的傅里叶变换 29
2.2.4 卷积与相关函数 30
2.2.5 能量谱密度与功率谱密度 31
2.3 随机变量的统计特征 33
2.3.1 随机变量 33
2.3.2 概率分布函数和概率密度函数 33
2.3.3 通信系统中几种典型的随机变量 34
2.3.4 随机变量的数字特征 35
2.4 随机过程的一般表述 36
2.4.1 随机过程的概念 36
2.4.2 随机过程的统计特征 37
2.5 平稳随机过程 39
2.5.1 严平稳随机过程 39
2.5.2 宽平稳随机过程 40
2.5.3 各态历经性 40
2.5.4 平稳随机过程的自相关函数和功率谱密度 41
2.6 高斯随机过程 43
2.6.1 高斯过程的定义 43
2.6.2 高斯过程的性质 44
2.6.3 一维高斯分布 44
2.6.4 高斯白噪声 45
2.7 随机过程通过系统的分析 47
2.7.1 随机过程通过线性系统 47
2.7.2 随机过程通过乘法器 49
2.8 窄带高斯噪声 51
2.8.1 窄带高斯噪声的统计特征 51
2.8.2 正弦波加窄带高斯噪声 54
小结 55
思考题 56
习题 57

第3章 模拟调制系统 60
3.1 引言 60
3.2 线性调制的原理 60
3.2.1 幅度调制(AM) 60
3.2.2 双边带调制(DSB) 64
3.2.3 单边带调制(SSB) 65
3.2.4 残留边带调制(VSB) 69
3.3 线性调制系统的解调 71
3.3.1 线性调制系统的相干解调 71
3.3.2 线性调制系统的非相干解调 72
3.4 线性调制系统的抗噪声性能分析 73
3.4.1 抗噪声性能的分析模型 73
3.4.2 相干解调的抗噪声性能 74
3.4.3 非相干解调的抗噪声性能 77
3.5 非线性调制系统的原理及抗噪声性能 80
3.5.1 非线性调制的基本概念 80
3.5.2 调频信号的频谱和带宽 82
3.5.3 调频信号的产生与解调 85
3.5.4 调频系统的抗噪声性能 87
3.5.5 调频系统的加重技术 90
3.6 各种模拟调制系统的比较 92
小结 93
思考题 93
习题 94

第4章 模拟信号的数字传输 96
4.1 引言 96
4.2 抽样 97
4.2.1 理想抽样 98
4.2.2 实际抽样 101
4.3 量化 104
4.3.1 均匀量化 104
4.3.2 非均匀量化 106
4.4 编码 109
4.4.1 常用的二进制码型 109
4.4.2 A律13折线编码 110
4.4.3 逐次比较型编解码原理 114
4.5 脉冲编码调制系统 118
4.5.1 脉冲编码调制(PCM)原理 118
4.5.2 PCM系统的码元速率 118
4.5.3 PCM系统的抗噪声性能分析 119
4.6 语音压缩编码 120
4.6.1 语音压缩编码技术的概念 120
4.6.2 差值脉冲编码调制 121
4.6.3 增量调制 123
4.7 图像压缩编码 127
4.7.1 图像的描述 127
4.7.2 模拟图像的数字化 127
4.7.3 图像压缩编码技术 128
小结 129
思考题 130
习题 130

第5章 数字信号的基带传输 133
5.1 引言 133
5.2 数字基带信号的码型和波形 134
5.2.1 数字基带信号的码型 134
5.2.2 基带波形的形成 139
5.3 数字基带信号的功率谱密度 139
5.4 数字基带信号的传输与码间串扰 143
5.4.1 码间串扰 143
5.4.2 码间串扰的数学分析 144
5.4.3 无码间串扰的基带传输特性 145
5.4.4 无码间串扰的理想低通滤波器 146
5.4.5 无码间串扰的滚降系统 148
5.5 无码间串扰基带传输系统的抗噪声性能分析 150
5.6 *佳基带传输系统 153
5.6.1 匹配滤波器 154
5.6.2 利用匹配滤波器的*佳基带传输系统 157
5.6.3 二元系统基于匹配滤波的*佳接收性能 158
5.7 眼图 160
5.8 改善数字基带系统性能的措施 161
5.8.1 时域均衡 161
5.8.2 部分响应系统 163
小结 168
思考题 168
习题 169

