現(xiàn)代通信原理（微課視頻版）

第1章 緒論 …… 1
1.1 引言 …… 1
1.2 通信的發(fā)展歷史 …… 2
1.3 通信系統(tǒng)的組成 …… 4
1.3.1 通信系統(tǒng)一般模型… 4
1.3.2 模擬通信系統(tǒng)模型和數(shù)字通信系統(tǒng)模型… 5
1.3.3 數(shù)字通信的特點(diǎn)…… 7
1.4 通信系統(tǒng)的分類 …… 7
1.4.1 通信系統(tǒng)分類 7
1.4.2 通信方式…… 8
1.5 通信系統(tǒng)的度量及性能指標(biāo) 9
1.5.1 信息及其度量 9
1.5.2 有效性指標(biāo)和可靠性指標(biāo) 10
1.6 本章小結(jié)…… 12
習(xí)題 13
第2章 信號分析 …… 14
2.1 確知信號分析 14
2.1.1 周期信號與非周期信號 … 14
2.1.2 信號的傅里葉變換 15
2.1.3 沖激函數(shù)及沖激函數(shù)序列 16
2.1.4 能量信號與功率信號 …… 17
2.1.5 信號與系統(tǒng)帶寬定義 …… 20
2.1.6 信號通過線性系統(tǒng) 21
2.2 隨機(jī)信號分析 21
2.2.1 高斯平穩(wěn)隨機(jī)過程 22
2.2.2 窄帶高斯噪聲 …… 25
2.2.3 正弦波加窄帶高斯噪聲 … 28
2.2.4 隨機(jī)過程通過線性系統(tǒng) … 30
2.3 現(xiàn)今信號分析研究介紹…… 31
2.3.1 時頻變換與濾波技術(shù) …… 31
2.3.2 共信道獨(dú)立分量分析技術(shù) 32
2.4 本章小結(jié)…… 32
習(xí)題 33Ⅵ
第3章 信道與噪聲 … 35
3.1 信道的定義… 35
3.2 信道的分類… 36
3.2.1 無線信道 … 36
3.2.2 有線信道 … 39
3.2.3 水下通信技術(shù) …… 43
3.3 信道的數(shù)學(xué)模型…… 47
3.3.1 調(diào)制信道模型 …… 48
3.3.2 編碼信道模型 …… 48
3.4 通信信道特性 49
3.4.1 恒參信道 … 49
3.4.2 隨參信道 … 51
3.5 信道中的噪聲 57
3.6 信道容量…… 60
3.6.1 離散信道容量 …… 60
3.6.2 連續(xù)信道容量 …… 60
3.7 本章小結(jié)…… 62
習(xí)題 63
第4章 模擬調(diào)制系統(tǒng) 65
4.1 線性調(diào)制與解調(diào)原理 65
4.1.1 常規(guī)調(diào)幅 … 65
4.1.2 抑制載波雙邊帶調(diào)幅 …… 68
4.1.3 單邊帶調(diào)制 69
4.1.4 殘留邊帶調(diào)制 …… 75
4.1.5 線性調(diào)制的一般模型 …… 76
4.1.6 相干解調(diào)與包絡(luò)檢波 …… 77
4.2 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 79
4.2.1 通信系統(tǒng)抗噪聲性能分析模型 … 79
4.2.2 線性調(diào)制相干解調(diào)的抗噪聲性能 80
4.2.3 常規(guī)調(diào)幅包絡(luò)檢波的抗噪聲性能 83
4.3 模擬非線性調(diào)制系統(tǒng) 86
4.3.1 角度調(diào)制的基本概念 …… 87
4.3.2 調(diào)頻信號 … 89
4.3.3 調(diào)頻信號的產(chǎn)生與解調(diào) … 93
4.4 調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能…… 97
4.4.1 非相干解調(diào)的抗噪聲性能 97
4.4.2 調(diào)頻系統(tǒng)中的門限效應(yīng)… 102
4.4.3 預(yù)加重和去加重… 102
4.5 各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的比較 104
4.6 頻分復(fù)用及其應(yīng)用 105
4.6.1 頻分復(fù)用… 105
4.6.2 OFDM 技術(shù)在4G移動通信系統(tǒng)中的應(yīng)用 …… 107
4.7 本章小結(jié) … 108Ⅶ
習(xí)題 …… 109
第5章 數(shù)字基帶傳輸 110
5.1 數(shù)字基帶調(diào)制系統(tǒng)的組成及信號分類 … 110
5.1.1 數(shù)字基帶調(diào)制系統(tǒng)的組成 110
5.1.2 數(shù)字基帶信號的常見種類 111
5.2 數(shù)字基帶信號的碼型及波形 …… 112
5.3 數(shù)字基帶信號的頻譜 …… 114
5.3.1 隨機(jī)脈沖序列的波形及其表達(dá)式 114
5.3.2 數(shù)字基帶信號功率譜密度 115
5.3.3 數(shù)字基帶信號功率的計算 116
5.4 數(shù)字基帶信號中的碼間串?dāng)_ …… 117
5.4.1 碼間串?dāng)_… 117
5.4.2 數(shù)字基帶信號傳輸系統(tǒng)的模型和數(shù)學(xué)分析…… 118
5.5 無碼間串?dāng)_的傳輸特征 … 119
5.5.1 無碼間串?dāng)_的傳輸函數(shù)… 119
5.5.2 幾種常用的無碼間串?dāng)_及其傳輸特性… 120
5.5.3 噪聲對無碼間串?dāng)_的影響 121
5.6 基帶傳輸系統(tǒng)的抗噪聲性能 …… 122
5.6.1 二進(jìn)制雙極性基帶系統(tǒng)… 122
5.6.2 二進(jìn)制單極性基帶系統(tǒng)… 124
