《普通高等教育“十一五”國家級規劃教材:現代通信原理(第4版)》為第4版,根據教育部關于高職院校通信專業的教學大綱編寫。全書共8章,主要介紹通信中的基本概念和術語;模擬調制系統中的線性AM、DSB、SSB和VSB方式及非線性FM、PM方式;脈沖編碼調制PCM系統;數字基帶調制系統;數字頻帶調制ASK、FSK和PSK系統;信息的概念和度量、信源編碼和信道編碼的原則以及原理;最佳接收原理;通信中載波同步、位同步和群同步的概念及其實現原理,每章的后面附有小結和習題。此外,還在各章最后一節分別介紹了現行各種實際通信系統的工作原理、技術。
《普通高等教育“十一五”國家級規劃教材:現代通信原理(第4版)》極力淡化枯燥的理論分析,盡量結合實際通信系統進行原理闡述,并配有大量的插圖說明,淺顯易懂,既是高職高專通信、電子和網絡類專業的教材,同時也可用做工程技術人員的相關參考書籍。
《普通高等教育“十一五”國家級規劃教材:現代通信原理(第4版)》可作為高職高專通信技術及相關專業的教材,也可供工程技術人員自學參考。
本教材是“新編高等職業教育電子信息、機電類規劃教材”通信技術專業主干課程《現代通信原理》第4版。本著教育部關于適當降低高等職業教育的理論深度、強化實際動手能力訓練、培養新一代綜合應用型人才的精神,按教育部高職教育電子與通信類專業“現代通信原理”的教學大綱,結合前三版教材使用反饋意見修改、編寫而成。
本教材在內容選取、章節安排和編寫上,具有如下特點:
1、充分考慮高職學生的文化基礎和學習能力,文字上力求淺顯通俗,并適當增加了一些示意性的插圖和例題,以幫助學生更好地理解教材內容。
2、內容選取上更強調針對性和實用性,盡量避免了本課程容易流于泛泛而談的情況。
3、為進一步在教學內容上體現現有通信系統的有關新知識、新技術和新方法,教材對現行實際主要通信系統的基本原理、技術和功能進行了詳盡的分析闡述,其核心技術安排在相應篇章的最后一節,力求使讀者在閱讀本書時可獲得有效的實用知識而非枯燥的原理與公式。
4、在教學內容上突出對基本概念和性質的掌握,注重對學生科學思維方法和學習能力的有效培養。
5、鑒于通信原理教材中普遍存在的練習題題型單調、題量小、計算題中不注意對學生分析理解并解答問題能力的逐步引導等情況,本版教材繼續有大量多種類型的基本概念掌握與強化(填空、單項選擇、多項選擇、判斷等)、理論知識分析與擴展(計算、畫圖等)練習,既有利于學生理解掌握所學知識,也為教師開展教學提供了有力幫助。
6、免費提供相關電子課件,力求協助教師順利完成教學工作以及學生達成學習目的。
全書共八章,分別介紹了模擬通信和數字通信系統中常用的調制與解調方式、多路信號復用、收發同步以及最佳接收的問題,并簡要講述了信息論的有關基本概念和編碼理論,本課程參考學時為80~90學時(含實驗學時)。
本教材是通信、電子類教學用書,同時也可作為計算機通信、網絡類專業相關課程的教學用書,還可作為相關工程技術人員的參考用書。
本書由重慶電子工程職業學院通信工程學院陶亞雄教授主編,編寫了1、4、5、6、8章,重慶電子工程職業學院通信工程學院黃祎老師編寫了2、3、7章。上海師范大學天華學院電信系王永明、徐振、劉偉老師也參與了本教材的排版與校正工作。此外,本書編寫過程中得到天津師范大學通信學院劉南平教授及其所在院校的大力支持和幫助,在此一并表示由衷的感謝;同時,也對為本書付出辛苦勞動的電子工業出版社編審人員,以及提供大量文獻參考資料的專家、學者們表示深深的敬意。
由于能力與水平限制,疏漏甚至錯誤之處在所難免,歡迎各位讀者批評指正。
編者
2013年1月
第1章 序論
1.1 通信的概念及其發展簡史
1.1.1 通信的定義
1.1.2 通信的方式
1.1.3 通信發展史
1.2 通信系統的基本概念
1.2.1 信息、信號及分類
1.2.2 通信系統的構成
1.2.3 通信系統的主要性能指標
1.3 通信的頻段劃分
1.4 現代通信的發展方向
習題1
第2章 模擬調制系統
2.1 調制的功能及分類
2.1.1 調制的功能
2.1.2 調制的分類
2.2 線性調制系統
2.2.1 常規雙邊帶調制系統
2.2.2 抑制載波的雙邊帶調制(DSB)
2.2.3 單邊帶調制(SSB)和殘留邊帶調制(VSB)
2.3 非線性調制系統
2.3.1 一般概念
2.3.2 頻率調制(FM)
2.3.3 相位調制(PM)
2.4 模擬調制系統的抗噪聲性能
2.4.1 線性調制系統的抗噪聲性能
2.4.2 非線性調制系統的抗噪聲性能
2.5 調頻立體聲廣播系統
2.5.1 立體聲廣播系統概述