第6章 数字信号的载波传输 172
6.1 引言 172
6.2 二进制数字调制原理 172
6.2.1 二进制幅移键控(2ASK) 172
6.2.2 二进制频移键控(2FSK) 176
6.2.3 二进制相移键控(2PSK)和二进制差分移相键控(2DPSK) 179
6.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能 184
6.3.1 2ASK的抗噪声性能 185
6.3.2 2FSK的抗噪声性能 189
6.3.3 2PSK和2DPSK的抗噪声性能 192
6.3.4 二进制数字调制系统的性能比较 194
6.4 多进制数字调制系统 195
6.4.1 多进制幅移键控(MASK) 195
6.4.2 多进制频移键控(MFSK) 197
6.4.3 多进制相移键控(MPSK、MDPSK) 198
小结 203
思考题 204
习题 204

第7章 多路复用 206
7.1 频分复用 206
7.2 时分复用和多路数字电话系统 208
7.2.1 时分复用的PAM系统(TDM-PAM) 208
7.2.2 时分复用的PCM系统(TDM-PCM) 209
7.2.3 TDMPCM信号的码元速率和带宽 210
7.2.4 PCM30/32路系统的帧结构 211
7.2.5 PCM高次群系统 212
7.2.6 SDH的提出 214
7.3 码分复用 215
小结 217
思考题 218
习题 218

第8章 现代数字调制技术 220
8.1 引言 220
8.2 偏移四相相移键控(OQPSK) 220
8.3 π/4四相相移键控(π/4-QPSK) 222
8.4 *小频移键控(MSK) 223
8.4.1 MSK信号的正交性 224
8.4.2 MSK信号的相位连续性 224
8.4.3 MSK信号的产生与解调 226
8.4.4 MSK信号的频谱特性 227
8.5 高斯*小频移键控(GMSK) 228
8.6 正交幅度调制(QAM) 228
8.6.1 正交幅度调制的信号表示 228
8.6.2 MQAM信号的产生和解调 230
8.6.3 MQAM信号的频带利用率 231
8.6.4 MQAM信号的抗噪性能分析 231
8.7 正交频分复用(OFDM) 232
8.7.1 多载波调制技术 232
8.7.2 正交频分复用技术 233
8.8 扩频调制 235
8.8.1 扩频调制原理 235
8.8.2 三种扩频调制方式 239
小结 240
思考题 241
习题 242

第9章 信道编码 244
9.1 引言 244
9.2 信道编码的基本原理 245
9.2.1 信道编码的检错和纠错能力 245
9.2.2 信道编码的译码方法 247
9.3 线性分组码 248
9.3.1 线性分组码的编码 249
9.3.2 线性分组码的译码 253
9.3.3 完备码和汉明码 255
9.4 循环码 256
9.4.1 循环码的码多项式 257
9.4.2 循环码的生成多项式和生成矩阵 257
9.4.3 循环码的检错和纠错 259
9.4.4 循环码的编码和译码 260
9.5 卷积码 262
9.5.1 卷积码的解析表示 262
9.5.2 卷积码的图形描述 264
9.5.3 卷积码的译码方法 266
小结 268
思考题 269
习题 270

第10章 同步系统 272
10.1 引言 272
10.2 载波同步 272
10.2.1 直接法(自同步法) 273
10.2.2 插入导频法 275
10.2.3 载波同步系统的性能 276
10.3 位同步 278
10.3.1 插入导频法 278
10.3.2 自同步法 278
10.3.3 位同步系统的性能 281
10.4 群同步 283
10.4.1 起止式同步法 283
10.4.2 集中插入法 283
10.4.3 分散插入法 285
10.4.4 群同步系统的性能 286
10.5 网同步 287
小结 290
思考题 290
习题 291

附录一 英文缩写词对照表 293
附录二 傅里叶变换 296
附录三 贝塞尔函数表J-n(x) 299
附录四 误差函数、互补误差函数表 300
附录五 常用数学公式 302
部分习题答案 303
参考文献 311
……