5.7 眼圖 124
5.8 時域均衡 … 125
5.8.1 時域均衡的基本原理…… 126
5.8.2 均衡準(zhǔn)則與實(shí)現(xiàn)… 128
5.9 本章小結(jié) … 131
習(xí)題 …… 131
第6章 數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) … 133
6.1 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 …… 134
6.1.1 二進(jìn)制振幅鍵控… 134
6.1.2 二進(jìn)制頻移鍵控… 138
6.1.3 二進(jìn)制相移鍵控… 141
6.2 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 …… 144
6.2.1 2ASK 系統(tǒng)的抗噪聲性能 144
6.2.2 2FSK 系統(tǒng)的抗噪聲性能 150
6.2.3 2PSK 和2DPSK 系統(tǒng)的抗噪聲性能 … 154
6.3 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較 159
6.4 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 …… 161
6.4.1 多進(jìn)制振幅鍵控… 162
6.4.2 多進(jìn)制頻移鍵控… 162
6.4.3 多進(jìn)制相移鍵控… 164
6.4.4 多進(jìn)制差分相移鍵控…… 169
6.5 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 …… 174
6.5.1 MASK 系統(tǒng)的抗噪聲性能 …… 174Ⅷ
6.5.2 MFSK 系統(tǒng)的抗噪聲性能 176
6.5.3 MPSK 系統(tǒng)的抗噪聲性能 179
6.5.4 MDPSK 系統(tǒng)的抗噪聲性能 …… 181
6.6 本章小結(jié) … 181
習(xí)題 …… 182
第7章 模擬信號的數(shù)字傳輸 184
7.1 模擬信號的抽樣 … 184
7.1.1 低通模擬信號的抽樣定理 185
7.1.2 帶通模擬信號的抽樣定理 185
7.2 模擬信號的量化 … 187
7.2.1 量化原理… 187
7.2.2 均勻量化… 189
7.2.3 非均勻量化 190
7.3 波形編碼 … 194
7.3.1 脈沖編碼調(diào)制…… 194
7.3.2 差分脈沖編碼調(diào)制 195
7.3.3 增量調(diào)制… 196
7.3.4 自適應(yīng)增量調(diào)制… 196
7.3.5 自適應(yīng)差分編碼調(diào)制…… 197
7.4 參數(shù)編碼及語音信號的產(chǎn)生模型 198
7.5 混合編碼 … 200
7.6 本章小結(jié) … 201
習(xí)題 …… 201
第8章 復(fù)用 … 203
8.1 常見復(fù)用技術(shù) …… 203
8.1.1 頻分復(fù)用… 203
8.1.2 時分復(fù)用… 206
8.1.3 碼分復(fù)用… 207
8.2 現(xiàn)代復(fù)用技術(shù) …… 208
8.2.1 極化復(fù)用… 208
8.2.2 OAM 復(fù)用 210
8.3 正交頻分復(fù)用 …… 216
8.4 本章小結(jié) … 221
習(xí)題 …… 221
第9章 數(shù)字信號的最佳接收 222
9.1 數(shù)字信號的統(tǒng)計特性 …… 222
9.2 關(guān)于數(shù)字信號的最佳接收準(zhǔn)則 … 224
9.3 確知數(shù)字信號的最佳接收機(jī) …… 226
9.4 2FSK 信號的最佳接收 … 227
9.4.1 隨相數(shù)字信號的最佳接收 227
9.4.2 起伏數(shù)字信號的最佳接收 228
9.4.3 實(shí)際接收機(jī)和最佳接收機(jī)的性能比較… 230
9.5 數(shù)字信號的匹配濾波接收法 …… 231Ⅸ
9.6 最佳基帶傳輸系統(tǒng) 237
9.6.1 理想信道的最佳傳輸系統(tǒng) 237
9.6.2 非理想信道的最佳傳輸系統(tǒng)…… 240
9.7 本章小結(jié) … 241
習(xí)題 …… 242
第10章 同步技術(shù) … 243
10.1 載波同步技術(shù) … 243
10.1.1 載波同步的實(shí)現(xiàn)方法 243
10.1.2 載波同步的性能 …… 246
10.2 位同步技術(shù) …… 248
10.2.1 位同步的方法 249
10.2.2 位同步系統(tǒng)的性能及其相位誤差對性能的影響 … 250
10.3 群同步技術(shù) …… 253
10.3.1 群同步方法 … 254
10.3.2 群同步性能 … 257
10.3.3 群同步保護(hù) … 258
10.3.4 起止式同步 … 260
10.3.5 自群同步 …… 261
10.3.6 擴(kuò)譜通信系統(tǒng)的同步 262
10.4 網(wǎng)同步技術(shù) …… 265
10.5 本章小結(jié) 271
習(xí)題 …… 272
第11章 差錯控制編碼 …… 274
11.1 概述 …… 274
11.2 糾錯編碼的基本原理 … 277
11.3 糾錯編碼的性能 280
11.4 簡單的實(shí)用編碼 281
11.4.1 奇偶監(jiān)督碼 … 281
11.4.2 二維奇偶監(jiān)督碼 …… 281
11.4.3 恒比碼 282
11.4.4 正反碼 282
11.5 線性分組碼 …… 283
