本书介绍了现代通信的基础理论及相关技术。全书共分8章,主要内容包括绪论、预备基础知识、模拟信源数字化编码与时分复用、数字信号基带传输、数字调制传输、同步与数字复接(涉及PDH及SDH系列)、纠错编码以及综合业务数字网。
本书注重体现职业教育的特色;强调物理概念,注意实用性及与后续课程的衔接;力求系统地阐述现代通信系统的基本原理和新技术,即以数字通信为核心,突出系统的基本分析方法、工作原理和信号流程图,以便建立数字通信的整体概念;每章后均附有小结和习题与思考题。本书的参考学时为80学时。
本书可作为高职高专通信、电子(包括光电子)、信息工程等专业的教材,也可作为相关专业的大、中专学生,工程技术人员的参考书。
第l章 绪论
1.1 通信技术的发展与信息社会
1.2 通信系统的组成和分类
1.2.1 通信系统的组成
1.2.2 通信系统的分类
1.2.3 数字通信及主要技术
1.2.4 数字通信的主要特点
1.3 数字通信系统的主要性能指标
1.3.1 有效性指标
1.3.2 可靠性指标
小结
习题与思考题
第2章 预备基础知识
2.1 信号处理和分析的基础知识
2.1.1 信号的分类
2.1.2 模拟信号与数字信号
2.1.3 采样问题
2.1.4 信号处理的例子
2.1.5 信号的表达和分析方法
2.1.6 单位冲激信号
2.1.7 系统响应及分析
2.2 概率论的基础知识
2.2.1 概率的概念
2.2.2 概率的一些基本定理
2.3 随机信号的描述
2.3.1 概述
2.3.2 随机信号的统计特性
2.3.3 随机信号的相关函数的意义
2.4 消息、信号、信息及其度量
2.5 语声的功率密度分布和
听觉频率特性
小结
习题与思考题
第3章 模拟信源数字化编码与
时分复用
3.1 抽样定理
3.1.1 低通信号理想均匀抽样定理
3.1.2 带通信号抽样定理
3.2 模拟信号的量化
3.2.1 均匀量化和量化噪声
3.2。2 非均匀量化
3.3 脉冲编码调制(PCM)
3.3.1 码字码型
3.3.2 码位安排
3.3.3 逐次反馈型编码器
3.3.4 PCM非线性解码器
3.3.5 单片PCM编解码器
3.4 自适应差分脉冲调制(ADPCM)
3.4.1 差值脉码调制DPCM的原理
3.4.2 自适应差值脉码调制ADPCM
3.5 时分多路复用通信
3.5.1 时分多路复用概念
3.5.2 帧同步
3.5.3 帧结构
3.5.4 定时系统
3.6 数据压缩技术简介
小结
习题与思考题
第4章 数字信号基带传输
4.1 数字信号传输的基本理论
4.1.1 数字信号波形与频谱
4.1.2 带限传输对信号波形的影响
4.1.3 数字信号传输的基本准则
4.1.4 数字信号基带传输系统
4.2 PCM信号的再生中继传输
4.2.1 信道特性和噪声
4.2.2 再生中继
4.2.3 信号波形的均衡
4.2.4 时钟提取
4.2.5 判决再生
4.3 中继传输性能的分析
4.3.1 信道噪声及干扰.
