通信原理（第2版）

　　本书深入和系统地讨论现代通信系统中涉及的基本理论和分析方法。内容涵盖模拟通信和数字通信，但侧重数字通信。全书共13章，内容涉及通信系统的基本概念、确定性信号、随机过程、信道、模拟通信系统、数字基带传输、正弦载波数字传输、模拟信号的数字传输、数字信号*佳接收、信道编码、伪随机序列、同步、通信网等。各章均设有习题和思考题，书后附有部分习题答案。本书内容丰富，讲述由浅入深、简明透彻，概念清楚，取材恰当，注重理论联系实际，既便于教学也方便广大工程技术人员参考。本书可作为“通信原理”课程的本科生和研究生教材，也可作为研究生入学考试的参考书，还可作为相关大学教师和科学技术人员的参考资料。

　　张甫翊，1964年毕业于西北电讯工程学院(现更名为西安电子科技大学)信息工程专业，毕业后留校任教。1965年～1981年辅导或主讲本科生“随机信号与噪声理论”，“通信原理”等课程。1982～1994年每年都担任本科生“通信原理”（包括同类课“数据传输”）主干课程主讲，也曾主讲“概率论”和“移动通信”等课。1995～2008年每年都担任“通信系统原理”研究生课程主讲。

　　科研上，主持完成了纵向项目“超高压载波数传”，独立完成项目“基带modem(军用)”。主持完成项目“高压载波数传12R27P型”，参加完成项目“毫米波接力机(军用型号)”等。

　　写有数篇论文(略)和四部著作。①“樊昌信，张甫翊，徐炳祥，吴成柯 编著.通信原理(第5版).国防工业出版社，2001年5月”。该书于2006年获得陕西省高等学校优秀教材一等奖。②张甫翊，张若渊 编著.通信原理学习辅导.清华大学出版社，2007年6月。③张甫翊，徐炳祥，吴成柯 编著.通信原理.清华大学出版社，2012年1月。④张甫翊，张若渊 编著.通信原理学习辅导(第2版).清华大学出版社，2012年1月。