11.6 循環(huán)碼 … 287
11.6.1 循環(huán)碼原理 … 287
11.6.2 循環(huán)碼的編解碼方法 291
11.6.3 截斷循環(huán)碼 … 294
11.6.4 BCH 碼 294
11.6.5 RS碼 … 296
11.7 卷積碼 … 296
11.7.1 卷積碼的基本原理 … 297
11.7.2 卷積碼的代數(shù)表述 … 298
11.7.3 卷積碼的解碼 301
11.8 Turbo碼… 308Ⅹ
11.8.1 Turbo碼編碼器的組成 308
11.8.2 Turbo碼的譯碼 309
11.9 本章小結(jié) 310
習(xí)題 …… 311
第12章 現(xiàn)代通信網(wǎng) 313
12.1 網(wǎng)絡(luò)融合 313
12.1.1 三網(wǎng)的定義 … 313
12.1.2 電信網(wǎng) 313
12.1.3 有線電視網(wǎng)絡(luò) 314
12.1.4 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) … 315
12.2 無線通信網(wǎng) …… 317
12.2.1 無線局
域網(wǎng)的基本概念 …… 317
12.2.2 IEEE802.11協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) 318
12.2.3 移動 Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)…… 320
12.2.4 藍(lán)牙技術(shù) …… 321
12.2.5 ZigBee技術(shù) … 322
12.2.6 窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)———NB-IoT 323
12.3 移動通信系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù) …… 325
12.3.1 正交編碼 …… 325
12.3.2 偽隨機(jī)序列 … 326
12.3.2 偽隨機(jī)序列擴(kuò)展頻譜通信 … 330
12.3.3 蜂窩通信系統(tǒng) 331
12.3.4 4G通信中的多天線 MIMO-OFDM 技術(shù) … 333
12.4 智能通信新技術(shù) 336
12.4.1 智能通信的概念 …… 336
12.4.2 智能通信技術(shù)基礎(chǔ)及現(xiàn)實(shí)意義 …… 336
12.4.3 智能通信的基礎(chǔ)設(shè)施 NGN … 337
12.4.4 智能通信核心技術(shù)———下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 339
12.4.5 超寬帶無線通信技術(shù) 342
12.4.6 認(rèn)知無線電技術(shù)與發(fā)展趨勢 344
12.4.7 空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò) …… 346
12.5 本章小結(jié) 350
習(xí)題 …… 350
第13章 5G及新時代通信技術(shù) …… 351
13.1 5G移動通信系統(tǒng) 351
13.1.1 5G概述 351
13.1.2 5G的場景與應(yīng)用 …… 352
13.1.3 物聯(lián)網(wǎng)與5G的關(guān)系 … 355
13.1.4 5G面臨的挑戰(zhàn) 356
13.2 5G新型多址技術(shù) 358
13.2.1 非正交多址 … 358
13.2.2 稀疏碼多址 … 360
13.2.3 交織分多址 … 362Ⅺ
13.3 5G的新波形 …… 363
13.3.1 基于濾波器組的多載波技術(shù) 364
13.3.2 F-OFDM …… 365
13.3.3 UF-OFDM … 366
13.4 5G新編碼技術(shù)與終端直通通信技術(shù) … 367
13.4.1 極化碼 368
13.4.2 終端直通通信技術(shù) … 373
13.5 大規(guī)模多輸入多輸
出系統(tǒng) …… 374
13.5.1 MassiveMIMO 概要… 375
13.5.2 單用戶 MIMO 375
13.5.3 多用戶 M
IMO 377
13.5.4 MassiveMIMO 應(yīng)用場景…… 378
13.5.5 大規(guī)模 MIMO 實(shí)現(xiàn)的基本形式 …… 378
13.6 5G的毫米波通信技術(shù) … 380
13.6.1 毫米波概述 … 380
13.6.2 波束賦形技術(shù) 382
13.6.3 同時同頻全雙工技術(shù) 384
13.7 新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) … 385
13.7.1 面向5G的 C-RAN 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 386
13.7.2 超密度異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) …… 389
13.8 6G通信前景與展望 …… 390
13.8.1 6G移動通信技術(shù)的發(fā)展前景 391
13.8.2 AI在6G技術(shù)中的應(yīng)用 …… 392
13.8.3 6G使能技術(shù) … 393
13.9 本章小結(jié) 395
習(xí)題 …… 395
參考文獻(xiàn) 397
附錄 …… 398