4.3.2 误码率及误码率的累积
4.3.3 相位抖动
4.4 基带传输的常用码型
4.4.1 数字基带信号的码型设计原则
4.4.2 常用的几种码型
4.5 扰码与解扰
4.5.1 m序列的产生和性质
4.5.2 扰码与解扰原理
4.6 PCM中继传输系统的测量
4.6.1 误码率的测量
4.6.2 误码率的指标
乙6.3 PCM中继系统故障
位置的测定
小结
习题与思考题
第5章 数字调制传输
5.1 引言
5.2 幅度键控(ASK)
5.2.1 调制与解调原理
5.2.2 ASK信号与功率谱
5.3 频移键控(FSK)
5.3.1 FSK信号和功率谱
5.3.2 FSK的产生和解调
5.4 二相调制键控
5.4.1 绝对移相和相对移相
5.4.2 调制信号的产生
5.4.3 二相调制信号的功率谱
5.4.4 调制信号的解调
5.5 四相调制系统
5.5.1 多相调制的概念
5.5.2 四相调制
5.5.3 四相调制原理及电路
5.6 其他调制方式
5.6.1 八相调制
5.6.2 正交调制(QAM)
5.7 各种调制方式的信道频带利用率及
误码性能比较
5.7.1 各种调制方式的信道
频带利用率
5.7。2 各种调制方式的误码
性能比较
小结
习题与思考题
第6章 同步与数字复接
6.1 同步技术概述
6.2 位同步
6.2.1 外同步法
6.2.2 自同步法
6.2.3 重要的位同步锁相环
6.2.4 位同步的主要性能指标
6.3 网同步
6.3.1 准同步方式
6.3.2 主从同步方式
6.3. 3 相互同步方式
6.3.4 同步网的等级与时钟要求
6.4数字复接原理
6.4.1 数字复接的基本概念
6.4. 2 数字复接中的码速变换
6.4.3 同步复接与异步复接
6.4.4 同步数字体系(SDH)
小结
习题与思考题
第7章 纠错编码
7.1 差错控制方式
7.1.1 检错重发
7. 1.2 前向纠错
7.1.3 混合纠错
7.2 纠错编码的基本原理
7.3 常用的简单编码
7.3.1 奇偶监督码
7.3.2 水平奇偶监督码
7.3.3 水平垂直奇偶监督码
7.3.4 群计数码
7.4 线性分组码
7.4.1 线性分组码的概念
7.4.2 线性分组码的矩阵描述
7.4.3 线性分组码的纠错和检错
7.5 卷积码
7.5.1 卷积码的结构及描述
7.5.2 卷积码的图解表示
7.5.3 卷积码的维特比译码方法
小结
习题与思考题
第8章 综合业务数字网
8.1 概论
8.2 1SDN的主要特点
8.3 开放系统互连技术
8.3.1 OSI参考模型
8.3.2 各层功能概述
8.3.3 层间通信过程
8.4 1SDN网络结构与用户/网络接口
8.4.1 1SDN提供的业务
8.4.2 1SDN的网络结构
8.4.3 1SDN用户/网络接口
8.5 1SDN编号与寻址原则
8.6 网间互通
8.7 宽带ISDN的基本概念
8.7.1 概述
8.7.2 B-ISDN的结构
小结
习题与思考题
参考文献
本书是21世纪高职高专信息类专业系列教材之一,是根据教育部高职高专培养目标和对本课程的基本要求编写而成的,经过系列教材编委会审定。
本书共分8章,其中:第1章,简要介绍了数字通信系统的组成和分类、主要技术和性能指标;第2章介绍了该课程所涉及的一些相关的预备基础知识;第3章介绍了信源编码和时分复用及帧同步技术;第4章介绍了数字基带传输的基本原理,并对扰码和解扰作了一些初步介绍;第5章介绍几种基本的调制传输技术及性能比较;第6章重点介绍了数字通信所特有的位同步技术,较为详细地介绍了PDH和SDH体系;第7章介绍了几种常用的纠错编码技术;第8章简要介绍了综合业务数字网的结构与特点及未来的发展趋势。
本书在编写过程中,注意了以下几个方面:
(1)注意经典内容与新技术及其发展趋势相结合。在注意通信系统的整体性的前提下,阐明各组成部分的工作原理和技术要求,尽可能选用具有代表性的例子来加深理解。
(2)注意本书的可实施性,避免繁琐的数学公式推导,力求从结论上深入浅出地阐明其物理概念。
(3)随着大规模集成电路的不断发展,越来越注重数字通信的工作原理和信号流程图,越来越强调各类技术指标的物理意义和实用性,因此本书尽可能回避分离电路的介绍。
(4)全书的图形、符号和术语尽量采用现行国标;每章后均附有小结和习题与思考题,并尽量选用具有典型意义的习题。
(5)由于该课程和“信号与系统”中的各类信号(包括随机信号)的时域和频域的分析有着密切联系,而这些相关内容和知识又是学生的难点,因此为了更有利于本课程的学习,编者根据多年的教学体验,在本书的第2章中单独组织了一些和“信号与系统”相关的知识,做了尽可能通俗化和形象化的阐述和提炼,以求达到对各类信号与系统的基本概念的深入认识,为学习通信原理奠定好必要的基础知识。这部分内容可供教师教学参考。
本书在内容选择上力求既能适应当前通信发展的现状,又能较好地跟踪未来通信发展的新动向,在写法上力求条理清楚、深入浅出、理论联系实际,突出物理概念,避免繁琐的公式推导,使文章通俗易懂,适宜自学,便于教学。本书的参考学时数为80学时。
在本书编写的过程中,荣健教授参与了部分工作,赵明忠审阅了全书原稿,在此表示衷心的感谢。
作者在此感谢家人的全力支持,感谢友人的热忱帮助,感谢西安电子科技大学出版社所给予的帮助与支持,使本书得以顺利脱稿。
书中不妥之处在所难免,恳请广大读者批评指正。