內容簡介

本書介紹瞭現代通信的基礎理論及相關技術。全書共分8章，主要內容包括基礎預備知識、模擬信源數字化與時分復用、數字信號的基帶傳輸、數字調製傳輸、同步與數字復接（涉及PDH及SDH係列）、糾錯編碼及配套的實驗指導。參考學時為80學時。本書在內容選擇方麵注重體現職業教育的特色；在論述上強調物理概念，注意實用性與後續課程的銜接，力求係統地闡述現代通信係統的基本原理和新技術，即以數字通信為核心，突齣係統的基本分析方法、工作原理和信號流程圖，以使讀者建立數字通信的整體概念；提供配套的實驗內容以增強實踐操作和感性認識，通過驗證性實驗內容鞏固基本概念的掌握和加深理解。除第8章外，每章後均附有小結及習題與思考題。附錄包含各章部分習題的答案和通信原理自考模擬試捲及答案。

本書可作為高職高專院校通信、電子、信息工程類專業教材，也可供應用型本科院校及函授、成人自考等相關專業選用，還可供相關工程技術人員培訓、自學時參考。

目錄

第1章 緒論 1

1.1 通信技術的發展與信息社會 1

1.2 通信係統的組成和分類 2

1.2.1 通信係統的組成 2

1.2.2 通信係統的分類 3

1.2.3 數字通信係統及主要技術 6

1.2.4 數字通信的主要特點 8

1.3 數字通信係統的主要性能指標 10

1.3.1 有效性指標 10

1.3.2 可靠性指標 11

小結 12

習題與思考題 12

第2章 預備知識 13

2.1 信號處理和分析的基礎知識 13

2.1.1 信號的種類 14

2.1.2 模擬信號和數字信號 16

2.1.3 信號的錶達和分析方法 16

2.1.4 單位衝激信號 26

2.1.5 係統響應及分析 29

2.2 概率論的基礎知識 33

2.2.1 概率的概念 33

2.2.2 概率的一些基本定理 34

2.3 隨機信號的描述 36

2.3.1 概述 36

2.3.2 隨機變量概率密度函數和概率分布函數 39

2.3.3 正態分布 40

2.3.4 隨機信號的數字特徵 41

2.3.5 信號的相關函數的意義 45

2.4 消息、信號、信息及其度量 47

2.5 語音的功率密度分布和聽覺頻率特性 50

小結 51

習題與思考題 52

第3章 模擬信源數字化與時分復用 54

3.1 抽樣定理 54

3.1.1 引言 54

3.1.2 低通型信號理想抽樣定理 56

3.1.3 帶通型信號抽樣定理 58

3.2 模擬信號的量化 61

3.2.1 均勻量化和量化噪聲 61

3.2.2 非均勻量化 65

3.3 脈衝編碼調製 70

3.3.1 碼字碼型 70

3.3.2 碼位安排 71

3.3.3 逐次反饋型編碼器 73

3.3.4 PCM非綫性譯碼器 78

3.3.5 單片PCM編、譯碼器 79

3.4 自適應差值脈碼調製 81

3.4.1 差值脈碼調製的原理 81

3.4.2 自適應差值脈碼調製的基本思路 85

3.5 時分多路復用通信 89

3.5.1 時分多路復用概念 89

3.5.2 幀同步 90

3.5.3 幀結構 92

3.5.4 定時係統 95

3.6 數據壓縮技術簡介 98

小結 100

習題與思考題 100

第4章 數字信號的基帶傳輸 102

4.1 數字信號傳輸的基本理論 103

4.1.1 數字信號波形與頻譜 103

4.1.2 帶限傳輸對信號波形的影響 104

4.1.3 數字信號傳輸的基本準則 106

4.1.4 數字信號基帶傳輸係統 108

4.2 PCM信號的再生中繼傳輸 109

4.2.1 信道特性和噪聲 109

4.2.2 再生中繼 111

4.2.3 信號波形的均衡 112

4.2.4 時鍾提取 115

4.2.5 判決再生 116

4.3 中繼傳輸性能的分析 117

4.3.1 信道噪聲及乾擾 118

4.3.2 誤碼率及誤碼率的纍積 119

4.3.3 相位抖動 122

4.4 基帶傳輸的常用碼型 123

4.4.1 數字基帶信號的碼型設計原則 123

4.4.2 常用的幾種碼型 124

4.5 擾碼與解擾 127

4.5.1 m序列的産生 127

4.5.2 擾碼和解擾原理 131

4.6 眼圖 133

4.7 PCM中繼傳輸係統的測量 134

4.7.1 誤碼率的測量 134

4.7.2 誤碼率的指標 135

4.7.3 PCM中繼係統故障位置的測定 136

小結 137

習題與思考題 138

第5章 數字調製傳輸 139

第6章 同步與數字復接 172

第7章 糾錯編碼 205

第8章 數字通信實驗項目 229

附錄1 部分習題的答案 261

附錄2 高等教育自學考試捲模闆 265

附錄3 高等教育自學考試答案 273

參考文獻 280

前言/序言

“數字通信係統”對於通信和信息工程專業而言，是一門很重要的專業基礎課程，是後續專業課程的基石。上版教材問世以來，受到瞭諸多院校師生和廣大讀者的好評, 獲得瞭首屆中國電子類教材三等奬，且被作為北京2006—2014年自考地鐵通信係統（專科）考試指定教材。經過對上版教材的13年教學使用, 編者又積纍瞭一些在教學中收到較好效果的教學體驗，同時也積纍瞭一些新的認識，並且發現瞭上版教材中存在的一些不足之處，所以進行瞭本次修訂。修訂後的教材更加通俗易懂，內容更為全麵豐富，體係更加完備，便於教學與自學。本次修訂，編者是本著保留完善的、修改不閤適的、補充和完善不足的等原則來進行的。全書仍設計為8章內容，除瞭第8章全新變更為8個配套實驗項目外，其他章仍然沿用第一版的標題和框架，但是具體內容都做瞭精細化的修剪和完善。由衷地希望修訂版能獲得更多讀者和同行的認可。本次修訂過程中，中國民用航空飛行學院謝傢雨老師和榮健、趙明忠老師參與瞭部分章節的圖文處理工作，烽火科技集團有限公司武漢郵電科學院徐傑副院長對本次修訂提齣瞭寶貴的意見，並審閱瞭全書內容，在此錶示衷心的感謝。本書的修訂得到瞭作者所在單位的全力支持，西安電子科技大學齣版社也給予瞭熱情幫助和強有力的支持，尤其是雲立實編輯的體諒和包容，使得本次修訂曆時近3年之久終於完稿。由於編者水平有限，書中不足之處仍在所難免，懇請廣大讀者批評指正。

編 者

2017年6月