　　1991年7月～2002年2月，担任综合业务网国家重点实验室副主任。

第1章绪论

1.1引言

1.2通信系统的组成

1.2.1一种简化的电通信系统模型

1.2.2模拟通信系统和数字通信系统

1.3通信系统的分类及通信方式

1.3.1通信系统的分类

1.3.2通信方式

1.4信息及其度量

1.5通信系统的主要性能指标

1.5.1模拟通信系统主要传输性能指标

1.5.2数字通信系统主要传输性能指标

思考题

习题

第2章确定性信号

2.1确定性信号的类型

2.2确定性信号的频域分析

2.2.1周期信号的傅里叶级数

2.2.2能量信号的傅里叶变换

2.2.3功率信号的傅里叶变换

2.2.4能量谱密度和功率谱密度

2.3确定性信号的时域分析

2.3.1互相关函数

2.3.2自相关函数

2.3.3相关函数的性质

思考题

习题

第3章随机过程

3.1引言

3.2随机过程的基本特性

3.2.1随机过程的分布函数

3.2.2随机过程的数字特征

3.3平稳随机过程

3.3.1狭义平稳随机过程和广义平稳随机过程

3.3.2平稳过程的自相关函数和功率谱密度

3.4各态历经过程

3.5高斯随机过程

3.5.1高斯过程的概率密度

3.5.2高斯过程的重要性质

3.5.3高斯平稳过程的一维分布

3.6平稳随机过程通过恒参线性系统

3.7窄带随机过程

3.8白噪声、低通白噪声和带通白噪声

3.8.1白噪声

3.8.2低通白噪声

3.8.3带通白噪声

3.9窄带随机过程加正弦波

思考题

习题

第4章信道

4.1引言

4.2信道的分类

4.3调制信道和编码信道的数学描述

4.3.1调制信道模型

4.3.2编码信道

4.4有线信道和无线中继及卫星中继

4.4.1有线信道

4.4.2无线信道

4.5恒参信道的传输分析

4.6短波信道和对流层散射信道

4.6.1短波电离层反射信道

4.6.2对流层散射信道

4.7随参信道传输的分析

4.8通信系统中的噪声

4.8.1噪声分类

4.8.2热噪声

4.8.3散弹噪声

4.8.4宇宙噪声

4.8.5带通型噪声及噪声等效带宽

4.9信道容量

4.9.1离散信道的信道容量

4.9.2连续信道的信道容量

思考题

习题

第5章模拟调制通信系统

5.1引言

5.2线性调制原理

5.2.1标准调幅信号

5.2.2抑制载波双边带（DSBSC）信号

5.2.3单边带（SSB）信号

5.2.4残留边带（VSB）信号

5.3线性调制通信系统的抗噪声性能

5.3.1线性调制信号的解调

5.3.2线性调制接收系统的抗噪性能

5.4非线性调制和解调原理

5.4.1非线性调制原理

5.4.2FM信号的解调原理

5.5鉴频接收系统的抗噪性能

5.5.1分析模型和输入信噪比

5.5.2大信噪比时鉴频解调增益

5.5.3小信噪比时鉴频解调的门限效应

5.6模拟传输系统的性能比较

5.7频分复用和多级调制及复合调制

5.7.1频分复用

5.7.2多级调制及复合调制

思考题

习题

第6章数字基带传输系统

6.1引言

6.2数字基带信号及其频谱特性

6.2.1常见的数字基带信号码波形

6.2.2基带信号的频谱特性

6.3基带传输用的常见码型

6.4基带脉冲传输模型

6.5无码间串扰的基带传输特性

6.5.1无ISI的基带传输特性

6.5.2无ISI传输特性H（ω)的设计

6.6基带传输系统的抗噪声性能

6.7眼图

6.8时域均衡

6.8.1时域均衡原理

6.8.2衡量ISI的准则和横向滤波器设计

6.8.3均衡器的实现

6.9部分响应系统

6.9.1第Ⅰ类部分响应波形

6.9.2常见的部分响应系统

思考题

习题

第7章正弦载波数字调制通信系统

7.1引言

7.2二进制数字调制和解调原理

7.2.1二进制幅移键控（2ASK)调制和解调

7.2.2二进制频移键控（2FSK）调制和解调

7.2.3二进制相移键控（2PSK）及二进制差分相移键控（2DPSK）调制和解调

7.3二进制数字调制通信系统的抗噪声性能

7.3.1通断键控（OOK）通信系统的抗噪声性能

7.3.22FSK通信系统的抗噪声性能

7.3.32PSK及2DPSK通信系统的抗噪声性能

7.4二进制数字调制通信系统的性能比较

7.5多进制数字调制通信系统

7.5.1MASK通信系统原理及抗噪声性能

7.5.2MFSK通信系统原理及抗噪声性能

7.5.3多进制相位调制通信系统原理及抗噪声性能

7.5.4振幅相位键控（APK）通信系统原理

7.6改进的数字调制方式

7.6.1最小频移键控(MSK)