2.5.2 導頻制立體聲調頻廣播原理
2.5.3 AM-FM立體聲調頻廣播發射系統
本章小結
習題2
第3章 數字基帶調制與傳輸
3.1 數字基帶信號的碼型及其功率譜
3.1.1 二元碼
3.1.2 差分碼
3.1.3 非歸零單極性碼的功率譜
3.1.4 非歸零雙極性碼的功率譜
3.1.5 偽三元碼及其功率譜
3.2 脈沖編碼調制(PCM)
3.2.1 抽樣和抽樣定理
3.2.2 量化
3.2.3 編碼
3.3 PCM系統的噪聲
3.4 差分脈沖編碼調制(DPCM)
3.4.1 差分脈沖編碼調制(DPCM)的原理
3.4.2 DPCM的編、譯碼過程
3.4.3 DPCM的性能
3.5 增量調制ΔM(DM)
3.5.1 增量調制原理
3.5.2 增量調制的量化噪聲
3.6 數字基帶傳輸系統及其誤碼率
3.6.1 數字基帶傳輸系統結構
3.6.2 升余弦滾降濾波器
3.6.3 碼率和誤碼率
3.6.4 誤碼率的一般公式
3.6.5 眼圖
3.7 信道均衡及部分響應系統
3.7.1 時域均衡及其功能
3.7.2 部分響應系統概念
3.8 有線電視廣播系統
3.8.1 有線電視簡介
3.8.2 有線電視信號
3.8.3 電視信號傳輸
3.8.4 有線電視系統
本章小結
習題3
第4章 數字頻帶調制
4.1 幅度鍵控(ASK)系統
4.2 頻移鍵控(FSK)系統
4.2.1 頻移鍵控(FSK)
4.2.2 頻移鍵控(FSK)的解調
4.2.3 相位連續的頻移鍵控(CPFSK)
4.2.4 MSK與GMSK調制系統
4.3 相移鍵控(PSK)系統
4.3.1 絕對相移鍵控
4.3.2 絕對相移鍵控的解調
4.3.3 二進制相對相移鍵控(2DPSK)
4.3.4 相對相移鍵控(DPSK)的解調
4.3.5 FSK/PSK/DPSK調制/解調電路舉例
4.4 QPSK系統
4.4.1 QPSK、QDPSK調制
4.4.2 QPSK、QDPSK的解調
4.5 多元數字頻帶調制
4.5.1 多電平調幅(MASK)
4.5.2 其他多元調制方式
4.6 數字電視系統
4.6.1 數字電視簡介
4.6.2 數字電視傳輸
4.6.3 數字電視信號編碼
4.6.4 數字電視機頂盒
本章小結
習題4
第5章 信道復用
5.1 通信信道概述
5.1.1 信道定義
5.1.2 傳輸媒介
5.2 頻分復用(FDM)
5.3 時分復用(TDM)
5.4 復合調制與多級調制系統
5.5 多址通信方式
5.5.1 頻分多址(FDMA)方式
5.5.2 時分多址(TDMA)方式
5.5.3 碼分多址(CDMA)方式
5.5.4 混合多址方式
5.6 CDMA蜂窩移動通信系統
5.6.1 CDMA系統的基本原理
5.6.2 CDMA移動通信系統的特點
5.6.3 CDMA移動通信系統關鍵技術
5.6.4 CDMA標準
本章小結
習題5
第6章 編碼技術
6.1 信源編碼
6.1.1 信息的度量
6.1.2 信源編碼
6.2 信道容量與香農公式
6.3 信道編碼
6.3.1 差錯控制原理
6.3.2 碼重與碼距
6.3.3 幾種常用的差錯控制碼
6.4 線性分組碼
6.4.1 線性分組碼的定義及性質
6.4.2 生成矩陣G和監督矩陣H
6.4.3 漢明碼
6.5 循環碼
6.5.1 循環碼的特點
6.5.2 循環碼的生成多項式
6.5.3 循環碼的編碼過程
6.5.4 循環碼的編碼電路
6.5.5 循環碼的譯碼
本章小結
習題6
第7章 最佳接收機
7.1 最大輸出信噪比準則和匹配濾波接收機
7.1.1 最大輸出信噪比準則
7.1.2 匹配濾波器的傳遞函數H(f)
7.1.3 匹配濾波器的沖激響應h(t)
7.1.4 匹配濾波器的輸出波形s0(t)
7.1.5 最大輸出信噪比接收
7.2 最小均方誤差接收機
7.3 最小錯誤概率接收
7.4 最大后驗概率接收
7.5 GSM蜂窩移動無線通信系統
7.5.1 GSM移動通信系統網絡結構
7.5.2 GSM工作原理
7.5.3 GSM移動臺(手機)
7.5.4 GSM的短消息業務
本章小結
習題7
第8章 同步原理
8.1 載波同步
8.1.1 直接法
8.1.2 插入導頻法
8.1.3 載波同步系統的性能
8.2 位同步
8.2.1 外同步法
8.2.2 直接法
8.2.3 位同步系統的性能
8.3 群同步
8.3.1 連貫插入法
8.3.2 間隔式插入法
8.3.3 群同步系統的性能
8.3.4 群同步的保護
8.4 網同步
8.4.1 網同步原理
8.4.2 數字同步網中的時鐘及其應用
本章小結
習題8
部分參考答案
參考文獻