7.6.2高斯最小频移键控(GMSK)方式

7.6.3扩谱调制及并发FSK调制方式

7.6.4时频调制方式

思考题

习题

第8章模拟信号的数字传输

8.1引言

8.2抽样定理

8.2.1低通模拟信号抽样

8.2.2带通模拟信号抽样

8.3脉冲振幅调制（PAM）

8.4模拟信号的量化

8.4.1均匀量化

8.4.2非均匀量化

8.5脉冲编码调制（PCM）

8.5.1PCM原理

8.5.2PCM系统的抗噪声性能

8.6差分脉冲编码调制（DPCM）系统

8.7增量调制

8.7.1增量调制原理

8.7.2ΔM系统中的量化噪声

8.8DPCM系统中的量化噪声

8.9时分复用和多路数字电话系统

8.9.1TDM数字电话通信系统的组成

8.9.2数字电话系统帧结构和传码率

8.9.3数字通信系统中的复接

8.10话音和图像的压缩编码

8.10.1话音压缩编码

8.10.2图像压缩编码

思考题

习题

第9章数字信号的最佳接收

9.1引言

9.2数字信号接收的统计描述

9.3关于最佳接收的准则

9.4确知信号的最佳接收

9.4.1二进制确知信号的最佳接收机

9.4.2二进制确知信号最佳接收机的性能

9.4.3二进制确知信号的最佳形式

9.4.4多进制确知信号的最佳接收机及其性能

9.5随相信号的最佳接收

9.5.1二进制随相信号的最佳接收机

9.5.2二进制随相信号最佳接收机的性能

9.6起伏信号的最佳接收

9.7普通接收机与最佳接收机的性能比较

9.8匹配滤波器

9.8.1匹配滤波器的原理

9.8.2匹配滤波器的实现

9.8.3匹配滤波器在最佳接收中的应用

9.9最佳基带传输系统

9.9.1理想信道下的最佳基带传输系统

9.9.2非理想信道下的最佳基带传输系统

思考题

习题

第10章差错控制编码

10.1引言

10.2纠错编码的基本原理

10.3常用的简单码

10.4线性分组码

10.5循环码

10.5.1循环码原理

10.5.2循环码的编、解码方法

10.5.3缩短循环码

10.5.4BCH码

10.5.5里德索洛蒙码

10.6卷积码

10.6.1卷积码的图形描述

10.6.2卷积码的解析表示

10.6.3卷积码译码

10.7网格编码调制

思考题

习题

第11章伪随机序列

11.1引言

11.2m序列

11.2.1m序列的产生

11.2.2m序列的性质

11.2.3随机噪声序列和伪噪声序列

11.3其他伪随机序列

11.3.1M序列

11.3.2二次剩余序列

11.4伪随机序列的应用

11.4.1误码率测量

11.4.2时延测量

11.4.3扩展频谱通信

11.4.4分离多径技术

11.4.5数据序列的加扰与解扰

11.4.6通信加密及噪声产生器

思考题

习题

第12章同步原理

12.1引言

12.2载波同步的方法

12.2.1载波同步时插入导频法

12.2.2载波同步时直接法

12.3载波同步系统的性能

12.3.1稳态相差

12.3.2随机相差

12.3.3同步建立时间和保持时间

12.4载波相位误差对解调性能的影响

12.5位同步的方法

12.5.1位同步时插入导频法

12.5.2位同步时的直接法

12.6位同步系统的性能及其相位误差对误码率的影响

12.6.1数字锁相法位同步系统的性能

12.6.2位同步相位误差对误码率的影响

12.7群同步

12.7.1起止式同步法

12.7.2连贯式插入法

12.7.3间隔式插入法

12.7.4群同步系统的性能

12.7.5群同步的保护

12.7.6自群同步

12.8扩展频谱系统同步

12.8.1初始同步

12.8.2跟踪

12.9网同步的基本概念

12.9.1主从同步法

12.9.2相互同步法

12.9.3码速调整法

12.9.4水库法

思考题

习题

第13章通信网

13.1引言

13.2通信网的分类和交换原理

13.2.1通信网的分类

13.2.2通信网中的交换

13.3通信网的拓扑结构、协议和网举例

13.3.1网拓扑

13.3.2信令和协议

13.3.3多路复用及接口标准

13.3.4局域网

13.4综合业务数字网（ISDN）

13.4.1窄带综合业务数字网

13.4.2宽带综合业务网

13.4.3ATM复用原理

13.4.4ATM交换原理

思考题

附录

附录APCM量化误差功率谱公式的证明

附录B补误差函数表

附录CQ函数

附录D中英文缩写名词对照表

附录E部分习题答案

参考文献